水泥3d强度与28d强度相关性分析
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水泥细度试验报告的实验结论
水泥细度是水泥物理性能的重要指标,详细的介绍了关于水泥细度的实验结果。
主要测试了水泥细度的几个方面,包括水泥粉体的粒径分析、水泥的抗压测定、晶胞尺寸的测定、水泥的强度发展曲线等。
水泥粉体粒径分析:通过水泥粉体的粒径分析,测试结果显示:90%以上的水泥粒径不超过0.075mm,细度等级符合国家规定,结论可以得出水泥粒径符合要求。
水泥抗压测定:测试结果显示:水泥在28d抗压强度(兆帕)为173.6MPa,3d抗压强度(兆帕)为46.6MPa,3d抗压强度达到国家规定的标准,结论可以得出水泥抗压性能良好。
晶胞尺寸测定:测试结果显示:晶胞尺寸的平均值为6.3μm,低于国家标准,结论可以得出水泥晶胞尺寸符合我国规定。
水泥强度发展曲线:测试结果显示:随着时间的增加,水泥的强度逐渐增强,达到相对稳定的水平,结论可以得出水泥的强度发展良好。
总的来说,实验结果表明,水泥的细度、抗压性、晶胞尺寸及其强度发展符合国家相关标准,因此可以用于工程上的使用。
水泥的实验结论非常重要,它详细的介绍了水泥的细度、抗压性、晶胞尺寸及其强度发展情况,可以为用户提供参考,从而确保水泥质量符合要求,安全可靠。
同时,我们也要注意,实验结果只反映一次试验的情况,而水泥的质量取决于生产过程,需要经常检测,以确保水泥的质量符合要求。
此外,在运输过程中,要严格保护水泥,防止水泥受到潮湿环境的影响,以确保水泥细度符合要求。
本次水泥细度实验结论表明:水泥细度满足我国规定,水泥的抗压性能良好,晶胞尺寸符合国家规定,水泥强度发展良好,可以安全可靠地在工程中使用。
但我们还要经常检测水泥,避免影响水泥细度的因素,以确保水泥的质量符合要求。
1水泥标号:是按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分(kgf/cm2),硅酸盐水泥、普通水泥的强度龄期为3d、28d,矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥的强度龄期为3d、7d、28d。
强度的检验方法按《水泥胶砂强度检验方法》(GB17785)(简称GB法,此标准已于1999年5月1日废止)执行。
各类水泥的强度共设275、325、425、425R、525、525R、625、625R和725R九个标号。
强度等级:水泥强度等级也按规定龄期的抗压强度和抗折强度划分,唯强度以MPa计。
各类水泥的强度龄期统一为3d、28d。
强度的检验方法按《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T176711999)(简称ISO法,此标准于1999年5月1日实施)执行。
常用各类水泥的强度共设32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R八个等级。
相应的产品新标准是《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB1751999)、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB13441999)和《复合硅酸盐水泥》(GB129581999)。
这三项标准于1999年12月1日起实施。
考虑水泥生产、检验及使用方面的实际情况,规定了为期1年的过渡期。
过渡期内新老标准的水泥并行,从而实现平稳过渡。
R型水泥属于快硬型,对3天强度有较高的要求。
