水泥生产工艺与混凝土耐久性的关系
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混凝土强度与耐久性标准的关系一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料之一,其强度和耐久性是评估其质量的重要指标。
混凝土强度和耐久性标准的制定对于保障建筑的安全和可持续发展至关重要。
本文将从混凝土强度和耐久性的定义、影响因素、标准制定等方面探讨混凝土强度与耐久性标准的关系。
二、混凝土强度的定义混凝土强度是指混凝土在规定试验条件下的抗压强度,常用单位为MPa。
混凝土强度直接影响建筑物的承载能力和稳定性,强度不足会导致建筑物的倒塌和损坏。
三、混凝土强度的影响因素混凝土强度的影响因素主要包括以下几个方面:1.水灰比:水灰比是指混凝土中水和水泥的质量比值,水灰比越小,混凝土强度越高;2.骨料种类和粒径:骨料是混凝土中的主要组成部分,其种类和粒径直接影响混凝土强度;3.水泥种类和配合比:不同种类的水泥和不同的配合比会影响混凝土的强度;4.养护条件:混凝土在养护期间的湿度和温度等条件会影响其强度。
四、混凝土强度标准的制定混凝土强度标准的制定是为了保障建筑物的安全和可持续发展。
目前国际上通用的混凝土强度标准为欧洲标准EN 206-1和美国标准ACI 318。
这些标准规定了混凝土的强度等级、试验方法、养护期等内容,以确保混凝土强度的可靠性和一致性。
五、混凝土耐久性的定义混凝土耐久性是指混凝土在使用寿命内能够保持其设计寿命内的使用性能,不受环境和使用条件的影响而产生的损坏。
混凝土耐久性的好坏直接影响建筑物的使用寿命和经济效益。
六、混凝土耐久性的影响因素混凝土耐久性的影响因素主要包括以下几个方面:1.混凝土配合比:混凝土中各种材料的配合比会影响混凝土的耐久性;2.骨料的种类和质量:骨料的种类和质量会影响混凝土的耐久性;3.水泥的种类和质量:水泥的种类和质量也会影响混凝土的耐久性;4.养护条件:混凝土在养护期间的湿度和温度等条件对其耐久性有直接影响;5.外界环境:混凝土在使用过程中受到的外界环境条件也会影响其耐久性。
七、混凝土耐久性标准的制定混凝土耐久性标准的制定是为了保障建筑物的长期使用和经济效益。
引言立磨作为料床粉磨的代表设备,其在水泥终粉磨系统中具有节能、工艺布置简单、水泥质量稳定、易操作维护、占地面积小和环保等独特优势,在国内外水泥粉磨生产中已经被广泛应用[1]。
目前,立磨终粉磨系统与辊压机+球磨联合粉磨(以下简称联合粉磨)系统已经发展成为水泥粉磨技术的主流。
传统思维认为采用球磨作为粉磨设备时所得的成品颗粒近似为球状或椭球状结构,而采用立磨作为粉磨设备时所得的成品颗粒多为片状和针状结构的混合物,因此立磨不适合粉磨水泥熟料[2]。
但随着立磨技术的升级,立磨水泥的需水性能和净浆流动性能达到甚至超过球磨机[3-5]。
目前,学术界和业界对立磨粉磨水泥的工作性能逐渐改观,其流动性好,在实际施工中逐渐得到了认可。
然而,对立磨水泥制备混凝土的强度和耐久性问题研究较少,需要进一步探究立磨粉磨方式对混凝土强度和耐久性的影响。
本文通过对同一水泥厂家分别采用立磨和联合粉磨生产的水泥进行性能测试,对比两种水泥制备的混凝土粉磨方式对混凝土强度和耐久性及水泥性能的影响张海姣1 李 扬2 赵宇翔2 焦留军3 郑永超21. 北京建筑材料检验研究院股份有限公司 北京 1000412. 北京建筑材料科学研究总院有限公司 固废资源化利用与节能建材国家重点实验室 北京 1000413. 唐山冀东装备工程股份有限公司 河北省水泥装备技术创新中心 河北 唐山 063000摘 要:立磨粉磨方式已逐渐成为制备水泥的主流生产方式之一,但目前尚不清楚立磨粉磨方式是否会对水泥混凝土的强度和耐久性产生影响。
