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水泥的技术性能和适用范围(30)【简体】【繁體】
添加日期:2017/2/16  点击次数:15380
 
    水泥为无机水硬性胶凝材料,是重要的建筑材料之一,在建筑工程中有着广泛的应用。水泥品种非常多,按其主要水硬性物质名称可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等。根据国家标准《水泥命名原则》(GB 4131—84)规定,水泥按其性能及用途可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三类。目前,我国建筑工程中常用的是通用水泥,主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥(表1A413012—1)。
    一、常用水泥的技术要求
   (一)细度
   细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒愈细,与水起反应的表面积就愈大,水化较快且较完全,因而凝结硬化快,早期强度高。但早期放热量和硬化收缩较大,且成本较高,储存期较短,因此,水泥的细度应适中。
水泥的细度可用筛析法和比表面积法检验。和筛析法相比,比表面积法能较好地反应水泥粗细颗粒的分布情况,是较为合理的方法。国家标准规定,硅酸盐水泥的细度用比表面积法检验,要求用透气式比表面积仪测得的比表面积应大于300m2/kg;其他五类常用水泥的细度用筛析法检验,要求在80 m的方孔筛上的筛余百分数不得超过10%。
(二)凝结时间
   水泥的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合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间;终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。水泥的凝结时间在施工中具有重要意义。为了保证有足够的时间在初凝之前完成?昆凝土的搅拌、运输和浇捣及砂浆的粉刷、砌筑等施工工序,初凝时间不宜过短为使混凝土、砂浆能尽快地硬化达到一定的强度,以利于下道工序及早进行,终凝时间也不宜过长。
    国家标准规定,六大常用水泥的初凝时间均不得短于45min,硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h,其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h。
    (三)体积安定性
    水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中,体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化,即所谓体积安定性不良,就会使?昆凝土构件产生膨胀性裂缝,降低建筑工程质量,甚至引起严重事故。因此,施工中必须使用安定性合格的水泥。
    引起水泥体积安定性不良的原因有:水泥熟料矿物组成中游离氧化钙或氧化镁过多,或者水泥粉磨时石膏掺量过多。水泥熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的,熟化很慢,在水泥已经硬化后还在慢慢水化并产生体积膨胀,引起不均匀的体积变化,导致水泥石开裂。石膏掺量过多时,水泥硬化后过量的石膏还会继续与已固化的水化铝酸钙作用,生成高硫型水化硫铝酸钙(俗称钙矾石),体积约增大1.5倍,引起水泥石开裂。
    国家标准规定,游离氧化钙对水泥体积安定性的影响用煮沸法来检验,测试方法可采用试饼法或雷氏法。由于游离氧化镁及过量石膏对水泥体积安定性的影响不便于检验,故国家标准对水泥中的氧化镁和三氧化硫含量分别作了限制。
    (四)强度及强度等级
    水泥的强度是评价和选用水泥的重要技术指标,也是划分水泥强度等级的重要依据。水泥的强度除受水泥熟料的矿物组成、混合料的掺量、石膏掺量、细度、龄期和养护条件等因素影响外,还与试验方法有关。国家标准规定,采用胶砂法来测定水泥的强度。该法是将水泥和标准砂按1:3混合,加入规定数量的水,按规定的方法制成试件,并按规定进行养护,分别测定其3d和28d的抗压强度和抗折强度。根据测定结果,按表1A413012—l所列的有关国家标准中的规定,可确定该水泥的强度等级。
    国家标准规定,六大常用水泥分为六个强度等级,具体可参见表1A413012—l。
    (五)碱含量
    碱含量是指水泥中碱金属氧化物的含量,以Na2O十0.658K2O计算值来表示。水泥中的碱含量高时,如果配制混凝土的骨料具有碱活性,可能产生碱骨料反应,导致混凝土因不均匀膨胀而破坏。因此,若使用活性骨料,用户要求提供低碱水泥时,则水泥中的碱含量应小于水泥用量的0.6%或由供需双方商定。 
    国家标准规定,除以上五项主要技术要求外,水泥还有混合材料掺加量、包装标志等方面的技术要求,只有符合该品种该强度等级所有技术要求的水泥为合格晶。凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合国家标准规定的,均为废品。凡细度、终凝时间等项中的任一项不符合国家标准规定,或者混合材料掺加量超过最大限量,或者强度低于标定强度等级的指标,或者水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全的,均为不合格品。
    二、常用水泥的特性及应用
    六大常用水泥的主要特性见表1A413012—2。
  
在混凝土工程中,根据使用场合、条件的不同,可选择不同种类的水泥,具体可参考表1A413012—3。
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