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通用硅酸盐水泥的特性及适用范围

时间:2024-10-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:硅酸盐水泥石在温度超过300℃时,硅酸盐水泥的水化产物开始脱水、分解,体积发生变化,强度开始下降,故其耐高温性较其他通用水泥差。普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的差别在于混合材料的掺量比硅酸盐水泥稍多,由于其矿物组成的比例与硅酸盐水泥相近,所以其性能、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。复合硅酸盐水泥的性能取决于所掺混合材料的种类、掺量及相对比例。

通用硅酸盐水泥的特性及适用范围

(1)硅酸盐水泥

1)凝结硬化快,强度高。硅酸盐水泥凝结硬化速度快,早期强度和后期强度都较高,适用于早期强度有较高要求的混凝土、重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程等。

2)水化热大、抗冻性好。硅酸盐水泥中硅酸三钙和铝酸三钙的含量高,水化时放出的热量大,有利于冬季施工,但不适合用于大体积混凝土工程。硅酸盐水泥中不掺或掺入很少量的混合材料,需水量少,故硬化后的水泥石结构密实,抗冻性好,适用于严寒地区遭受反复冻融的工程和抗冻性要求高的工程。

3)干缩小、耐磨性好。硅酸盐水泥硬化时干缩小,不易产生干缩裂缝,可用于干燥环境工程。由于干缩小,表面不易起粉尘,因此耐磨性好,可用于道路工程。

4)耐腐蚀性差。硅酸盐水泥石中有较多的氢氧化钙和水化铝酸钙,因此耐软水和耐化学腐蚀性差,不宜在有腐蚀性介质的环境中使用。

5)耐热性差。硅酸盐水泥石在温度超过300℃时,硅酸盐水泥的水化产物开始脱水、分解,体积发生变化,强度开始下降,故其耐高温性较其他通用水泥差。因此,硅酸盐水泥不适合用于耐热要求高的工程,也不宜用于配制耐热混凝土。

(2)普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥的差别在于混合材料的掺量比硅酸盐水泥稍多,由于其矿物组成的比例与硅酸盐水泥相近,所以其性能、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥相比,普通硅酸盐水泥早期凝结硬化速度略慢,3d强度稍低,其他技术性质与硅酸盐水泥相同。

(3)矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥

这四种水泥都是在硅酸盐水泥熟料的基础上,掺入较多的活性混合材料,水泥熟料含量少,因此具有以下共性:

1)早期强度较低,但后期强度增长较快。加水以后,首先是熟料矿物的水化,熟料水化析出的Ca(OH)2作为碱性激发剂激发活性混合材料水化,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等水化产物。水化分两步进行,因此凝结硬化慢,早期强度低。但二次反应后生成的水化硅酸钙凝胶逐渐增多,所以其后期(28d后)强度发展较快,将赶上甚至超过硅酸盐水泥。

2)水化热较低。由于熟料含量少,水泥水化时放热量高的硅酸三钙、铝酸三钙含量相对减少,所以,水化热小且放热缓慢,适合在大体积混凝土中使用。

3)耐腐蚀性较好。由于熟料含量少,水化后生成的氢氧化钙少,且二次水化还要进一步消耗氢氧化钙,使水泥石结构中氢氧化钙的含量更低。所以,抵抗海水、软水及硫酸盐腐蚀的能力较强,适用于抗硫酸盐和软水侵蚀的工程。

4)碱度低,抗碳化能力差。

5)对养护温度、湿度敏感,适合蒸汽养护。由于水泥熟料含量较少,低温时凝结硬化缓慢,在温度达到70℃以上的湿热条件下,硬化速度大大加快。

6)抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥及普通水泥。

除上述的共性外,由于不同混合材料结构上的不同,它们又具有各自的特性。

矿渣硅酸盐水泥的保水性差,与水拌和时易产生泌水,造成水泥石内部形成较多的连通孔隙,因此矿渣水泥的抗渗性差,且干缩较大,不适合用于有抗渗要求的混凝土工程。由于矿渣水泥掺入的矿渣本身是耐火材料,因此其耐热性好,可用于高温车间和耐热要求高的混凝土工程。

火山灰质混合材料粗糙、多孔,故火山灰水泥的保水性好,拌制时需水量大,泌水性较小;火山灰水泥水化后形成较多的水化硅酸钙凝胶,使水泥石结构致密,因而其抗渗性好,适合用于有抗渗要求的混凝土工程。火山灰水泥的干缩大,水泥石易产生微细裂纹,在干热环境中水泥石的表面易产生起粉现象,故火山灰水泥的耐磨性也较差。

粉煤灰是表面致密的球形颗粒,比表面积小,所以粉煤灰水泥拌和需水量小,因而干缩值小、抗裂性好。粉煤灰水泥适用于抗裂性要求较高的构件以及有抗硫酸盐侵蚀要求的工程。

复合硅酸盐水泥的性能取决于所掺混合材料的种类、掺量及相对比例。复合水泥由于采用了复合混合材料,所以综合性能好,是一种大力发展的新型水泥。

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