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硅酸盐水泥的技术性质资料

硅酸盐水泥的相关技术性质:

1.密度、细度

密度:3.05~3.20g/cm3,一般取 3.10。

堆积密度:1000~1600kg/m3。

细度:指水泥颗粒的粗细程度,用筛余率或比表面积表示。

国标规定:硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg;其它五种水泥0.080mm方孔筛的筛余量不超过10%。

细度影响到水泥的水化速度、收缩等性质。

粒径:< 3μm,水化非常迅速,需水量增大;>40μm,水化非常缓慢,接近惰性。

2.凝结时间

初凝时间:水泥开始加水拌合起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。

终凝时间:水泥开始加水拌合起 至标准稠度净浆完全失去可塑性。

水泥凝结时间的测定,是以标准稠度净浆,在规定的温度和湿度条件下,用标准稠度测定仪来测定。

国标规定:水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于6.5h。

检验水泥的凝结时间和体检定性时,需用“标准稠度” 的水泥净浆。

标准稠度用水量:不同水泥达到标准稠度时所需的加水量。用水泥标准稠度仪测定。一般在21~28%。

凝结时间的工程意义:

水泥的初凝时间不宜过早,以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇筑和砌筑等工作。水泥的终凝时间也不宜过迟,以便混凝土尽快硬化,具有强度。

异常情况:

闪凝——未掺石膏(水泥可继续使用)

假凝——温度过高、石膏少(影响水泥正常使用)

3.体积安定性

定义——水泥在凝结硬化过程中提及变化是否均匀。

为什么会出现体积不安定?

①熟料中含游离氧化钙过多;②熟料中含游离氧化镁过多。

水泥硬化后因体积膨胀而产生不均匀变形,即为安定性不良。应作废品处理。

工程影响:构件表面将产生鼓包、起层、产生膨胀性裂缝,强度降低,影响建筑物质量。

膨胀原因:

熟料中的游离氧化钙和氧化镁都是过烧的,结构致密,熟化很慢;在水泥硬化后才吸收孔隙中水分熟化;体积膨胀97%以上,从而引起不均匀体积变化,在水泥石中产生膨胀应力,降低了水泥石强度,造成开裂等现象。

安定性不良的检验:

国标规定采用:雷氏法,试饼沸煮法。(游离氧化钙引起 );压蒸法(游离氧化镁引起的);长期浸水法(石膏引起的)。

工程案例分析:

【思考】体积安定性不良的水泥,应判为废品,不得在工程中使用。但某些体积安定性不合格的水泥,在存放一段时间后变为合格,为什么??

【分析】:某些体积安定性轻度不合格的水泥,在空气中放置2~4周以上,水泥中的部分游离氧化钙由于吸收空气中的水汽被水化,因而可能由轻度不合格变为合格。

必须注意的是,这样的水泥在重新检验并确认体积安定性合格后方可使用。

4.强度及强度等级

水泥强度:是表征水泥力学性能的重要指标。也是评价水泥质量的主要指标之一。

影响水泥强度的因素主要有:水泥的矿物组成、水泥细度、水灰比、龄期、环境温度等。

测定办法:

将水泥和中国ISO标准砂按1:3,水灰比为0.5的比例,以规定方法搅拌制成标准试件(40×40×160mm ),在标准温度(20±1℃)的水中养护,测定3d和28d的抗折和抗压强度。

强度等级:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六个等级。

GB规定: 用水泥胶砂强度测定。水泥 : 中国ISO标准砂 : 水=1:3:0.5

原因:(1)水泥净浆体积收缩易产生裂缝,不利于强度的测定。(2)实际中均用砂浆,而很少用净浆。(3)可测多方面的强度。

5.碱含量

MgO:≤5% ,否则影响体积安定性。

SO3≤3.5%,否则影响体积安定性。

碱( Na2O、K2O ):≤ 0.6%

国标规定:水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来确定。

工程影响:

水泥含碱量过高,在混凝土中遇到活性骨料,容易发生碱——骨料反应引起开裂现象,对工程造成危害。

6.水化热

定义——水泥水化时放出的热量。以J/kg表示。

主要集中在水化初期(3d或7d内),主要考虑放热总量与放热速度。

影响因素:

①熟料的矿物组成——如C3A、C3S;

②水泥的细度——越细,放热速度越快;

③水泥的等级——越高,放热速度越快、越大;

④混合材料——越多,放热速度越慢;

⑤外加剂——掺加缓凝剂可降低早期水化热。