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文檔簡介
1、混凝土施工基本知識 講到混凝土的基本知識,就必須了解混凝土配合比的設計過程,只有了解了混凝土配合比的設計過程才能對混凝土有一個全面了解,才能懂得怎樣控制機好混凝土的施工質量。 一、普通混凝土配合比 1、混凝土配制強度計算 在進行混凝土理論配合比設計時首先要計算混凝土的配置強度,為什么要計算混凝土的配制強度呢?我們知道混凝土由于受各種因素的影響,強度并不是一個固定不變的值,而是圍繞著配制強度上下波動的值。為了保證混凝土的設計強度就必須提高混凝土的配制強度,那么混凝土的配制強度要提高到多少才算合適,在配合比設計技術規(guī)范中給出了一個計算公式。 配制強度fcu= fcuk+1.645 (式1) 式中
2、fcu 混凝土配制強度 fcuk混凝土設計強度 混凝土抗壓強度標準偏差(簡稱標準差) n 標準差= (X-X)2/n-1 (式2) i=1 式中 x各試驗數據值 x試驗數據的算術平均值 n試驗數據個數 在混凝土施工技術規(guī)范中規(guī)定,要求混凝土的抗壓強度保證率為95%,公式中的1.645為95%強度保證率系數。公式中的樣本標準差是衡量樣本數據波動性(離散程度)的指標,樣本標準差是根據上一時期施工的混凝土的抗壓強度經數理統計評定由公式2求得的,標準差波動性的大小受施工水平的影響,混凝土拌合質量控制的好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就小,則標準差小,混凝土拌合質量控制的不好,混凝土的抗壓強度值波動范圍就
3、大,則標準差也大。 舉例說明: 例1、C30混凝土抗壓強度如下: 35.0、28.9、40.2、33.6、45.5、34.1、38.2、42.4、30.0、27.4 =5.98MPa x=35.5MPa 例2、C30混凝土抗壓強度如下: 33.2、37.3、37.1、34.4、39.6、36.4、34.2、37.5、28.6、35.8 =3.04MPa x=35.4MPa 混凝土強度離散性的規(guī)律遵循正態(tài)分布曲線,接近配制強度變化的值站多數,偏離太大或太小的值站少數,標準差小曲線較陡,標準差大曲線較緩。由公式1可以看出,混凝土的配制強度是與標準差成正比的,標準差大則混凝土的配制強度就大,進而水泥
4、用量也大,標準差小則混凝土的配制強度就小,進而水泥用量也小,具有較好的經濟效益。 由于我們是流動性單位,隨施工地點的變化,原材料也隨之變化,所以我們不能將某一地統計求得的標準差應用到其他施工地點,我們在計算混凝土的配合比強度時用的標準差是規(guī)范上規(guī)定的,規(guī)范中的標準差是經統計全國平均施工水平求得的。 引起混凝土強度變異的原因有以下幾個方面: 材料質量的波動:材料中水泥是影響混凝土強度最重要因素,如水泥的實際強度、儲存條件、存放時間的長短等均會引起混凝土強度波動; 配料誤差:為了縮小稱量誤差,必須校核衡器的精度,并應做定期檢查。每日開盤拌制混凝土前,必須測定集料的含水率,扣除相應的拌合水量,增加相
5、應的集料用量?;炷磷儺愖畲蟮膩碓词羌铀空`差,加水量的誤差在于用水量稱量的不準確,并且還在于集料含水率難以準確測定,集料堆的外部與內部含水率或上部與下部含水率不同。 拌和、搗實與養(yǎng)護:對混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機的類型,拌和時間也會對強度產生影響,混凝土施工技術規(guī)范規(guī)定了最小拌和時間,是為了使拌和時間不至于對混凝土強度產生很大影響。 試驗誤差:試驗誤差包括取樣、成型、養(yǎng)護和抗壓強度試驗等方面操作的差別給立方體強度帶來的變化。 2、基準水灰比計算 W/C=A*fce/fcuo+A*B*fce 式中 A、B經驗系數,查表求得 fcu混凝土的配制強度 fce水泥的實際強度 計算出基準水灰比
