硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
三、硅酸盐水泥的技术性质
根据国家标准GB175-1999,对硅酸盐水泥的主要技术性质作出下列规定:
(一)细度
细度是指水泥颗粒的粗细程度,是鉴定水泥品质的主要项目之一。水泥细度通常采用筛析法或比表面积法测定。国家标准规定,硅酸盐水泥的比表面积不小于300m2/kg。
(二)凝结时间
凝结时间是指水泥从加水开始,到水泥浆失去塑性所需的时间。凝结时间分初凝时间和终凝时间,初凝时间是指从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间,终凝时间是指从水泥加水到水泥浆完全失去塑性的时间。国家标准规定,硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h。凡初凝时间不符合规定者为废品,终凝时间不符合规定者为不合格品。
水泥凝结时间的测定,是以标准稠度的水泥净浆,在规定温度和湿度条件下,用凝结时间测定仪测定。所谓标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量,以占水泥重量的百分率表示,硅酸盐水泥的标准稠度用水量,一般为24%~30%。
水泥的凝结时间对水泥混凝土和砂浆的施工有重要的意义。初凝时间不宜过短,以便施工时有足够的时间来完成混凝土和砂浆拌合物的运输、浇捣或砌筑等操作;终凝时间不宜过长,是为了使混凝土和砂浆在浇捣或砌筑完毕后能尽快凝结硬化,以利于下一道工序的及早进行。
(三)安定性
安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。若水泥硬化后体积变化不稳定、均匀,即所谓的安定性不良,会导致混凝土产生膨胀破坏,造成严重的工程质量事故。因此,国家标准规定:水泥安定性不合格应作废品处理,不得用于任何工程中。
在水泥中,由于熟料煅烧不完全而存在游离CaO与MgO(f-CaO、f-MgO),由于是高温生成,因此水化活性小,在水泥硬化后水化,产生体积膨胀;生产水泥时加入过多的石膏,在水泥硬化后还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸钙,产生体积膨胀。这三种物质造成的膨胀均会导致水泥安定性不良,即使得硬化水泥石产生弯曲、裂缝甚至粉碎性破坏。沸煮能加速f-CaO的水化,国家标准规定通用水泥用沸煮法检验安定性;f-MgO的水化比f-CaO更缓慢,沸煮法已不能检验,国家标准规定通用水泥MgO含量不得超过5%,若水泥经压蒸法检验合格,则MgO含量可放宽到6%;由石膏造成的安定性不良,需经长期浸在常温水中才能发现,不便于检验,所以国家标准规定硅酸盐水泥中的SO3含量不得超过3.5%。
(四)强度
水泥的强度是评定其质量的重要指标,也是划分水泥强度等级的依据。水泥的强度包括抗压强度与抗折强度,必须同时满足标准要求,缺一不可。
表3-3 硅酸盐水泥各强度等级、各龄期的强度值(GB175-1999)强度等级抗压强度/MPa抗折强度/MPa3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0
(五)碱含量
水泥中的碱含量是按Na2O+0.658K2O计算的重量百分率来表示。水泥中的碱会和集料中的活性物质如活性SiO2反应,生成膨胀性的碱硅酸盐凝胶,导致混凝土开裂破坏。这种反应和水泥的碱含量、集料的活性物质含量及混凝土的使用环境有关。为防止碱集料反应,即使在使用相同活性集料的情况下,不同的混凝土配合比、使用环境对水泥的碱含量要求也不一样,因此,标准中将碱含量定为任选要求,当用户要求时,由供需双方协商,但指定低碱水泥时,标准规定碱含量不得大于0.6%。
(六)水化热
水泥在凝结硬化过程中因水化反应所放出的热量,称为水泥的水化热,通常以KJ/kg表示。大部分水化热是伴随着强度的增长在水化初期放出的。水泥的水化热大小和释放速率主要与水泥熟料的矿物组成、混合材料的品种与数量、水泥的细度及养护条件等有关,另外,加入外加剂可改变水泥的释热速率。大型基础、水坝、桥墩、厚大构件等大体积混凝土构筑物,由于水化热聚集在内部不易散发,内部温升可达50~60℃甚至更高,内外温差产生的应力和温降收缩产生的应力常使混凝土产生裂缝,因此,大体积混凝土工程不宜采用水化热较大、放热较快的水泥,如硅酸盐水泥,因为它含熟料最多。但国家标准未就该项指标作具体的规定。
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不积小流无已成江海,不积跬步无已至千里。