本文通过测试立磨水泥与辊压机+球磨联合粉磨水泥制备的混凝土的强度和耐久性,研究立磨水泥和辊压机+球磨联合粉磨水泥的粒度分布、水化放热及其制备的混凝土的微观形貌。
结果表明:立磨水泥粒度小于3 μm的比例较小,早期水化速率较慢,导致其早期强度略微低于辊压机+球磨联合粉磨水泥;两种水泥制备的混凝土的界面过渡区致密性均较好,耐久性表现良好;立磨水泥与辊压机+球磨联合粉磨水泥的强度和耐久性基本一致。
混凝土制品生产工艺及应用技术规范一、前言混凝土制品是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等基础设施领域的材料,其品质好坏直接关系到工程的稳定性和耐久性。
本文旨在介绍混凝土制品的生产工艺及应用技术规范,以帮助读者了解混凝土制品的制作过程,提高混凝土制品的品质。
二、混凝土制品的生产工艺1. 原材料的准备混凝土制品的原材料包括水泥、砂、石子、混凝土添加剂等。
在生产过程中,需要准备好适量的原材料,并进行筛选、测量和混合,以确保材料的质量和比例符合要求。
2. 混凝土制品的制作混凝土制品的制作过程包括浇注、振捣、养护等环节。
在浇注时需控制好混凝土的流动性,保证混凝土填充到模具中的每个角落。
振捣则是为了排除混凝土中的气泡,提高混凝土的密实度。
养护则是为了让混凝土慢慢干燥,增强其强度和耐久性。
3. 混凝土制品的质量检测混凝土制品的质量检测包括强度、密实度、吸水率等方面的测试。
检测结果将直接影响到混凝土制品的使用效果和耐久性,因此必须对每批混凝土制品进行质量检测。
三、混凝土制品的应用技术规范1. 混凝土制品的材料和比例混凝土制品的材料应选用符合国家标准的水泥、砂、石子、混凝土添加剂等原材料,并按照规定的比例进行混合。
混凝土制品的比例应根据不同的用途和要求进行调整,以保证混凝土制品的强度和耐久性。
2. 混凝土制品的模具混凝土制品的模具应选用符合国家标准的模具,并进行定期检查和维护。
模具的尺寸应与设计要求一致,且表面光滑,不得有破损或锈蚀。
3. 混凝土制品的生产环境混凝土制品的生产环境应保持干燥、通风、整洁。
生产现场应有专人负责监督生产过程,确保生产过程符合规范要求。
4. 混凝土制品的质量检测混凝土制品的质量检测应按照国家标准进行,包括强度、密实度、吸水率等方面的测试。
检测结果应记录并保存,以备后续参考。
5. 混凝土制品的运输和存储混凝土制品的运输和存储应注意防潮、防晒、防冻。
运输过程中应轻装轻卸,防止破损和变形。
存储时应避免混凝土制品直接接触地面和墙壁,以免影响其品质。
广东建材2019年第8期水泥工艺对混凝土耐久性的影响郭战奎(深圳市港嘉工程检测有限公司)【摘要】近年来,随着我国建筑行业的高速发展,各类建筑工程的施工质量都有着显著提升,并为社会整体经济与各行业领域的发展提供了坚实基础。
与此同时,作为建筑工程最为主要与最为常见的施工材料,混凝土的耐久性问题一直是制约建筑工程施工质量提升与缩减工程造价成本的主要因素。
因此为完善这一问题,从水泥工艺方向着手,探讨水泥工艺对混凝土耐久性的具体影响,以及针对性提出水泥工艺的优化策略建议。
【关键词】水泥工艺;混凝土;耐久性;影响分析在建筑工程的施工阶段以及竣工交付使用期间内,混凝土往往受到周边气候因素、人为因素等诸多因素影响干扰,不但时常出现混凝土结构性解封、伸缩性裂缝等问题,并且混凝土的耐久性也会随着建筑工程的应用时间推移而不断缩短。
这一问题一定程度上降低了建筑工程的整体使用寿命与工程性价比,还增加了安全风险系数,威胁到了建筑业主的人身健康与财产安全,此外,在一些较为特殊的建筑工程项目中,对混凝土的耐久性要求也逐渐提升,例如地铁站等城市轨道交通系统建筑物等。
