水泥的特性與用途

2022-09-05 13:45:04 字數 2782 閱讀 1219

(1)矽酸鹽水泥:凡以矽酸鈣為主要成分的矽酸鹽水泥熟料,5%以下的石灰石或粒化高爐礦渣,適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料統稱為矽酸鹽水泥,又稱波特蘭水泥。

包括:ⅰ型(pⅰ)矽酸鹽水泥:pⅰ:熟料 + 石膏。

未摻混合材料的矽酸鹽水泥。

ⅱ型(pⅱ)矽酸鹽水泥:pⅱ:熟料 + 石膏+<5%的石灰石或粒化高爐礦渣。

摻不超過水泥質量5%混合材料的矽酸鹽水泥。

(2)普通矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,6%~15%混合材料(活性混合材料的最大摻量不得超過15%,其中允許用不超過水泥質量5%的窯灰或不超過水泥質量10%的非活性混合材料;摻非活性混合材料時,最大摻量不超過水泥質量的10%),

及適量石膏組成。

(3)礦渣矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,20%~70%的粒化高爐礦渣和適量石膏組成。

(4)火山灰質矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,20%~50%的火山灰質混合材

料和適量石膏組成。

(5)粉煤灰質矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,20%~40%的粉煤灰和適量石膏組成。

(6)復合矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,15%~50%的兩種或兩種以上混合材料和適量石膏組成。

普通水泥中混合材料的摻加量較少,其礦物組成的比例與矽酸鹽水泥相似,因此,其效能、應用範圍等與同強度等級的矽酸鹽水泥相近。摻入混合材料的目的是調節水泥的強度等級,增加水泥的品種,這種水泥的適應性比較強,被廣泛應用在各種混凝土和鋼筋混凝土工程,是我國主要的水泥品種之一。

其特性與矽酸鹽水泥相比,略有差異,具體如下:

1)早期強度略低;

2)耐腐蝕性稍好;

3)水化熱略低;

4)耐熱性稍好。

3、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥:

對比這三種水泥的組成,可以看出這三種水泥都是在矽酸鹽水泥熟料的基礎上,摻入大量的活性混合材料,並為了緩凝都摻入了適量的石膏。由於活性混合材料的化學組成和化學活性基本相同,因而這三種水泥的化學組成和化學活性也基本相同,由此可見這三種水泥的大多數性質和應用相同或相近,即這三種水泥在許多情況下可以替代適用。同時由於這三種活性混合材料的物理性質和表面特徵等有些差異,又使得這三種水泥分別具有某些特性。

這三種水泥與矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥相比具有以下特點:

1)、三種水泥的共性:

(1)凝結硬化慢,早期強度低,後期強度發展高;其原因是這三種水泥的熟料含量少,且二次水化反應(即活性混合材料的水化)慢,鼓早期強度低。後期由於二次水化反應的不斷進行和水泥熟料的不斷水化,水化產物不斷增多,強度可趕上或超過同標號的矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥。活性混合材料的摻量越多,早期強度越低,但後期強度增長越多。

這三種水泥不適合用於早期強度要求高的混凝土工程,如冬季施工、現澆工程等。

粉煤灰水泥的早期強度相對更低,這是由於粉煤灰是表面緻密的球形顆粒,內比表面積小不易水化。 **:考試大

(2)對溫度和濕度敏感,適合高溫養護;這三種水泥在低溫下水化明顯減慢,強度較低。採用高溫養護時可大大加速活性混合材料的水化,並可加速熟料的水化,故可大大提高早期強度,且不影響常溫下後期強度的發展。而矽酸鹽水泥和普通矽酸鹽水泥,利用高溫養護雖可提高早期強度,但後期強度的發展受到影響,即比一直在常溫下養護的強度低,這是因為在高溫下這兩種水泥的水化速度很快,短時間內即生成大量的水化產物,這些水化產物對未水化的水泥顆粒的後期水化起到了阻礙作用。

因此,矽酸鹽水泥和普通矽酸鹽水泥不適合於高溫養護。

(3)耐腐蝕性好;這三種水泥的熟料數量少,水化硬化後水泥石中的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的數量少,且活性混合材料的二次水化反應使水泥石中的氫氧化鈣的數量進一步降低,因此耐腐蝕性好,適合用於有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等侵蝕作用的環境,如水工、海港、碼頭等混凝土工程。當腐蝕物的濃度較高或耐腐蝕性要求高時,仍不宜使用。

(4)水化熱少;三中水泥中的熟料含量少,因而水化放熱量少,尤其是早期放熱速度慢、放熱量少,適合用於大體積混凝土工程。

(5)抗凍性較差;礦渣和粉煤灰易泌水形成連通孔隙,火山灰一般蓄水量較大,會增加內部的孔隙含量,故這三種水泥的抗凍性均較差。

(6)抗碳化性較差;由於這三種水泥在水化硬化後,水泥石中的氫氧化鈣的數量少,故抵抗碳化的能力差。因而不適合用於二氧化碳濃度高的工業廠房,如鑄造、翻砂車間等。

2)、三種水泥的特性:

(1)礦渣水泥:由於粒化高爐礦渣玻璃體對水的吸附能力較差,即保水性較差。與水拌和時產生泌水造成較多的連通孔隙,因此,礦渣水泥的抗滲性差,且乾縮較大。

礦渣水泥本身耐熱性好,且礦渣矽酸鹽水泥水化後氫氧化鈣的含量少,因此更表現出耐熱性好。

礦渣水泥適用於有耐熱要求的混凝土工程,不宜用於有抗滲要求的混凝土工程。

(2)火山灰水泥:火山灰混合材料的內部含有大量的細微孔隙,故保水性好。因其水化後形成較多的水化矽酸鈣凝膠使水泥石結構緻密,故抗滲性好。

火山灰水泥乾縮大,水泥石易產生細微裂縫,且空氣中的二氧化碳能使水化矽酸鈣凝膠分解成為碳酸鈣和氧化矽的混合物,使水泥石表面產生起粉現象。因此其耐磨性較差。

火山灰水泥適用於有抗滲要求的混凝土工程,不宜用於乾燥環境中的地上混凝土工程,也不宜用於有耐磨性要求的混凝土工程中。

(3)粉煤灰水泥:粉煤灰是表面緻密的球形顆粒,其吸附水的能力較差,即保水性差,泌水性大。其在施工階段易使製品表面因大量泌水而產生收縮裂紋,因而抗滲性差,抗凍性差,耐磨性差。

因為粉煤灰的比表面積小,拌合需水量小,故幹縮小。

粉煤灰水泥適用於承載較晚的混凝土工程,不宜用於有抗滲性要求的混凝工程,且不宜用於乾燥環境中的混凝土工程及有耐磨性要求的混凝土工程中。

4、復合矽酸鹽水泥:由於摻入了兩種以上的混合材料,起到了互相取長補短的作用,其效果大大優於只摻一種混合材料。其早期強度高於礦渣(或火山灰,粉煤灰)水泥,接近於普通矽酸鹽水泥,並且水化熱低,耐腐蝕性、抗滲性及抗凍性好。

因而復合水泥的用途較普通水泥、礦渣水泥等更為廣泛,是一種很有發展前途的水泥品。

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