比如32.5的三天强度要求为抗压11.0 抗折 2.5; 32.5R 的三天强度要求为抗压16.0 抗折 3.5; 28天强度要求是一样的抗压32.5 抗折 5.5标号与强度等级关系:采用了不同的强度检验方法,即由GB法改为ISO法。
经试验对比,老标准水泥采用GB法和ISO法的试验结果是:抗折强度差值不大;而抗压强度用ISO法检验的则普遍较用GB法检验的降低了大约一个强度等级。
名称简写主要成分代号硅酸盐水泥无硅酸盐水泥熟料、0~5%混合材料、适量石膏P普通硅酸盐水泥普通水泥由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏P·O矿渣硅酸盐水泥矿渣水泥由硅酸盐水泥熟料、20%~70%粒化高炉矿渣、适量石膏P·S火山灰质硅酸盐水泥火山灰水泥由硅酸盐水泥熟料、20%~50%火山灰质混合材料、适量石膏P·P粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥由硅酸盐水泥熟料、20%~40%粉煤灰、适量石膏磨P·F复合硅酸盐水泥复合水泥由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏P·C石灰石硅酸盐水泥无由硅酸盐水泥熟料、石灰石、适量石膏P·L2混凝土标号:按标准方法制作、养护的边长为20cm的立方体标准试件,在28d龄期用标准试验方法所测得的抗压极限强度(kgf/cm2)。
76 第29卷 第6期中国建材科技2020年12月 0 前言助磨剂是在水泥粉磨时加入水泥磨中起助磨作用的一种水泥外加剂,能够显著提高粉磨效率,降低单位水泥能耗。
目前,水泥厂对助磨剂的需求不仅是提高水泥粉磨效率,而且更注重助磨剂对水泥强度增强的效果。
在目前的助磨剂配比中,主要使用三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、三异丙醇胺醇胺等醇胺类材料来提高水泥的强度。
随着对水泥早期及后期强度的要求提高,醇胺类材料的掺量也不断提高,已接近醇胺类材料最佳使用范围的上限,同时醇胺类材料的成本较高,直接导致助磨剂的成本变高。
使用具有提早强效果的硫氰酸钠和能够对醇胺类产生激发作用的醇酯混合物作为替代材料,能够有效解决上述问题,提高助磨剂的增强效果[1-4]。
1 试验1.1 原材料硅酸盐水泥熟料、矿渣、炉渣和石膏均取自枣庄中联水泥有限公司。
熟料的化学组成如表1所示。
石膏为天然二水石膏(CaSO 4·2H 2O ),结晶水15.64%,SO 3含量44%。
表1 水泥熟料的化学组成化学成本烧失量SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO K 2O 含量/%0.3523.51 6.02 3.6462.492.430.57所用三乙醇胺(TEA ,浓度85%)工业级,福建特威;二乙醇单异丙醇胺(DEIPA ,浓度85%)工业级,福建特威;醇酯混合物(PP ,浓度70%)工业级,中科方华;硫氰酸钠(浓度55%)工业级,泰山金塔。
一种增强型水泥助磨剂试验研究Experimental study on an enhanced cement grinding aid 曹虎 李海燕 艾春珲 陈梦龙 刘金鑫 宋刘平 刘鹏(山东中岩建材科技有限公司,山东 枣庄 277110)摘要:通过在助磨剂配比中加入硫氰酸钠和醇酯混合物,与采用三乙醇胺、二乙醇单异丙醇胺为主要原材料制备的助磨剂进行对比,分析水泥3d 、28d 抗压强度增强值,结果表明,硫氰酸钠掺量在12%时水泥3d 强度有明显提高,醇酯混合物替代50%三乙醇胺时对水泥28d 强度有较好的激发作用。
摘要:混凝土凝结时间异常,混凝土容易出现裂缝等,但水泥检测结果却是符合国家标准,究其原因,都是水泥粉磨细度指标控制不合理所致。