因此对混凝土耐久性的优化提升刻不容缓。
本文从水泥工艺对混凝土耐久性的影响为切入点开展研究。
1研究水泥工艺对混凝土耐久性影响的必要性1.1对混凝土多元化发展的推进作用近年来,随着建筑工程的多元化发展,不同建筑工程的使用用途都存有较强差异性,且对特定方向的施工质量提出了更高的、具有针对性的要求,而混凝土作为建筑工程建设过程中最为常用的施工材料,可以说混凝土的材质性能在一定程度上影响到建筑工程整体施工质量。
近年来,混凝土在建筑行业都取得了一定的发展,例如混凝土抗氯离子渗透性、抗硫酸盐结晶破坏性能及抗碳化性能要求高的高性能混凝土、密实度极高的重混凝土、抗折性能出众的纤维混凝土、具有较强美观性的清水混凝土等。
然而在混凝土的耐久性层面上,在现阶段建筑工程常用的水泥混凝土中,各类混凝土的耐久性普遍较低,这也制约了在建筑工程整体施工质量与实际使用周期的进一步提升。
混凝土中的耐久性与使用寿命一、前言混凝土是一种常见的建筑材料,它的应用范围非常广泛。
随着经济的发展,混凝土建筑的数量也不断增加。
然而,随着使用时间的增长,混凝土的耐久性和使用寿命也逐渐成为人们关注的焦点。
本文将从混凝土的材料特性、混凝土的耐久性以及混凝土的使用寿命三个方面对混凝土的耐久性和使用寿命进行详细的阐述。
二、混凝土的材料特性1. 水泥水泥是混凝土中的主要材料之一,它是由石灰石、粘土等原料经过煅烧制得的。
水泥的品种和质量直接影响混凝土的力学性能和耐久性。
一般来说,水泥的强度和耐久性越好,混凝土的强度和耐久性也越好。
2. 砂砂是混凝土中的一种重要骨料,它的质量和粒度直接影响混凝土的强度、耐久性和工作性。
砂的粒度应该适中,太细或太粗都不利于混凝土的强度和耐久性。
同时,砂中的杂质也会影响混凝土的质量。
3. 石子石子是混凝土中的骨料,它的质量和粒度也对混凝土的强度、耐久性和工作性产生影响。
石子的粒度应该适中,太大或太小都会影响混凝土的质量。
此外,石子中的裂纹和缺陷也会影响混凝土的耐久性。
4. 水水是混凝土中的溶剂,它对混凝土的强度、耐久性和收缩率产生影响。
水的质量应该符合要求,过于含盐或者含有有害化学物质的水都会影响混凝土的性能。
三、混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在使用过程中能够抵抗各种外部环境的侵蚀和破坏的能力。
混凝土的耐久性与其材料特性、施工工艺和外部环境等多种因素有关。
下面将从以下几个方面对混凝土的耐久性进行详细阐述。
1. 抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土在外部水压作用下不渗漏的能力。
混凝土的抗渗性取决于混凝土的密实程度和水泥浆的含水率。
混凝土的密实程度越高,抗渗性越好。
而含水率越高,混凝土的抗渗性就越差。
此外,混凝土的孔隙度也会影响其抗渗性,孔隙度越小,抗渗性越好。
2. 抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在低温下不受冻胀破坏的能力。
混凝土的抗冻性取决于混凝土的材料特性和施工工艺。
砂石骨料应该适当掺加膨胀小的骨料,水泥的含量和强度等级应该符合要求,同时施工时应该注意混凝土的养护。
水泥混凝土路面施工工艺创新应用新型材料和技术提高耐久性近年来,随着城市化进程的不断加速,道路建设和维护越来越受到重视。
作为道路建设的重要组成部分,水泥混凝土路面的耐久性成为了人们关注的焦点。
为了提高水泥混凝土路面的耐久性,工程师们积极创新施工工艺并应用新型材料和技术,取得了令人满意的成果。
