理论教育 矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的应用

矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的应用

时间:2023-10-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:矿渣水泥中的三氧化硫含量不得超过4%;火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%。火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好。粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小,抗裂性高。矿渣硅酸盐水泥耐热性更好。

矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的应用

(一)定义与组成

1.矿渣硅酸盐水泥

凡是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣及适量石膏磨细制成的水硬性凝聚材料,称为矿渣硅酸盐水泥,简称矿渣水泥,代号为P·S。水泥中粒化高炉矿渣掺量按质量百分比为20%~70%,允许用石灰石、窑灰、粉煤灰火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣,代替数量不得超过水泥质量的8%,且水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。

矿渣硅酸盐水泥水化作用分两部分进行:一部分是硅酸盐水泥熟料与石膏的水化作用,生成Ca(OH)2、水化硅酸钙、水化铝酸钙及水化硫铝酸钙等;另一部分是矿渣的水化,熟料矿物水化析出的Ca(OH)2与矿渣中的活性SiO2和Al2O3作用生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等。

矿渣硅酸盐水泥中的石膏,一方面可以调节水泥的凝结时间;另一方面又是矿渣的激发剂,与水化铝酸钙相结合,生成水化硫铝酸钙。因此,在矿渣硅酸盐水泥中,石膏掺量可以比硅酸盐水泥中多一些,但SO3的含量也不得超过4%。

2.火山灰质硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥,简称火山灰水泥,代号为P·P。水泥中火山灰质混合材料掺量按质量百分比计为20%~50%。

3.粉煤灰硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥,简称粉煤灰水泥,代号为P·F。水泥中粉煤灰的掺量按质量百分比计为20%~40%。

(二)技术要求

(1)细度。80μm的方孔筛筛余不得超过10%或45μm的方孔筛筛余不得超过30%。(www.daowen.com)

(2)凝结时间。初凝时间不得小于45min,终凝时间不得大于10h。

(3)体积安定性。沸煮法安定性必须合格。

(4)氧化镁、三氧化硫含量。熟料中氧化镁的含量不宜超过5%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则熟料中氧化镁含量允许放宽到6%。矿渣水泥中的三氧化硫含量不得超过4%;火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%。

(5)强度等级。这三种水泥的强度等级按3d和28d的抗折强度、抗压强度来划分,可分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。

(三)性能及应用

火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥都是在硅酸盐水泥熟料的基础上加入大量活性混合材料再加适量石膏磨细而制成的,所加活性混合材料在化学组成与化学活性上基本相同,在性质和应用上有很多共同点,如早期强度发展慢、后期强度增长快、水化热小、耐腐蚀性好、温湿度敏感性强、抗碳化能力差、抗冻性差等。但由于每种水泥所加入混合材料的种类和掺量不同,因此,也各有其特点。

(1)火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好。因为火山灰颗粒较细、比表面积大,可使水泥石结构密实,又因在潮湿环境下使用,水化中产生较多的水化硅酸钙可增加结构致密程度,因此,火山灰质硅酸盐水泥适用于有抗渗要求的工程。但在干燥、高温的环境中,与空气中的二氧化碳接触使硅酸钙分解成碳酸钙和氧化硅,易产生“起粉”现象。因此,其不宜用于干燥环境中的工程,也不宜用于有抗冻和耐磨要求的混凝土工程。

(2)粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小,抗裂性高。粉煤灰颗粒多呈球形玻璃体结构,比较稳定,表面又相当致密,吸水性小,不易水化,因而粉煤灰硅酸盐水泥干缩较小、抗裂性高,用其配制的混凝土和易性好,但其早期强度较其他掺混合材料的水泥低。所以,粉煤灰硅酸盐水泥适用于承受荷载较迟的工程,尤其适用于大体积水利工程

(3)矿渣硅酸盐水泥耐热性更好。因矿渣本身有一定的耐高温性,且硬化后水泥石中的氢氧化钙含量少,所以,矿渣水泥适用于高温环境。如轨钢铸造等高温车间的高温窑炉基础及温度达到300℃~400℃的热气体通道等耐热工程。

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