6、后再按假定容重法或體積法計算砂、碎石等材料的用量,然后進行試拌,觀察并調整混凝土拌合物的坍落度和流動性、粘聚性、保水性等各項和易性指標,以此配合比做為基準混凝土配合比。在基準水灰比基礎上分別減小和增加0.05個水灰比,制作試件并進行標準養(yǎng)護,待抗壓強度結果出來后從中選取一個水泥用量最小,強度又能滿足設計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產。 夢中的風景 2008-07-18 13:46 二、高性能混凝土配合比的確定 高性能混凝土也稱耐久性混凝土,混凝土的耐久性主要包括抗凍性、抗蝕性、抗炭化、抗減骨料反應、耐腐蝕等。 高性能混凝土配合比檢測項目有:抗壓強度、坍落度、泌水率、含氣量、抗裂性、電通
7、量、彈性模量、抗凍性、耐磨性、抗?jié)B性等。 受以上耐久性要求,在鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準中根據環(huán)境作用等級的不同,對最大水膠比都作了規(guī)定。在進行混凝土配合比設計時,根據設計圖紙確定的環(huán)境等級,從規(guī)范中直接查用。綜合考慮含氣量等因素對混凝土強度的影響(混凝土中的含氣量每增加1%,混凝土強度約降低5MPa左右),以0.05的間隔降低一到兩個水膠比制作混凝土配合比,從中選取膠凝材料用量少,耐久性及抗壓強度均滿足設計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產。 在強侵蝕環(huán)境作用條件下,由于混凝土配合比著重考慮了耐久性要求,強度往往比較高,象鄭西客專線C30鉆孔樁及承臺和墩身1M以下處于H4硫酸鹽強
8、侵蝕環(huán)境下,規(guī)范規(guī)定最大水膠比0.36,混凝土的最終強度可達50 MPa左右,遠遠大于C30混凝土要求的配制強度37.4MPa。 高性能混凝土為了減少膠凝材料中硅酸鹽水泥用量,應使用礦物參合料,目的是為了減少水泥用量大所帶來的負面影響,提高混凝土的耐久性?;炷恋脑缙趶姸仍礁?,對混凝土長期性能越不利,在早期越易開裂,不利于混凝土的耐久性,所以要慎用早強型水泥。在高性能混凝土中摻加礦物摻合料后,混凝土的早期強度增長速度有所放慢。在鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準中將高性能混凝土的齡期規(guī)定為56天。高性能混凝土在56天齡期后還要做快速抗凍性試驗,快速抗凍性試驗每4小時一個循環(huán),客運專線設計使用年
9、限為100年,要求抗凍循環(huán)F300次,一個抗凍性試驗要50天,整個配合比各項指標做全需要106天。 在高性能混凝土中摻入引氣型高效減水劑可使混凝土的抗?jié)B性及抗凍性顯著提高,由于引氣劑在混凝土中引入大量微氣泡占據了混凝土中的自由空間,破壞了毛細管的連續(xù)性,使混凝土的抗?jié)B性得到改善。氣泡對水分凍結產生的局部壓力增大起到了緩沖作用,提高了混凝土的抗凍性。要達到F300次凍融循環(huán)混凝土中的含氣量需在4左右,超過6時耐久性下降。 泌水會造成混凝土各組分材料的離析,并在粗集料顆粒下放形成水囊。摻有引氣劑的混凝土可增大澆筑稠度,減少材料分離現象,減小泌水率。高性能混凝土水下鉆孔樁的泌水率要求1,其他混凝土的
10、泌水率為零。 三、混凝土施工控制 混凝土配合比設計時一般都是選用基本合格的原材料,但是我們在實際施工中往往由于料源供應等情況,砂、碎石等原材料的質量不能滿足要求。砂中的含泥量超標,粗細不穩(wěn)定,碎石中的石粉含量超標,級配不良。這些因素都影響了配合比在施工中的正常使用,造成混凝土拌合物離析、泌水,坍落度減小。為了滿足工地施工的要求,需要在現場對混凝土配合比進行調整(這種調整是不符合要求的)。但也不是所有不符合質量要求的原材料都能在拌和現場進行調整,對變化大原材料應重新進行配合比設計。 水膠比是控制混凝土強度的主要因素,在對混凝土配合比設計時我們已經對水膠比進行了優(yōu)化選擇。所以現場調整時均應保持水膠
