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混凝土原材料基础知识系列—水泥
添加时间:2022/2/15 8:53:25 | 文章录入:本站 | 文章来源:
我国目前经常使用的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等六大类。这六大水泥种类,都是硅酸盐系列水泥,只是混合材品种和掺量不同而已。硅酸盐水泥通常主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸四钙和铝酸三钙四大矿物组成,水化后产生C-S-H胶凝及其结晶相。硅酸盐系列水泥常见混合材种类有:石灰石、矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料、炉渣、窑灰。
GB50164《混凝土质量控制标准》规定对所用水泥必须检验其强度和安定性。水泥强度是水泥胶结能力的表现,是混凝土强度的根本来源。一般来说,同一配合比,相同质量矿物掺合料、外加剂、砂石料,水泥强度每增加1MPa,混凝土强度也会相应地增加。混凝土强度水泥强度主要由熟料的矿物组成和矿物结构、混合材的质量与掺量、粉磨细度、石膏掺量等因素决定。影响水泥安定性的主要因素有熟料中的游离氧化钙(fCaO)、氧化镁(MgO)含量和水泥中的三氧化硫(SO3)含量。
一般来说,水泥凝结时间越快,混凝土坍落度损失越快。对水泥凝结时间影响最为显著是C3A含量和石膏掺量。C3A含量高的水泥凝结快,有可能引起较快的坍落度损失。C3A含量与石膏掺量应该有一个匹配关系。当C3A含量与石膏掺量都较低时,水泥浆体需要较长的时间才能凝结。当C3A含量与石膏掺量都较高时,水泥浆体也能有一个正常的凝结时间。当C3A含量高石膏掺量低或C3A含量低石膏掺量高的水泥,水泥浆体则表现为较快的凝结。
混凝土在凝结硬化过程中体积一般表现为收缩。质量好的砂、石料体积稳定性好,对混凝土收缩变形影响不大,造成混凝土收缩变形的主要原因是水泥石的收缩变形。对水泥石自收缩影响较大的有:C3A含量、石膏掺量、碱含量、水泥粉磨细度、颗粒分布、混合材品种。C3A的收缩变形是较大的,当有石膏存在时,C3A不仅与水反应,更重要的是与石膏反应。生成水化硫铝酸钙,因而可能产生膨胀,而不是收缩。水泥的碱含量越高,所形成的水泥石的干缩变形也将越大。一般来说,水泥颗粒较细,或者水泥的颗粒分布较窄时,水泥基材料的干缩变形较大。矿渣硅酸盐水泥的干缩变形是较大的,在使用矿渣硅酸盐水泥,尤其注意早期养护,如养护不当,很容易产生裂缝。而粉煤灰水泥的干缩变形则较小。
水与固体颗粒的分离称为泌水。当泌水严重时,表面混凝土含水量较大,硬化后表面混凝土强度明显低于下面混凝土的强度,甚至在表面产生大量容易剥落的“粉尘”。对水泥泌水影响较大的有:C3A含量、粉磨细度、水泥颗粒亲水性、混合材品种。C3A含量高的水泥保水性强,泌水少;提高粉磨细度有助于提高水泥的保水性能,减少泌水;矿渣水泥的保水性通常比其它水泥差,用矿渣水泥配制混凝土,较容易产生泌水;而在水泥中掺加粉煤灰有助于减少泌水。