本文就水泥粉磨过程中的细度指标及其合理控制问题作一分析探讨。
0 前言随着我国水泥工业的持续、快速发展,水泥质量也得到了较大的提高,但同时市场竞争也变得日益激烈。
水泥企业为在市场竞争中获胜,一是要降低生产成本,如提高混合材掺量;二是必须提高水泥质量,如细度指标控制合适,既能提高水泥强度,又能满足水泥使用性能。
近些年来,相关水泥企业及质量行政管理部门常收到水泥用户的各类问题投诉。
如:混凝土凝结时间异常,混凝土容易出现裂缝等,但水泥检测结果却是符合国家标准(这种情况在大型回转窑企业也有发生)。
究其原因,都是水泥粉磨细度指标控制不合理所致。
本文就水泥粉磨过程中的细度指标及其合理控制问题作一分析探讨。
1 水泥粉磨的细度指标水泥粉磨的质量控制,主要有细度、混合材掺量和SO,含量等。
在水泥粉磨过程中,因混合材掺量和石膏掺量(SO,含量)已经确定,通过检测水泥细度来调整粉磨工艺参数,从而控制水泥产品质量。
水泥细度对水泥的性能有很大的影响,如水泥颗粒越细,其表面积就越大,因而水化较快也较充分,水泥的早、后期强度都较高;但硬化时收缩较大,与外加剂的相容性较差,且磨制成本增高。
因此,细度指标应控制在合适的范围。
对水泥细度的表述概括起来主要有筛余、比表面积、颗粒级配三项,企业在生产中通常采用筛余或比表面积来进行水泥细度的测定和评判。
实际应用中发现,即使是筛余相同或比表面积相近,但由于颗粒粒级和形貌不同也会导致水泥性能表现出较大的差异。
(1)筛余。
筛余是水泥生产最常用,也是延续很久的方法。
《通用硅酸盐水泥》(GB 175—2007)国家标准规定,矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示,要求其80um方孔筛筛余不大于10%或45um 方孔筛筛余不大于30%;另GB 175—2007中也将细度指标也由强制性指标改为推荐性指标(选择性指标)。
影响熟料强度的原因分析及解决措施摘要:依据单矿物强度发展理论,提高C3A 含量可提高熟料的3d 抗压强度,缩短熟料的凝结时间;提高C3S含量可提高熟料的3d 和28d 抗压强度;提高C2S含量,则熟料的3d 和28d 抗压强度会降低。
目前,绝大部分工厂仍根据熟料各氧化物含量,运用鲍格公式计算出各矿物含量。
关键词:水泥熟料;强度;分析硅酸盐熟料的主要矿物C3S、C2S、C3A 和C4AF 对熟料的强度起着不同的作用。
矿物究竟对熟料的3d、28d 抗压强度及凝结时间有多大的影响,哪种因素对熟料的强度起主导作用,结合该公司多年的生产数据,进行了统计分析。
一、C3A 含量对熟料物理性能的影响1、C3A 含量对熟料物理性能的影响可以看出,提高C3A 含量,熟料的3d 抗压强度增长不明显,凝结时间也不会相应地缩短。
当熟料中C3A含量较低样品为5.88%和6.02%时,熟料的3d 抗压强度并没有降低,而仍受熟料C3S 含量的影响保持在较高水平达30.8MPa、31.5MPa;当熟料中C3A 含量较高样品达到10.27%、10.56%时,熟料的3d 抗压强度也没有提高,而是仍受C3S 含量降低的影响,分别为27.3MPa、25.8MPa。
熟料的凝结时间也变化不大。
在C3A 含量适当偏高,C4AF含量较低的情况下样品,熟料28d 抗压强度明显提升,分别达到61.5MPa和62.3MPa。
但当C3A 含量过高时,样品,熟料28d 抗压强度又会下降。
2、C4AF 含量对熟料物理性能的影响。
C4AF 含量对熟料物理性能的影响可以看出,提高熟料中C4AF 含量会大幅度地降低熟料28d 抗压强度,同时凝结时间会相应延长。
碱含量在一定范围内,早期强度与碱含量之间为正的相关关系,后期强度与碱含量为负的相关关系。
