巖土工程師專業(yè)輔導(dǎo):水泥知識介紹(2)

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1.2技術(shù)要求
    根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(gbl75一1999)對硅酸鹽水泥的體
    積安定性、凝聚時間、細(xì)度及膠砂強(qiáng)度、堿含量等提出了具體的技術(shù)要求。水泥體積安定性、凝聚時間的測定均是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿為基礎(chǔ)。所謂水泥凈漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度是以水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的稠度時所需拌合水量占水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)表示。一般水泥熟料礦物成分不同時,其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量也有差別,磨得越細(xì)的水泥,其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,一般在(24~30)%之間。下面我們就具體講一下這五個技術(shù)要求。
    (1)、體積安定性
    水泥的體積安定性:是指水泥在凝聚硬化過程中體積變化的均勻性。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥的體積安定性可以試驗方法:采用試餅法或雷氏法檢驗。在有爭議時,以雷氏法為準(zhǔn)。
    試餅法:是將標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿做成試餅經(jīng)恒沸3小時后,用肉眼觀察未出現(xiàn)裂紋,用直尺檢查沒有彎曲現(xiàn)象,則判定該水泥的體積安定性合格,反之為不合格。
    雷氏法:是測定水泥漿在雷氏夾中硬化沸煮后的膨脹值,當(dāng)兩個試件沸煮后的膨脹值平均值不大于5.omm時,即判定該水泥體積安定性合格,反之,則為不合格。
    水泥體積安定性不良的原因:是由于其熟料礦物組成中含有過多的游離氧化鈣或游離氧化鎂,以及水泥粉磨時所摻石膏超量所致。熟料中所含游離氧化鈣或游離氧化鎂都是在高溫下生成,屬于過燒氧化物,水化很慢,主要在水泥凝聚硬化以后才慢慢開始水化,水化時產(chǎn)生體積膨脹,從而引起不均勻的體積變化,導(dǎo)致硬化水泥漿體開裂。由于游離氧化鎂的水化作用比游離氧化鈣更加緩慢,所以必須用壓蒸法才能檢驗其危害作用。當(dāng)水泥中石膏摻量過多時,多余的石膏將與已固化的水化鋁酸鈣作用生成水化硫鋁酸鈣晶體,產(chǎn)生體積膨脹,造成硬化水泥漿體開裂。因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,水泥中游離氧化鎂含量不宜超過5%,三氧化硫含量不得超過3.5%。
    (2).凝聚時間
    水泥的凝聚時間有初凝與終凝之分。
    初凝:自加水時起至水泥漿開始失去塑性,流動性降低所需的時間,稱為初凝時間。
    終凝:自加水時起至水泥漿完全失去塑性并開始有一定初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需的時間,稱為終凝時間。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于6.5小時,普通硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于10小時。
    水泥的凝聚時間對于施工具有重要的意義。一般初凝不宜過快,以保證有足夠的時間在初凝之前完成混凝土攪拌、澆注、成型等各工序的操作;終凝不宜過遲,這是保證混凝土在澆搗完畢后能盡早完成凝聚硬化,產(chǎn)生強(qiáng)度,以利于下一道工序的及早進(jìn)行。
    水泥凝聚時間的測定,是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿,在規(guī)定的溫度和濕度下,用凝聚時間測定儀測定。
    (3).細(xì)度
    細(xì)度:是指水泥顆粒的粗細(xì)程度,它是決定水泥性能的重要因素之一。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,硅酸鹽水泥的細(xì)度用比表面積表示,應(yīng)大于300m2/kg;普通硅酸鹽水泥的細(xì)度用篩余量表示,其80μm方孔篩的篩余量不得超過10.0%。水泥的細(xì)度通常采用篩分析法或比表面積法(勃氏法)測定。篩分析法以80μm方孔篩的篩余量來表示。比表面積法則是以lkg水泥所具有的總表面積(m2/kg)來表示。
    (4).強(qiáng)度及強(qiáng)度等級
    水泥的強(qiáng)度是評定其質(zhì)量的主要指標(biāo)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法
    (iso法)》(gb/t17671—1999)規(guī)定,水泥強(qiáng)度的測定方法是將水泥和中國iso標(biāo)準(zhǔn)
    砂按照質(zhì)量計以1:3混合,用0.5的水灰比,按規(guī)定的方法制成40mm×40mm×160mm的棱柱體試件,在20±1℃的水中養(yǎng)護(hù),分別測定其3天、28天的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。
    國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(gb175—1999)規(guī)定,根據(jù)水泥強(qiáng)度等
    級值,將硅酸鹽水泥共分為:42.5、42.5r、52.5、52.5r、62.5和62.5r六個強(qiáng)度等
    級。與硅酸鹽水泥相比,普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級為:32.5、32.5r、42.5、42.5r、
    52.5和52.5r六個強(qiáng)度等級。根據(jù)3天強(qiáng)度大小,水泥又分為普通型和早強(qiáng)型兩種類型,其中有代號r的水泥為早強(qiáng)型水泥。
    (5).堿含量
    水泥中堿含量按照na200.658k20計算值來表示。假如工程中使用堿活性集料,
    用戶要求提供低堿水泥時,水泥中堿含量不得大于0.60%,或者由供需雙方商定。
    1.3判定規(guī)則
    假如水泥中氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中任一項不符合國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸
    鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(gbl75—1999)規(guī)定,則該水泥被判為廢品;
    假如水泥細(xì)度、終凝時間中任一項不符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級的指標(biāo)時為不合格品。該判定規(guī)則大家一定要記住,我記得在2002年的基礎(chǔ)課考試中就考了這一條。
    例1、下列()屬于水泥按化學(xué)成分的分類
    a、硅酸鹽水泥
    b、鋁酸鹽水泥
    c、硫鋁酸鹽水泥
    d、礦渣水泥
    答案:abc因為d礦渣水泥全稱為礦渣水泥屬于硅酸鹽水泥中的一種。
    例2、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)主要經(jīng)過()階段
    a、生料制備
    b、熟料煅燒
    c、水泥粉磨
    d、水泥水化
    答案:a、b、c由剛才我們所講的水泥的生產(chǎn)過程可知水泥的生產(chǎn)過程包括兩磨一燒,即生料制備,水泥粉粉磨,熟料煅燒。
    例3、家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于()分鐘
    a、30
    b、45
    c、60
    d、90
    答案:b這個題主要考查對水泥的凝聚時間這個技術(shù)要求的把握程度,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于6.5小時,普通硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于10小時。