11、比不便,以增加水泥漿用量或調整減水劑用量的方法使混凝土坍落度達到澆注要求。 由于材料某些指標不合格使調整后的混凝土配合比與理論配合比相比,水泥或減水劑用量增加,加大了工程成本,所以我們要想降低成本就應當控制好地材質量。 大多數造成混凝土劣化的物理的或化學的侵蝕,都是有害介質通過水的侵入而發(fā)生的,所以低滲透性是混凝土的第一道防線。影響混凝土滲透性的主要因素是混凝土的內部結構。目前使用的各種礦物參合料和減水劑均可以增加高性能混凝土的密實性。高性能混凝土有一個控制指標“電通量”,電通量是混凝土抵抗外界有害物質侵入能力的一個指標,電通量的大小反應了混凝土的密實程度。 夢中的風景 2008-07-18
12、13:47 三、 混凝土中的水在混凝土硬化后會在混凝土中留下毛細孔隙,用水量的多少會使混凝土的密實程度發(fā)生變化,用水量大混凝土的毛細孔隙多,電通量也隨之增大,用水量小混凝土的毛細孔隙少,電通量也隨之減小,所以不論是從混凝土的強度還是耐久性要求,都必須控制好混凝土的用水量(我們在現場施工中為了節(jié)約成本往往忽視混凝土的強度和耐久性要求,隨意增加用水量)。 四、混凝土抗壓強度評定 在混凝土施工一段時間后,規(guī)范要求需對混凝土的抗壓強度進行評定,評定結論為合格和不合格。以配合比基本相同、同施工條件、同標號、檢驗期不超過三個月的混凝土的抗壓強度為一檢驗批。 1.當混凝土的原材料、生產工藝及施工管理水平在較
13、長時間內不能保持一致,且同一品種混凝土的強度變異性又不能保持穩(wěn)定時;或在前一檢驗期內的同類混凝土沒有足夠數據能確定驗收批混凝土試件的抗壓強度標準差時,應采用標準差未知方法檢驗混凝土強度。應由5組或5組以上的試件組成一個驗收批,其強度應同時滿足以下要求: x fcuk+0.95 fminfcuk-A*B 式中 x混凝土抗壓強度平均值 fmin 混凝土抗壓強度中的最小值 A、B混凝土強度檢驗系數 混凝土抗壓強度標準差. 混凝土強度檢驗系數A值 試件組數n 5-9 10-19 20 A 0.85 1.10 1.20 混凝土強度檢驗系數B值 混凝土強度等級 C20 C20-C40 C40 B(N/mm
14、2) 3.5 4.5 5.5 2.混凝土抗壓強度試件在2-4組時,采用非數理統計方法檢驗混凝土強度,期強度應同時滿足下列要求: xfcuk+C fminfcuk-D 式中 x混凝土抗壓強度平均值 fmin 混凝土抗壓強度中的最小值 C、D混凝土強度檢驗系數 混凝土強度檢驗系數C、D值 混凝土強度等級 C20 C20-C40 C40 C(N/mm2) 3.6 4.7 5.8 D(N/mm2) 2.4 3.1 3.9 如上例1、計算 x =35.5MPa fcuk+0.95=30+0.95*5.98=35.7MPa 驗證 fmin=27.4MPa fcuk-A*B=30-1.1*4.5=25.1M
15、Pa 經評定該批混凝土符合fminfcuk-A*B條件,不符合x fcuk+0.95條件,評定為不合格 如上例2、計算 x =35.4MPa fcuk+0.95=30+0.95*3.04=32.9MPa 驗證 fmin=27.4MPa fcuk-A*B=30-1.1*4.5=25.1MPa 經評定該批混凝土符合fminfcuk-A*B條件,符合x fcuk+0.95條件,評定為合格 從以上實例可以看出,如果混凝土抗壓強度離散性太大雖然平均值滿足設計要求,評定結果卻不合格。 混凝土施工技術規(guī)范規(guī)定混凝土抗壓強度保證率為95%,也就是說還有5%的混凝土抗壓強度會落入不合格區(qū)域,從混凝土評定公式可以
16、看出,混凝土最小抗壓強度值也是有最低限要求的。 五、減水劑的應用 根據我國現行國家標準混凝土外加劑分類定名與定義GB8075-87,混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入,用以改變混凝土性能的物質。 混凝土外加劑按其主要功能分為四類: 1、 改善混凝土拌和物性能的外加劑,包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等; 2、 調節(jié)混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑,包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等; 3、 改善混凝土耐久性的外加劑,包括引氣劑、防水劑和阻銹劑; 4、 改善混凝土其它性能的外加劑,包括膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。 減水劑的第一代產品是以木質素磺酸鹽(簡稱木鈣)為代表的普通減水劑,木鈣具有