当碱含量过高时,早期和后期强度均下降,并且降低幅度较大。
当熟料中C4AF 含量样品的8.45%提高到样品的15.47%时,熟料的28d 抗压强度由62.4MPa 降低到了52.1MPa,熟料的初凝时间由1h47min 延长至2h51min,终凝时间由2h22min 延长至3h40min。
水泥28d抗压强度预测强度是水泥质量的重要指标,是确定出厂水泥标号的重要依据,GB175—92标准中对水泥各龄期强度及其检验方法作了具体的规定。
根据水泥强度标准检验方法,水泥28d抗压强度必须在水泥胶砂试体养护28d后才能得出,不能满足实际生产控制的要求。
随着大规模工程的需求和水泥生产规模的日益扩大,水泥的贮存和周转期愈来愈短,往往根据水泥早期强度甚至快速强度决定出厂,因此,如何准确预测水泥28d抗压强度,是确保出厂水泥质量的关键。
本文根据实验和实际生产数据,通过回归分析,建立了水泥28d抗压强度预测公式,经实际生产验证,行之有效。
1 水泥28d强度影响因素主要影响因素的确定,是回归分析的前提。
水泥强度的影响因素有熟料的质量、SO3含量、混合材的掺量及粉磨细度等,其对水泥强度的影响程度不尽相同,以我公司Ⅱ型硅酸盐水泥的生产为例,来逐一分析。
1.1 熟料的质量熟料的矿物组成及其结构决定了熟料的质量,对水泥强度的增长起决定性作用。
水泥28d强度,基本依赖于C3S的含量,C3S含量高早期强度增进率高,在28d时已基本发挥出最高强度的绝大部分;C2S主要影响水泥后期强度,而对28d以前的强度影响不大;C3A主要对1d、3d等早期强度影响最大;而C4AF对水泥强度无较大的影响。
因此,合理、稳定的矿物组成是确保水泥强度及其增长率的重要因素。
1.2 SO3含量水泥中SO3含量主要来源于石膏,其含量的变化影响硅酸盐水泥的水化,尤其是C3S的早期水化。
图1是水泥SO3含量与水泥抗压强度(R i)曲线图。
图中表明,SO3含量在2.0%~3.0%之间,对各龄期强度影响不大。
而我厂出磨水泥SO3含量控制在2.5%±0.3%范围之内,不至于对强度影响较大,可不予考虑。
图1 SO3-R i曲线图1.3 石灰石(混合材)掺量石灰石作为非活性混合材,其掺量对水泥性能有一定的影响,GB175—92标准规定,Ⅱ型硅酸盐水泥可掺不超过5%的石灰石。
影响水泥混凝土强度的因素分析1.混凝土配合比设计传统的混凝土配合比设计方法,是以采用标准试验方法所得的经过28d期龄标准养护的抗压强度为依据来设计和调整混凝土配合比,这种方法存在着试配周期长、不能适应材料变化和现代快速施工的需要等缺点。
为了解决这个问题,试验室可采用早期推定混凝土强度进行快速配制的方法,即通过检测水泥3d强度值来推算水泥28d的强度值,具体为按公式,来推测出混凝土28d的强度值。
1.1水灰比的确定根据水灰比定律可知,在材料品种相同的条件下,混凝土的强度随着水灰比的增大而降低,其变化规律呈曲线关系,而混凝土强度与水灰比的变化规律呈直线关系。
在关系曲线未建立之前,可以采用《凝土配合比设计技术规定》JGJ 55-2011(以下簡称《规定》)提供的公式进行初步计算,该式中的回归系数A 和B随所用材料的品种及质量不同而异,在试验条件许可的情况下,应结合工程实际使用的材料通过试验求出;当缺乏试验条件时,可参照《规定》中的有关数据:碎石混凝土A取0.46,B取0.48;卵石混凝土,A取0.07,B取0.33。
为水泥28d抗压强度实测值。
1.2单位用水量的确定单位用水量的选取通常参照《规定》进行,即根据混凝土的坍落度、粗骨料的品种以及粗细骨料的最大粒径确定。
