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混凝土原材料基礎(chǔ)知識(shí)系列—水泥

添加時(shí)間:2024-11-25 | 文章來源:盛天機(jī)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(qiáng)度、抗折強(qiáng)度,、安定性,、Cl-含量、MgO含量,、SO3含量,、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間,,此外硅酸鹽水泥,、普通硅酸鹽水泥對(duì)燒失量都有限制,硅酸鹽水泥對(duì)不溶物還有限制,。GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)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(duì)所用水泥必須檢驗(yàn)其強(qiáng)度和安定性。水泥強(qiáng)度是水泥膠結(jié)能力的表現(xiàn),,是混凝土強(qiáng)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(qiáng)度每增加1MPa,,混凝土強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)地增加?;炷翉?qiáng)度水泥強(qiáng)度主要由熟料的礦物組成和礦物結(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(chǎng)制備混凝土?xí)r,,混凝土從加水?dāng)嚢璧秸J褂猛戤?,通常只需要很短的時(shí)間。在這段時(shí)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(zhǎng)一段時(shí)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(dòng)性再好,也很難保證正常施工,。

一般來說,,水泥凝結(jié)時(shí)間越快,混凝土坍落度損失越快,。對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)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(gè)匹配關(guān)系,。當(dāng)C3A含量與石膏摻量都較低時(shí),水泥漿體需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能凝結(jié),。當(dāng)C3A含量與石膏摻量都較高時(shí),,水泥漿體也能有一個(gè)正常的凝結(jié)時(shí)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(duì)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(duì)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(shí),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(shí),,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(shí),,表面混凝土含水量較大,,硬化后表面混凝土強(qiáng)度明顯低于下面混凝土的強(qiáng)度,甚至在表面產(chǎn)生大量容易剝落的“粉塵”,。對(duì)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(qiáng),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(diǎn),、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(qiáng)度等級(jí)的選擇原則為:混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高,,則水泥強(qiáng)度等級(jí)也相應(yīng)越高;設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)低,,則水泥強(qiáng)度等級(jí)也相應(yīng)低,。例如:C40以下混凝土,一般選用強(qiáng)度等級(jí)42.5級(jí),;C45~C60混凝土一般選用52.5級(jí),,在采用高效減水劑等條件下也可選用42.5級(jí);大于C60的高強(qiáng)混凝土,,一般宜選用52.5以上強(qiáng)度等級(jí)或純硅水泥,;對(duì)于C15以下的混凝土,則可選擇強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)的水泥,,并外摻粉煤灰等混合材料也可以直接選用32.5級(jí)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?yàn)槟z凝材料用量過多(低強(qiáng)水泥配制高強(qiáng)度混凝土),一方面成本增加,。另一方面,,混凝土收縮增大,對(duì)耐久性不利,。水泥用量過少(高強(qiáng)水泥配制低強(qiáng)度混凝土),,混凝土的粘聚性變差,不易獲得均勻密實(shí)的混凝土,,嚴(yán)重影響混凝土的耐久性,。