1. 施工工艺创新传统的水泥混凝土路面施工工艺主要包括基层处理、底层施工、面层施工等步骤。
然而,这种传统工艺存在着施工周期长、耐久性欠佳等问题。
为了解决这些问题,工程师们开始尝试创新的施工工艺。
在新的施工工艺中,首先进行基层处理,包括地基加固等步骤,以提高路面承载能力和稳定性。
然后,采用先填充再浇筑的方式进行底层施工,以确保路面的平整度和密实性。
最后,使用高科技施工设备对面层进行施工,例如采用摊铺机和振动辊进行施工,以提高工作效率和施工质量。
2. 应用新型材料除了施工工艺的创新,工程师们还积极应用新型材料来提高水泥混凝土路面的耐久性。
新型材料具有更高的强度、耐久性和抗裂性,能够有效延长路面的使用寿命。
例如,纤维增强混凝土是一种应用广泛的新型材料。
它通过添加纤维材料来增强混凝土的抗拉强度和抗裂性能,从而提高水泥混凝土路面的耐久性。
此外,改性沥青也是另一种常用的新型材料,它通过添加特殊的改性剂来改善沥青的性能,增强路面的抗老化和抗裂性能。
3. 技术提高耐久性除了施工工艺和材料创新,工程师们还应用新技术来提高水泥混凝土路面的耐久性。
通过引入先进的技术手段,可以更好地监测路面的状况,并及时采取有效的维修措施,延长路面的使用寿命。
例如,智能监测系统可以实时监测路面的沉降、裂缝等情况,提前发现问题并采取相应的修复措施。
此外,温度感知技术也可以应用于水泥混凝土路面的施工过程中,确保材料的温度控制在适宜的范围内,以提高路面的质量和耐久性。
总结起来,水泥混凝土路面的耐久性是道路建设和维护中的重要问题。
通过施工工艺的创新、新型材料的应用以及技术的提高,可以有效提高水泥混凝土路面的耐久性,延长其使用寿命,为城市交通提供更加安全和便捷的交通环境。
水泥生产工艺与混凝土耐久性的关系摘要:水泥是一种非常普通的材料。
在生产过程中,不同等级水泥的生产工艺存在一定差异,生产工艺的差异也使水泥混凝土的耐久性有所不同。
混凝土最重要的原材料之一是水泥。
为了保证混凝土的耐久性和质量,我们需要注意。
本文主要分析水泥生产工艺与混凝土耐久性之间的关系,以供参考。
关键词:水泥混凝土;耐久性;影响引言目前,混凝土作为建筑结构中应用最广泛的材料,其耐久性已引起人们的关注。
过去,现代人不断强调水泥混凝土的强度比,却过分强调水泥混凝土的性能。
然而,应用和试验都表明,当使用钢筋混凝土和混凝土时,混凝土本身有害成分的物理和化学效应会受到空气、土壤和水中有害介质的侵蚀,并可能发生膨胀、软化、开裂、溶解和剥落。
随着我国混凝土和高强混凝土应用的不断推广,混凝土的安全性和耐久性越来越受到人们的重视。
1水泥工艺对混凝土耐久性的影响因素1.1化学因素水泥中C3A的含量对混凝土的耐久性有重要影响。
它特别表现为具有抗硫酸盐侵蚀的能力。
在实际工作中,面对已经遭受酸侵蚀的混凝土,工作人员可以利用已经配制好的混凝土获得足够的时间,另一方面在水泥中。
加入适量的小颗粒矿渣粉,提高混凝土的耐腐蚀性,保证混凝土的耐久性。
此外,碱集料的不同反应也将对砂浆的耐久性产生积极影响。
当建筑材料中长期含有大量的碱时,由于其他问题(例如水泥混凝土的开裂),碱和碱细胞活性胶凝材料之间的化学变化会极大地影响其耐久性。
1.2矿物因素水泥中的矿物组成及其混合比会在一定程度上影响水泥的水化反应,导致产品性能和组成差异很大,对混凝土的耐久性有一定影响。
根据有关实验数据的统计,与水泥的其他水化产物相比,氢氧化钙的稳定性较差,而钙硅的比例较高。
大型水合硅酸钙具有出色的稳定性能。
在比较硅酸二钙和硅酸三钙后,工作人员发现通过水合反应产生的水合硅中钙与硅的比例相对较低,但同时可以产生大量的氢氧化钙。
因此,通过整理和分析这些实验结果,我们可以得出以下结论:水泥中硅酸三钙的含量与硅酸二钙的含量成反比。
