理论教育 硅酸盐水泥技术性质优化

硅酸盐水泥技术性质优化

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:表3-2硅酸盐水泥的密度、堆积密度以及各成分含量规定2.细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。国家标准规定:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的细度采用比表面积测定仪检验,其比表面积应大于300m2/kg。根据3d、28d抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥强度等级,并按照3d强度的大小分为普通型和早强型。表3-3硅酸盐水泥各强度等级及各龄期的强度值MPa7.水化热水泥在水化过程中放出的热量称为水泥的水化热。

硅酸盐水泥技术性质优化

1.密度、堆积密度及水泥中各成分含量

硅酸盐水泥的密度、堆积密度以及各成分含量规定见表3-2。

表3-2 硅酸盐水泥的密度、堆积密度以及各成分含量规定

2.细度

细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒的粗细程度直接影响水化速度、活性和强度。国家标准规定:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的细度采用比表面积测定仪检验,其比表面积应大于300m2/kg。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥细度用筛析法测定。80μm方孔筛筛余不大于10%,或45μm方孔筛筛余不大于30%。

3.水泥标准稠度需水量

为了测定水泥的凝结时间、体积安定性等性能,使其具有可比性,必须在一定的稠度下进行,这个规定的稠度称为标准稠度。水泥净浆达到标准稠度时所需的拌合用水量,称为水泥净浆标准稠度用水量。常用的水泥净浆标准稠度用水量为22%~32%(质量百分数)。水泥标准稠度用水量可采用“标准法”或“代用法”进行测定。

4.凝结时间

水泥从加水开始到失去流动性,即从可塑状态发展到固体状态所需的时间叫作凝结时间。水泥浆的稀稠对水泥浆体的凝结时间影响很大,因此国家标准规定水泥的凝结时间必须采用标准稠度的水泥净浆,在标准温度、湿度的条件下用水泥凝结时间测定仪测定。水泥凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从水泥加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间;从加水拌和起至水泥浆完全失去塑性的时间称为水泥的终凝时间。

水泥的凝结时间对施工有重大意义。如凝结过快,混凝土会很快失去流动性,以致无法浇筑,所以初凝时间不宜过快,以便有足够的时间完成混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣等工序的施工操作;但终凝时间也不宜过迟,以便混凝土在浇捣完毕后,尽早完成凝结并开始硬化,具有一定的强度,以利下一步施工的进行,并可尽快拆去模板,提高模板周转率。国家标准规定:硅酸盐水泥初凝时间不早于45min,终凝时间不迟于6.5h。

5.体积安定性(www.daowen.com)

水泥的体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。不同水泥在凝结、硬化过程中,几乎都产生不同程度的体积变化。水泥在硬化以后如果产生不均匀的体积膨胀,即体积安定性不良,构件就会产生膨胀性裂缝,甚至崩溃,引起严重的工程事故。

熟料中游离的CaO和MgO含量过多是导致体积安定性不良的主要原因。另外,生产水泥时所掺入的石膏过量,也是一个不容忽视的因素。熟料中所含过量的游离氧化钙或游离氧化镁水化很慢,往往在水泥硬化后才开始水化,这些氧化物在水化时体积剧烈膨胀,使水泥石开裂。当石膏掺入过多时,在水泥硬化后,多余的石膏与水化铝酸钙反应生成含水硫铝酸钙(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O),使体积膨胀,也会引起水泥石开裂。国家标准规定:水泥体积安定性用沸煮法检验必须合格。可以用试饼法也可用雷氏法,有争议时以雷氏法为准。

6.强度及强度等级

水泥的强度是评定其质量的重要指标,是划分强度等级的依据。水泥、标准砂按1∶3.0,水胶比为0.5的比例混合,按标准制作方法制成40mm×40mm×160mm的标准试件,在标准养护条件[1d温度为(20±1)℃,相对湿度在90%以上的空气中带模养护;1d以后拆模,放入(20±1)℃的水中养护]下,分别测其规定龄期(3d、28d)的抗压强度和抗折强度,即水泥的胶砂强度。

根据3d、28d抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥强度等级,并按照3d强度的大小分为普通型和早强型(用R表示)。硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六个强度等级。各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于国家标准规定(见表3-3),如有一项指标低于表中数值,则应降低强度等级,直至四个数值都满足表中规定为止。

表3-3 硅酸盐水泥各强度等级及各龄期的强度值 MPa

7.水化热

水泥在水化过程中放出的热量称为水泥的水化热。水化放热量和放热速度不仅取决于水泥的矿物成分,而且与水泥细度、水泥中掺入的混合材料等有关。大体积混凝土建筑物(如大型基础、桥墩)不能选用水化热大的水泥。因为体积大,水化热聚积在内部不易散发,致使内外产生很大的温度差,引起不均匀的内应力,会使混凝土产生裂缝。

8.碱

水泥中碱含量按(Na2O+0.658K2O)计算值来表示。使用活性集料,要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定。

当混凝土集料中含有活性二氧化硅时,其会与水泥中的碱相互作用形成碱的硅酸盐凝胶,由于后者体积膨胀可引起混凝土开裂,造成结构的破坏,这种现象称为“碱-集料反应”,也是影响混凝土耐久性的一个重要因素。

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