17、減水緩凝的作用,減水率在10左右。 第二代產品是以磺酸鹽甲醛縮合物為代表的萘系減水劑,減水率在1520。萘系減水劑分高濃縮型和低濃縮型兩種,高濃產品其硫酸鈉含量低于5,由于生產低濃產品時完全用減中和,產品中硫酸鈉含量較多(25)。目前我國生產的萘系減水劑絕大部分是低濃產品。在鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準中規(guī)定硫酸鈉含量10,所以市場上一般的萘系減水劑不適合高性能混凝土。 第三代產品就是目前我們在客專上線使用的聚羧酸鹽高效減水劑,其減水率在20以上。聚羧酸鹽高效減水劑復合引氣劑具有減水、引氣、緩凝和保坍的作用。其硫酸鈉、減等有害物質含量均能滿足規(guī)范要求。 我國水泥品種較多,五種硅酸鹽系列水
18、泥即有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥,它們的熟料礦物組成的變化很大,其次是混合料的品種性能,水泥的細度,水泥生產工藝等也不盡相同,這些都影響減水劑的使用效果,所以無論何種外加劑對水泥都有一個適應性問題,適應性好其減水率、保坍效果顯著,適應性差其減水率、保坍效果差。因此減水劑在使用前應做水泥適應性試驗,選擇與水泥適應性好的減水劑制作混凝土配合比。 混凝土是由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物,經一定時間硬化而成的人造石材。普通混凝土(簡稱為混凝土)是由水泥、砂、石和水所組成,另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中,砂、石起骨架作用,稱為骨料;
19、水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌合物一定的和易性,便于施工。水泥漿硬化后,則將骨料膠結為一個堅實的整體。鋼筋混凝土(簡稱RC),是經由水泥、粒料級配、加水拌和而成混凝土,在其中加入一些抗拉鋼筋,在經過一段時間的養(yǎng)護,達到建筑設計所需的強度。它應該是人類最早開發(fā)使用的復合型材料之一。 鋼筋和混凝土是兩種全然不同的建筑材料,鋼筋的比重大,不僅可以承受壓力,也可以承受張力;然而,它的造價高,保溫性能很差。而混凝土的比重比較小,它能承受壓力,但不能承受張力;它的價格比較便宜,但是卻不堅固。而鋼筋混凝土的誕生,解決了這兩者的缺陷問題,并且保留了它們
20、原來的優(yōu)點,使得鋼筋混凝土成為現代建筑物建造的首選材料。 混凝土的歷史 可以追溯到古老的年代。其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世紀20年代出現了波特蘭水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性,而且原料易得,造價較低,特別是能耗較低,因而用途極為廣泛。1861年鋼筋混凝土得到了第一次的應用,首先建造的是水壩、管道和樓板。1875年,法國的一位園藝師蒙耶(18281906年)建成了世界上第一座鋼筋混凝土橋。 20世紀初,有人發(fā)表了水灰比等學說,初步奠定了混凝土強度的理論基礎。以后,相繼出現了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土,各種混凝土外加劑也開始使用。60