高性能混凝土生产工艺高性能混凝土是指具有较高强度、较低渗透性和较好耐久性的混凝土。
它具有抗压强度达到50MPa及以上、抗渗性能好、耐久性强、耐久寿命长、抗裂性能好等特点。
高性能混凝土的生产工艺主要包括原材料选择、配合比设计、搅拌和浇筑工艺等几个方面。
原材料选择是高性能混凝土生产工艺的关键之一。
常用的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥等,其中硅酸盐水泥应用最为广泛。
骨料主要选择硅质骨料,如石英砂、石英粉、石英脉、石英石等,以保证混凝土的强度和耐久性。
掺合料的选择应根据混凝土的工作性能需求进行,常用的掺合料有粉煤灰、高效矿渣粉、硅灰石等。
其中粉煤灰碳化活性高,可以提高混凝土的抗渗性能。
配合比设计是高性能混凝土生产工艺中的重要环节。
通过调整混凝土的水胶比、水灰比以及掺合料的掺入量,可以控制混凝土的强度和流动性。
一般来说,水胶比越小,混凝土强度越高,但流动性越差。
在配合比设计中还需考虑到混凝土的耐久性和施工性能,以达到工程要求。
配合比设计还要结合混凝土的外部环境要求和使用寿命,做到科学合理。
搅拌是高性能混凝土生产工艺中的关键环节。
搅拌可以通过搅拌机进行,也可以采用手工搅拌的方式。
搅拌时间一般控制在3-5分钟,确保混凝土的均匀性和稳定性。
在搅拌过程中,还需注意加入速凝剂的控制,以避免混凝土凝固时间过快。
浇筑是高性能混凝土生产工艺的最后一个环节。
浇筑过程中要保持混凝土的均匀性和一致性,避免出现空鼓和错位现象。
同时还要注意浇筑速度和填充高度,以避免浇筑过程中产生的空隙和缺陷。
浇筑结束后应进行养护,保持适当的温度和湿度,以确保混凝土的强度和耐久性。
综上所述,高性能混凝土的生产工艺是一个综合性的过程,包括原材料选择、配合比设计、搅拌和浇筑工艺等多个环节。
只有科学合理地进行这些工艺操作,才能生产出具有高强度、低渗透性和较好耐久性的高性能混凝土。
水泥生产工艺与混凝土耐久性的关系
1 影响混凝土耐久性的因素
水泥是混凝土的一种重要原料,它的性能对混凝土性能有十分重要的影响。
混凝土诸多性能中耐久性非常重要,如果混凝土结构物没有达到预期使用年限而过早地被破坏,不但经济损失巨大而且危及人们的安全。
黄士元等[1]将混凝土破坏的原因分为四大类:①磨损;
②物理因素的破坏;③化学作用的破坏;④钢筋锈蚀造成的破坏。
1.1 磨损
磨损分机械磨损(路面、厂房地坪的磨损)和冲刷及气蚀的作用造成的磨损(水工结构的被破坏)。
路面磨损的速率,主要取决于混凝土面层的强度和硬度,因此使用水泥的泌水性和离析性至关重要,而并不是非用道路水泥不可。
矿渣或粉煤灰的掺入,如混合材比表面积较低,泌水性较差,当然不耐磨。
但如掺入比表面积很高的磨细矿渣或粉煤灰,在精心施工的条件下也不是不可用于道路工程。
水泥的保水性愈好,泌水性愈少,水泥比表面积愈高,其耐磨性愈佳,反之水泥中混合材愈粗,保水性愈差。
冲刷和气蚀是水工混凝土磨损的主要原因。
试验证明水泥中C3S的抗冲磨能力最强,C3A次之,C2S最差。
然而对冲刷磨损而言,对水泥化学成分的控制远不及提高混凝土的密实性重要。
提高水泥中C3S含量对提高混凝土的密实性倒是一致的。
1.2 物理因素的破坏
破坏混凝土的物理因素包括:
·干湿交替
·水的渗透
·冻融交替和盐的结晶
除机械磨损的破坏外,水的渗透是所有破坏的根源,而干湿交替作用是各种破坏的促进因素,因此混凝土的抗渗性对耐久性十分重要。
仅就水泥本身而言,水泥的需水量和密实性(基本上可视作强度),与混凝土的抗渗性有较大关联。
当需要水泥强度较高时,一般将水泥磨得更细一点,虽然对混凝土的密实性有利,但需水量却提高了,这是相互矛盾的。