只有水灰比w/C,坍落度按l0~30mm、35~50mm、55~70mm、75~90mm的顺序每调一档,用水量应增加l0kg/m3 左右;1.3重量法表示混凝土配合比的设计结果《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011(以下简称《规范》)规定,工地现场混凝土拌和均采用实物过磅计量。
在《规定》中,混凝土拌合物假定密度的范围为2350~2450kg/m3。
为了设计操作的统一性,不同强度等级均取混凝土拌合物的假定密度为2400kg/m3 进行计算。
经过对混凝土密度的大量试验统计分析,发现在一定范围内混凝土的表观密度随着强度等级的升高而增大,除C10混凝土之外,基本在2450kg/m以上。
砼龄期与强度的关系
水泥有初凝时间和终凝时间。
一般初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h。
在正常养护的条件下,砼强度将随龄期的增长而不断发展,最初7~14d 内强度发展较快,以后逐渐缓慢,28d达到设计强度,并根据28d抗压强度确定砼的强度等级。
28d后强度仍在发展,其增长过程可延续数十年之久。
普通水泥制成的砼,在标准养护条件下,砼强度的发展大致与其龄期的常用对数成正比关系(龄期不少于3d):
fn / f28=lgn / lg28
式中 fn——nd龄期砼的抗压强度(MPa);
f28——28d龄期砼的抗压强度(MPa);
n——养护龄期(d),n≥3。
根据上式,可以由所测砼早期强度,估算其28d龄期的强度。
或者由砼的28d强度,推算28d前后砼达到某一强度需要的天数,如确定砼拆模、构件起吊、放松预应力钢筋、制品养护、出厂日期。
但由于影响强度的因素很多,此式计算结果仅作参考。
在一般情况下,普通砼在35d后的强度增长极小,故此时计算式也不太适用。
混凝土强度发展变化趋势分析混凝土在其服役年限内强度如何发展变化是一个不可忽视的结构安全问题。
通常情况下,混凝土浇筑成型28d后强度仍在增长,这一结论往往会导致人们在潜意识中认为,除特殊环境条件外,对混凝土强度的持续保持不必过分担忧。
但是,依据相关的长期试验研究数据表明,混凝土强度并不是完全随着龄期不断增长的,而是依据所处的环境条件,在强度增长到某一龄期后,因有害介质的不断侵蚀,使强度的增长与微结构的劣化达到平衡状态而出现最高值,然后,强度随着龄期的继续增加而开始缓慢下降。
因此,实际工程中必须依据现行的规范标准、结构所处的环境条件及强度发展变化趋势,综合分析强度经时变化对混凝土结构承载力的影响,并有针对性地提出防控措施和解决办法,确保混凝土结构在其使用年限内安全可靠的工作。
为进一步研究工程中混凝土强度发展变化趋势,本文借鉴日本对混凝土长期强度发展相关试验研究数据,阐述水泥细度及混凝土结构所处环境对混凝土强度长期发展变化趋势的影响。
同时针对我国现行多个规范和标准间的相互协调问题的分析,提出改进建议,以确保使用年限内混凝土强度满足设计要求。
一、混凝土28d后强度发展变化趋势的分析当前的水泥标准、混凝土结构设计规范、施工验收规范、耐久性设计标准及强度检验评定标准均很少谈及混凝土28d后的强度发展变化趋势问题,对于使用单位而言,最担心的莫过于结构出现安全问题,因为那必将是灾难性的,一旦发生,基本没有多少挽回的余地。
近年来发生的一些钢筋混凝土桥梁、高速公路高架桥的垮塌事故就是典型案例,而在技术层面的调查结果,往往都与混凝土强度不达标有直接的联系。
出现了豆腐渣工程,给后人的警示多是因贪腐造成的偷工减料、使用劣质材料等等,而非纯技术问题。
为什么有些工程项目竣工验收时强度是达标的,运行前十年结构也是安全的,而运行十年后强度却不达标,甚至发生垮塌事故?到底是什么原因与混凝土强度不能保持持续达标而存在因果关系?混凝土强度的长期发展变化趋势是一个值得我们认真分析与思考的重要问题。