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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学校外硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员,中国土木工程学会混凝土耐久性专业委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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水泥 常见问题解答(1)  

2016-08-10 06:21:47|  分类: 水泥知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1.简述硅酸盐水泥的生产过程。

答:生产硅酸盐水泥时,第一步先生产出水泥熟料。将石灰石、粘土和校正原料(常为铁矿石粉)按比例混合磨细,再煅烧而形成水泥熟料。然后将水泥熟料与适量石膏、混合材料按比例混合磨细而制成水泥成品。

硅酸盐水泥的生产过程可简称为“两磨一烧”。

 

2.国家标准对硅酸盐水泥定义是什么?硅酸盐水泥分为哪两种类型?

答:国家标准对硅酸盐水泥定义为:凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。

硅酸盐水泥分为两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,其代号为P?Ⅰ。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,其代号为P?Ⅱ。

 

3.水泥熟料的矿物组成有哪些?各种矿物单独与水作用时,表现出哪些不同的性能?

答:水泥熟料的矿物组成有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。

各种矿物单独与水作用时,表现出不同的性能,见下才表。

            水泥熟料矿物的组成、含量及特性能            

矿物名称        硅酸三钙 C3S        硅酸二钙C2S        铝酸三钙C3A        铁铝酸四钙C4AF

矿物含量        37%60%                 15%37%            7%15%           10%18%

水化速度                                                            最快                            

  水化热                                                                    最大                      

  硬化速度早期强度后期强度抗干缩性耐腐蚀性     

                                快高高中差        慢低高良好        最快低低差最差        快中低优中

水泥中各熟料矿物的含量,决定着水泥某一方面的性能。

 

4.经水化反应后生成的主要水化产物有哪些?

答:经水化反应后生成的主要水化产物有:水化硅酸钙和水化铁酸钙为凝胶体(它是水泥具有胶结性能的主要物质),氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙为晶体。在完全水化的水泥石中,凝胶体约为70%,氢氧化钙约占20%

 

5.影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素有哪些?

答:影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素

   1)水泥的熟料矿物组成及细度

泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的,不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同,上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。 水泥磨得越细,水泥颗粒平均粒径小,比表面积大,更多的水泥熟料矿物暴露在外,水化时水泥熟料矿物与水的接触面大,水化速度快,结果水泥凝结硬化速度也随 之加快。

2)水灰比

水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量比。当水泥浆中加水较多时,水灰比变大,此时水泥的初期水化反应得以充分进行;但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较大,颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长,所以水泥凝结较慢。

3)石膏的掺量

生产水泥时掺入石膏,主要是作为缓凝剂使用,以延缓水泥的凝结硬化速度。此外,掺入石膏后,由于钙矾石晶体生成,还能改善水泥石的早期强度。但是石膏掺量过多时,不仅不能缓凝,反而对水泥石的后期性能造成危害。

4)环境温度和湿度

泥水化反应的速度与环境的温度有关,只有在适当的温度范围内,水泥的水化、凝结和硬化才能进行。通常,温度较高时,水泥的水化、凝结和硬化速度就快;温度 降低,则水化、凝结和硬化速度延缓;当温度低于0℃,水化反应停止。更有甚者,由于水分结冰,会导致水泥石冻裂。温度的影响主要表现在水泥水化的早期阶 段,对水泥水化后期影响不大。

水泥水化是水泥与水之间的反应,只有在水泥颗粒表面保持有足够的水分时,水泥的水化、凝结硬化才能得以充分进行。环 境湿度大,水泥浆中水分不易蒸发,就能够保持足够的水泥水化及凝结硬化所需的化学用水。如果环境干燥,水泥浆中的水分蒸发过快,当水分蒸发完毕后,水化作 用将无法继续进行,硬化过程即行停止。水泥浆中的水分蒸发过快时,还会引起水泥制品表面的收缩开裂。因此,使用水泥时必须注意洒水养护,使水泥在适宜的温 度和湿度环境中完成硬化。

5)龄期

水泥的水化硬化是一个长期的不断进行的过程,随着水泥颗粒内各熟料矿物水化程度的加深,凝胶体不断增加,毛细孔不断减少。水泥的水化硬化一般在28d内发展速度较快,28d后发展速度较慢。

6)外加剂的影响

酸盐水泥的水化、凝结和硬化速度受硅酸三钙、铝酸三钙含量多少的制约,凡对硅酸三钙和铝酸三钙的水化能产生影响的外加剂,都能改变硅酸盐水泥的水化、凝结 硬化性能。如加入促凝剂(CaCl2Na2SO4等)就能促进水泥水化硬化过程。相反掺加缓凝剂(木钙糖类)就会延缓水泥的水化、硬化过程。

 

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