解决这个矛盾的办法是在水泥中掺入相当数量的高比表面积的磨细矿渣或粉煤灰,使之与熟料水化后生成的Ca(OH)2起火山灰反应而生成新的C—S—H凝胶,有助于孔的细化并增加了孔的曲折度,从而增大了混凝土的抗渗能力。
另一方面,磨细混合材的加入可以增强集料和水泥浆体的界面,有助于抗渗。
但是混合材比表面积太低,将影响抗冻融性能和抗盐剥蚀能力,特别是掺石灰石作混合材尤差(可能是石灰石存在时水泥水化生成碳铝酸盐的缘故)。
1.3 化学侵蚀
水泥工作者大都很清楚水泥中C3A含量高对混凝土抗硫酸盐侵蚀不利,所以ASTM—V 型水泥规定2C3A+C4AF含量不得大于20%。
掺有磨细矿渣或粉煤灰的水泥较有利于抗硫酸盐的侵蚀,这是由于火山灰反应可减少水化物中Ca(OH)2的含量。
但火山灰反应需要较长时间,所以在制备混凝土时应采取措施使混凝土在足够的龄期后才受到硫酸盐的侵蚀。
另一方面,掺有磨细矿渣等混合材的水泥,在相同的条件下,对混凝土的抗大气中酸的侵蚀也是有利的,理由同上。
不过,对抗酸性而言,混凝土的密实性(强度)的影响比水泥化学成分和混合材的影响更大。
碱—骨料反应对混凝土产生的破坏也是众所周知的事实,水泥碱含量对自身的28d和以后的强度的影响也是十分严重的。
但是碱—骨料反应的必要条件是水的存在,所以使用含碱量较高的水泥制备混凝土,提高其密实性有利于减少破坏反应,而且在地面以上的构件受
破坏的风险也少得多。
在原料条件不利时,多掺磨细矿渣并保持较高强度,是抑制碱—骨料反应的有效措施。
1.4 钢筋锈蚀
钢筋锈蚀是混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。
一般在混凝土中孔隙内有很高浓度的Ca(OH)2,故其pH值均在12.4以上。
在此条件下钢筋表面(2~6)×10-3μm的氧化膜使钢筋处于钝化状态。
但如一旦钝化膜遭破坏,钢筋就会继续被腐蚀。
混凝土的碳化或受酸的侵蚀是钢筋继续被腐蚀的重要因素。
影响混凝土碳化的主要因素是CO2在混凝土内的扩散速度。
当水泥中CaO含量愈高,则可吸收CO2的量愈多,失钝所需时间就愈长,碳化速率愈慢。
所以高硅酸盐含量的水泥抗碳化能力最强。
不过,尽管混磨而且较粗的矿渣水泥抗碳化能力很差,分别粉磨高细度的矿渣掺入时,即使掺量高达50%,碳化速率的增加不多(约10%左右),而且使用这种水泥制备的混凝土,其后期强度增长率的提高,对减缓碳化速率有利。
水灰比小而很密实的混凝土(如C50以上的混凝土),因碳化而引起的钢筋锈蚀问题可以忽略不计。
氯离子的作用也是破坏钝化膜导致钢筋锈蚀的原因之一。
所幸混凝土中Cl-的来源主要不是从水泥中引入而是从拌和水和外加剂中引入以及环境中Cl-随时间逐渐扩散和渗透深入混凝土内部。
2 水泥生产工艺控制
综上所述,水泥的活性(强度)愈高,比表面积高,其保水性能愈好,抗渗和抗碳化性能愈强,有利于混凝土耐久性的提高。
但是水泥的细度愈细则需水量愈大,使混凝土高度水保和导致混凝土膨胀和开裂,是所有混凝土过早破坏的先决条件。
所以混凝土的完整性和水密性这个混凝土抗破坏的第一道防线是有关混凝土耐久性的首要环节,也就是说避免开裂的能力至关重要。
熟料矿物成分中C3A虽然对早期强度有贡献,却对抗磨损、避免裂缝形成以及抗化学侵害不利。
所以在高饱和比、高硅酸率、高铝氧率这三高配料的思想指导下,应尽可能降低C3A的含量,并且尽可能使高温熟料得以淬冷。
因此长径比小的窑型和新型篦冷机应得到优先关注。
另外,如果因原燃料的条件所限C3A不能降至7%以下,高细矿渣或粉煤灰的掺入有利于降低水化热,降低了新浇混凝土表面的温度梯度[2],并且减少了后期钙矾石的形成,从而降低了混凝土开裂的风险。
