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混凝土原材料基礎(chǔ)知識系列—水泥

添加時間:2024-11-25 | 文章來源:盛天機械

我國目前經(jīng)常使用的水泥品種有硅酸鹽水泥,、普通硅酸鹽水泥,、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥,、復(fù)合硅酸鹽水泥等六大類,。這六大水泥種類,都是硅酸鹽系列水泥,,只是混合材品種和摻量不同而已,。硅酸鹽水泥通常主要由硅酸三鈣、硅酸二鈣,、鐵鋁酸四鈣和鋁酸三鈣四大礦物組成,,水化后產(chǎn)生C-S-H膠凝及其結(jié)晶相。硅酸鹽系列水泥常見混合材種類有:石灰石,、礦渣,、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料,、爐渣,、窯灰。

硅酸鹽系列水泥主要品質(zhì)指標(biāo)有:抗壓強度,、抗折強度,、安定性、Cl-含量,、MgO含量,、SO3含量、初凝時間,、終凝時間,,此外硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥對燒失量都有限制,,硅酸鹽水泥對不溶物還有限制,。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)中對上述水泥品質(zhì)指標(biāo)有明確的規(guī)定。

GB50164《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定對所用水泥必須檢驗其強度和安定性,。水泥強度是水泥膠結(jié)能力的表現(xiàn),,是混凝土強度的根本來源。一般來說,,同一配合比,,相同質(zhì)量礦物摻合料、外加劑,、砂石料,,水泥強度每增加1MPa,混凝土強度也會相應(yīng)地增加,?;炷翉姸人鄰姸戎饕墒炝系牡V物組成和礦物結(jié)構(gòu),、混合材的質(zhì)量與摻量、粉磨細(xì)度,、石膏摻量等因素決定,。影響水泥安定性的主要因素有熟料中的游離氧化鈣(fCaO)、氧化鎂(MgO)含量和水泥中的三氧化硫(SO3)含量,。

1水泥組分中影響混凝土的坍落度損失的主要因素采用現(xiàn)場制備混凝土?xí)r,,混凝土從加水?dāng)嚢璧秸J褂猛戤叄ǔV恍枰芏痰臅r間,。在這段時間里,,混凝土的坍落度損失一般很小,通常不予考慮,。采用商品混凝土?xí)r,,新拌混凝土從出攪拌站到澆筑完畢,需要較長一段時間,,因此不得不考慮混凝土的坍落度損失,。如果混凝土的坍落度損失太大,即便所配置的混凝土流動性再好,,也很難保證正常施工,。

一般來說,水泥凝結(jié)時間越快,,混凝土坍落度損失越快,。對水泥凝結(jié)時間影響最為顯著是C3A含量和石膏摻量。C3A含量高的水泥凝結(jié)快,,有可能引起較快的坍落度損失,。C3A含量與石膏摻量應(yīng)該有一個匹配關(guān)系。當(dāng)C3A含量與石膏摻量都較低時,,水泥漿體需要較長的時間才能凝結(jié),。當(dāng)C3A含量與石膏摻量都較高時,水泥漿體也能有一個正常的凝結(jié)時間,。當(dāng)C3A含量高石膏摻量低或C3A含量低石膏摻量高的水泥,,水泥漿體則表現(xiàn)為較快的凝結(jié)。

2水泥組分中影響混凝土收縮的的主要因素

混凝土在凝結(jié)硬化過程中體積一般表現(xiàn)為收縮,。質(zhì)量好的砂、石料體積穩(wěn)定性好,,對混凝土收縮變形影響不大,,造成混凝土收縮變形的主要原因是水泥石的收縮變形。對水泥石自收縮影響較大的有:C3A含量,、石膏摻量,、堿含量、水泥粉磨細(xì)度、顆粒分布,、混合材品種,。C3A的收縮變形是較大的,當(dāng)有石膏存在時,,C3A不僅與水反應(yīng),,更重要的是與石膏反應(yīng)。生成水化硫鋁酸鈣,,因而可能產(chǎn)生膨脹,,而不是收縮。水泥的堿含量越高,,所形成的水泥石的干縮變形也將越大,。一般來說,水泥顆粒較細(xì),,或者水泥的顆粒分布較窄時,,水泥基材料的干縮變形較大。礦渣硅酸鹽水泥的干縮變形是較大的,,在使用礦渣硅酸鹽水泥,,尤其注意早期養(yǎng)護(hù),如養(yǎng)護(hù)不當(dāng),,很容易產(chǎn)生裂縫,。而粉煤灰水泥的干縮變形則較小。

3水泥組分中影響混凝土泌水的主要因素

水與固體顆粒的分離稱為泌水,。當(dāng)泌水嚴(yán)重時,,表面混凝土含水量較大,硬化后表面混凝土強度明顯低于下面混凝土的強度,,甚至在表面產(chǎn)生大量容易剝落的“粉塵”,。對水泥泌水影響較大的有:C3A含量、粉磨細(xì)度,、水泥顆粒親水性,、混合材品種。C3A含量高的水泥保水性強,,泌水少,;提高粉磨細(xì)度有助于提高水泥的保水性能,減少泌水,;礦渣水泥的保水性通常比其它水泥差,,用礦渣水泥配制混凝土,較容易產(chǎn)生泌水,;而在水泥中摻加粉煤灰有助于減少泌水,。

4)水泥的選擇水泥品種的選擇主要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點,、工程所處環(huán)境及施工條件確定。如高溫車間結(jié)構(gòu)混凝土有耐熱要求,,一般宜選用耐熱性好的礦渣水泥等等,。水泥強度等級的選擇原則為:混凝土設(shè)計強度等級越高,則水泥強度等級也相應(yīng)越高,;設(shè)計強度等級低,,則水泥強度等級也相應(yīng)低。例如:C40以下混凝土,,一般選用強度等級42.5級,;C45~C60混凝土一般選用52.5級,在采用高效減水劑等條件下也可選用42.5級,;大于C60的高強混凝土,,一般宜選用52.5以上強度等級或純硅水泥;對于C15以下的混凝土,,則可選擇強度等級為42.5級的水泥,,并外摻粉煤灰等混合材料也可以直接選用32.5級水泥。目標(biāo)是保證混凝土中有足夠的漿體,,既不過多,,也不過少。因為膠凝材料用量過多(低強水泥配制高強度混凝土),,一方面成本增加,。另一方面,混凝土收縮增大,,對耐久性不利,。水泥用量過少(高強水泥配制低強度混凝土),混凝土的粘聚性變差,,不易獲得均勻密實的混凝土,,嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。