21、年代以來,廣泛應用減水劑,并出現了高效減水劑和相應的流態(tài)混凝土;高分子材料進入混凝土材料領域,出現了聚合物混凝土;多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土。現代測試技術也越來越多地應用于混凝土材料科學的研究。 隨著時代的變遷,技術的進步,“混凝土家族”里也有了新成員的加盟,其中纖維混凝土,無論從抗壓強度和價格來看,都具有一定的優(yōu)勢。然而,鋼筋混凝土雖然受到“混凝土家族”的競爭影響,其發(fā)展的優(yōu)勢也不如從前,但是,在如今的很多領域中,仍能看到它那熟悉的身影。它依舊是堅固耐用的代名詞。代表城市形象的高樓大廈,自然少不了鋼筋混凝土。高速公路、建筑橋梁、隧道等是鋼筋混凝土現代應用的另一方面。然而,鋼筋混凝土還
22、有一個更為實用的功能,那就是除險,在處理各類坍塌事故中,使用鋼筋混凝土,可以更快的取得關鍵性的進展,因為有了它的支撐,才能使搶險行動獲得控制性成果。因此,從這些方面可以看出,鋼筋混凝土在眾多建材中,依舊占有一席之地,我們期待,在未來的建筑道路上,鋼筋混凝土可以走的更好、更穩(wěn)水泥的主要成分主要由以下四種組成:(1)硅酸三鈣3CaO*SiO2(2)硅酸二鈣2CaO*SiO2(3)鋁酸三鈣3CaO*Al2O3(4)鐵鋁酸四鈣4CaO*Al2O3*Fe2O3 水泥由石灰石、粘土、鐵礦粉按比例磨細混合,這時候的混合物叫生料。然后進行煅燒,一般溫度在1450度左右,煅燒后的產物叫熟料。然后將熟料和石膏一起
23、磨細,按比例混合,才稱之為水泥。這時候的水泥叫普通硅酸鹽水泥。 我們平??吹降乃嘟凶鏊嗍撬嗍炝霞舆m量石膏共同磨細后,即成硅酸鹽水泥。水泥熟料的化學組成:氧化鈣、二氧化硅和少量的氧化鋁和氧化鐵。水泥礦物組成:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。為什么水泥遇水會凝固?當水泥與適量的水調和時,開始形成的是一種可塑性的漿體,具有可加工性。隨著時間的推移,漿體逐漸失去了可塑性,變成不能流動的緊密的狀態(tài),此后漿體的強度逐漸增加,直到最后能變成具有相當強度的石狀固體。如果原先還摻有集合料如砂、石子等,水泥就會把它們膠結在一起,變成堅固的整體,即我們常說的混凝土。這整個過程我們把它叫做水泥的凝結和
24、硬化。從物理、化學觀點來看,凝結和硬化是連續(xù)進行的、不可截然分開的一個過程,凝結是硬化的基礎,硬化是凝結的繼續(xù)。但是在施工中為了保證施工質量,要求在水泥漿體失去其可塑性以前必須結束施工,因此人們根據需要以及水泥漿體的這個特性,人為地將這整個過程劃分為凝結和硬化兩個過程。凝結是指水泥漿體從可塑性變成非可塑性,并有很低的強度的過程;硬化是指漿體強度逐漸提高能抵抗外來作用力的過程。此外,對凝結過程還人為地進一步劃分為初凝和終凝,用加水后開始計算的時間來表示。例如,國家標準規(guī)定:普通硅酸鹽水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于12h。使用時施工澆灌過程的時間,必須早于45min;到終凝后,才能脫去模
25、板開始下一個周期生產。 水泥的凝結和硬化,是一個復雜的物理化學過程,其根本原因在于構成水泥熟料的礦物成分本身的特性。水泥熟料礦物遇水后會發(fā)生水解或水化反應而變成水化物,由這些水化物按照一定的方式靠多種引力相互搭接和聯結形成水泥石的結構,導致產生強度。 普通硅酸鹽水泥熟料主要是由硅酸三鈣(3CaO·SiO2)、硅酸二鈣(-2CaO·SiO2)、鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)和鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)四種礦物組成的,它們的相對含量大致為:硅酸三鈣3760,硅酸二鈣1537,鋁酸三鈣715,鐵鋁酸四鈣1018。這四種礦物遇水后
26、均能起水化反應,但由于它們本身礦物結構上的差異以及相應水化產物性質的不同,各礦物的水化速率和強度,也有很大的差異。按水化速率可排列成:鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣硅酸三鈣硅酸二鈣。按最終強度可排列成:硅酸二鈣硅酸三鈣鐵鋁酸四鈣鋁酸三鈣。而水泥的凝結時間,早期強度主要取決于鋁酸三鈣和硅酸三鈣。現分別簡述它們的水化反應。 首先,介紹鋁酸三鈣。它的水化反應可用下式表達。 上述鋁酸三鈣的水化反應如果進行得很快,會導致水泥的凝結過快而無法使用,因此,一般在粉磨水泥時都摻有適量的二水石膏作為緩凝劑,摻石膏后鋁酸三鈣的水化反應如下式所示。 由于這個反應就不會引起快凝。當水泥中的石膏完全作用完后,還有多余3CaO