除了温度梯度高产生收缩外,湿度梯度[2]高也是混凝土出现早期开裂的主要原因。
现代化的装备生产的水泥极大地提高了水泥活性,也就增大了水化热和需水量,使混凝土表面的温度梯度和湿度梯度增大,降低了徐变系数,使得高强混凝土比低强混凝土更易开裂。
为了解决既要高强、磨细,又要降低水化热和需水量这一对矛盾,国内外的水泥工作者做了大量工作,一方面努力降低C3A含量和加快冷却速率,一方面努力调整水泥粉磨系统的工作参数使水泥的颗粒级配更合理,即调整RRB曲线的斜率(n值),使尽可能在1.0左右。
目前国内以带O—SEPA选粉机的圈流球磨生产的切割粒径(也称特征粒径)x在22~24μm时,n值较高(1.2~1.3),需水量相对不低(26%标准稠度)。
如此粗的水泥,原标准可以达到525一级品水平,但按新标准仅可按一般的42.5级出厂。
所以很多文章指出目前我国普遍的水泥细度较粗是符合实际情况的。
x值与新/老标准的28d耐压强度比有直接关系,当x在22~23μm时,上述比值在0.8左右;当x在16~18μm时,此比值可提高至0.9或以上。
如果与欧洲的水泥比较,他们的42.5级水泥的切割粒径一般在16~18μm,用上述圈流球磨生产如此细度的水泥,标准稠度恐怕要超过28%,但是国内有的新型大厂用立磨(或辊压机)一球磨联合粉磨系统磨制水泥,达到上述x值时(n=1.0左右),标准稠度不过27%。
既可保证42.5级一级品,需水量又不致过大。
但是如果有些水泥厂因碱含量过高,或者因窑型等外因的限制,水泥熟料活性较差,为
了努力提高28d抗压强度从而大幅度提高比表面积,造成3d强度大增。
这种水泥需水量、水化热大增,混凝土早期裂缝频繁出现,混凝土的耐久性不良。
特别细的早强(R3/R28≥60%)水泥由于凝结较快,还使混凝土坍落度损失过大,对施工不利。
因此,没有必要超越客观条件以粉磨得更细的手段来提高水泥的标号。
从而可以认为R 型早强水泥不一定优于非R型水泥。
过去水泥熟料活性低,磨得也粗,混凝土标号又不高(≤C30),水灰比较大(>0.5),早强型水泥对施工是有利的。
但现在新型水泥装备的出现,高性能混凝土逐渐普及,水灰比下降(0.35~0.4),早强型水泥就转化为不利因素。
国外之所以仍有标明R型水泥的销售,主要因为该地区原料条件的限制而必然是早强型,标明R型就可使施工者配制混凝土时采取必要措施(包括水泥用量、水灰比、外掺料、养护条件等),避免混凝土出现裂缝而过早地被破坏。
水泥中掺入较大量的磨细矿渣或粉煤灰时,上述矛盾可得到很大程度的缓解。
此外,上述混凝土坍落度损失过大的原因还有水泥粉磨过程中温度太高(或因磨内喷水设施损坏),即使颗粒级配(x和n值)都正常,也会因石膏脱水而影响混凝土的施工性能。
3 结论
1)用高强水泥制备高强混凝土可以提高混凝土的密实性,从而提高其耐久性。
2)生产高强水泥熟料时,提高硅酸盐矿物含量的同时应控制C3A含量,以利混凝土的耐久性。
要充分注意熟料的冷却速度,采用长径比小的窑以及性能优越的冷却机是可取的措施。
3)提高水泥磨细的程度是必要的。
要创造条件用x和n值来控制细度。
和任何事物一样,提高水泥磨细程度也有两面性,它使需水量增加从而不利于耐久性。
立磨(辊压机)-球磨机联合粉磨系统是较好的选择,不但节能效果好而且有利于控制需水量。
控制水泥粉磨时的温度也很重要。
4)在原料条件不利时(如碱含量过高)不必过分以提高比表面积的手段追求较高的28d强度。
R型水泥不—定优于非R型水泥。
5)水泥中混合材粒径较粗时对混凝土的耐久性不利,但是掺入细磨矿渣(分别粉磨)且掺量相对较养时对混凝土耐久性极为有利,在碱含量或C3A较高的情况下尤为如此。
故应大力推广。