27、83;Al2O3時將發(fā)生下列反應。 如果還有過量3CaO·Al2O3時,就會生成4CaO·Al2O3·13H2O。在正常緩凝的硅酸鹽水泥中,石膏摻入量能保證在漿體結硬以前,不會發(fā)生后兩個反應。 其次,談一下硅酸三鈣。它的水化反應可表示如下: 由于CaO0.81.5SiO2·H2O0.25與天然的托勃莫來石很相似,因而稱它為托勃莫來石,通常用CSH(B)來表示。 鐵鋁酸四鈣水化反應和鋁酸三鈣相似,而硅酸二鈣水化反應和硅酸三鈣相似。 那么,這些水化產物怎樣會導致水泥漿結硬并產生強度呢?水泥凝結硬化的機理究竟是什么?按結晶理論認為水泥熟料礦物水化以后生成的晶體
28、物質相互交錯,聚結在一起從而使整個物料凝結并硬化。按膠體理論認為水化后生成大量的膠體物質,這些膠體物質由于外部干燥失水,或由于內部未水化顆粒的繼續(xù)水化,于是產生“內吸作用”而失水,從而使膠體硬化。隨著科學技術的發(fā)展,特別是X射線和電子顯微技術的應用,將這兩種理論統一起來,過去認為水化硅酸鈣CSH(B)是膠體無定形的,實際上它是纖維狀晶體,只不過這些晶體非常細小,處在膠體大小范圍內,比面積很大罷了。所以現在比較統一的認識是:水泥水化初期生成了許多膠體大小范圍的晶體如CSH(B)和一些大的晶體如Ca(OH)2包裹在水泥顆粒表面,它們這些細小的固相質點靠極弱的物理引力使彼此在接觸點處粘結起來,而連成
29、一空間網狀結構,叫做凝聚結構。由于這種結構是靠較弱的引力在接觸點進行無秩序的連結在一起而形成的,所以結構的強度很低而有明顯的可塑性。以后隨著水化的繼續(xù)進行,水泥顆粒表面不大穩(wěn)定的包裹層開始破壞而水化反應加速,從飽和的溶液中就析出新的、更穩(wěn)定的水化物晶體,這些晶體不斷長大,依靠多種引力使彼此粘結在一起形成緊密的結構,叫做結晶結構。這種結構比凝聚結構的強度大得多。水泥漿體就是這樣獲得強度而硬化的。隨后,水化繼續(xù)進行,從溶液中析出新的晶體和水化硅酸鈣凝膠不斷充滿在結構的空間中,水泥漿體的強度也不斷得到增長。 影響水泥凝結速率和硬化強度的因素很多,除了熟料礦物本身結構,它們相對含量及水泥磨粉細度等這些
30、內因外,還與外界條件如溫度、加水量以及摻有不同量的不同種類的外加劑等外因密切相關硅酸鹽水泥與水起水化反應后,產生哪些主要水化產物?這是一個很復雜的過程。 水化機理: 水泥顆粒與水接觸時,其表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水解或水化作用,生成新的水化產物并放出一定熱量的過程。 硅酸三鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。該水化反應的速度快,形成早期強度并生成早期水化熱。 硅酸二鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。該水化反應的速度慢,對后期齡期混凝土強度的發(fā)展起關鍵作用。水化熱釋放緩慢。產物中氫氧化鈣的含量減少時,可以生成更多的水化產物。 鋁酸三鈣水化生成水化鋁酸鈣晶體。該水化反應速度極快,并且釋放出大量的熱量。 如果不控制鋁酸三鈣的反應速度,將產生閃凝現象,水泥將無法正常使用。通常通過在水泥中摻有適量石膏,可以避免上述問題的發(fā)生。 硅酸二鈣水化生成水化鋁酸鈣晶體和水化鐵酸鈣凝膠。該水化反應的速度和水化放熱量均屬中等。 石膏調節(jié)凝結時間的原理 石膏與水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體(鈣礬石)。該晶體難溶,包裹在水泥熟料的表面上,形成保護膜,阻礙水分進入水泥內部,使水化反應延緩下來,從而避免了純水泥熟料水化產生閃凝現象。所以,石膏在水泥中起調節(jié)凝結時間的作用。參考資料: http:/www.c
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