由于火山灰质水泥的熟料相对减少,水泥的水化速度和水化热都较低,但总的硅酸钙凝胶数量比硅酸盐水泥水化时还多,故后期强度有较大的增长。此外,普通水泥在水化过程中如遇水分不足,使Ca(OH)2长期受到CO2的作用而生成CaCO3,就会使水泥水化物分解而破坏水泥石的结构。这种水泥石表面起霜,大气稳定性较差,而加入火山灰质混合材料后,可以使水泥具有较好的抗溶出性腐蚀。从火山灰水泥的水化硬化过程可知,它的建筑性质在不少方面是和矿渣水泥比较接近的。从物理性质上比较,基本与矿渣水泥相同:如比重小、水化热低、耐硫酸盐侵蚀性比较好,与矿渣水泥一样,火山灰水泥的抗冻性差,早期强度低,但后期强度增长大,需要较长时间的养护。但是,火山灰水泥的特殊点就是需水量大,这是由于混合材是多孔细颗粒物质的原因,标准稠度需水量随混合材掺加量增加而增加。此外,干缩也比较大。所以应用火山灰水泥时要注意用水量的问题。
火山灰质硅酸盐水泥的特性是:早期强度较低,在低温环境中强度增长较慢,在高温潮湿环境中强度增长较快,水化热低,抗硫酸盐侵蚀性较好,但抗冻、耐磨性差,拌制混凝土用水量比普通水泥大,,其干缩性相对于一般的混凝土更大,极其容易形成细微的裂缝!这应该是不能用火山灰水泥的理由了!
凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,简称普通水泥。 国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有: (1)细度 筛孔尺寸为80μm的方孔筛的筛余不得超过10%,否则为不合格。 (2)凝结时间 处凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于10小时。 (3)标号 根据抗压和抗折强度,将硅酸盐水泥划分为325、425、525、625四个标号。 普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少,其性质与硅酸盐水泥基本相同,略有差异,主要表现为: (1)早期强度略低 (2)耐腐蚀性稍好 (3)水化热略低 (4)抗冻性和抗渗性好 (5)抗炭化性略差 (6)耐磨性略差 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。 (一)矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的性质与应用 1、三种水泥的共性 (1)早期强度低、后期强度发展高。这三种水泥不适合用于早期强度要求高的混凝土工程,如冬季施工、现浇工程等。 (2)对温度敏感,适合高温养护。 (3)耐腐蚀性好。适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等腐蚀作用的环境,如水工、海港、码头等混凝土工程。 (4)水化热少。适合用于大体积混凝土。 (5)抗冻性差。 (6)抗炭化性较差。不适合用于二氧化碳含量高的工业厂房,如铸造、翻砂车间。 2、三种水泥的特性 (1)矿渣硅酸盐水泥适合用于有耐热要求的混凝土工程,不适合用于有抗冻性要求的混凝土工程。 (2)火山灰质硅酸盐水泥适合用于有抗渗性要求的混凝土工程,不适合用于干燥环境中的地上混凝土工程,也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。 (3)粉煤灰硅酸盐水泥适合用于承载较晚的混凝土工程,不宜用于有抗渗要求的混凝土工程,也不宜用于干燥环境中的混凝土工程及有耐磨性要求的混凝土工程。
(1)水泥:加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。(2)硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、0%~5%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,分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。(3)普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号:P.O。(4)矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥,代号:P.S。(5)火山灰质硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和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,代号:P.P。(6)粉煤灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和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,代号:P.F。(7)复合硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C。(8)中热硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。(9)低热矿渣硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。(10)快硬硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成早强度高的以3天抗压强度表示标号的水泥。(11)抗硫酸盐硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能良好的水泥。(12)白色硅酸盐水泥:由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成的白色水泥。(13)道路硅酸盐水泥:由道路硅酸盐水泥熟练,0%~10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥,(简称道路水泥)。(14)砌筑水泥:由活性混合材料,加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏,磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。(15)油井水泥:由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。(16)石膏矿渣水泥:以粒化高炉矿渣为主要组分材料,加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。
硅酸盐水泥的主要矿物组成是:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。
单独与水作用时的特性会发生水化机理
水化机理:水泥颗粒与水接触时,其表面的熟料矿物立即与水发生水解或水化作用,生成新的水化产物并放出一定热量的过程。
硅酸三钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体,该水化反应的速度快,形成早期强度并生成早期水化热。
硅酸二钙水化生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体,该水化反应的速度慢,对后期龄期混凝土强度的发展起关键作用,水化热释放缓慢。产物中氢氧化钙的含量减少时,可以生成更多的水化产物.。
铝酸三钙水化生成水化铝酸钙晶体,该水化反应速度极快,并且释放出大量的热量。如果不控制铝酸三钙的反应速度,将产生闪凝现象,水泥将无法正常使用。通常通过在水泥中掺有适量石膏,可以避免上述问题的发生。
扩展资料:
硅酸盐水泥的细度采用比表面积测定仪检验,其比表面积应不小于300㎡/kg,否则为不合格品。国家标准规定:硅酸盐水泥的初凝时间不早于45min,否则为不合格品;终凝时间不迟于390min,否则为不合格品。硅酸盐水泥的体积安定性经检验必须合格,否则为不合格品。
硅酸盐水泥根据3d和28d的抗压强度分为三个强度等级即42.5、52.5、62.5,每个等级有两个类型即普通型与早强型(用R表示)。
基本性能
1、凝结硬化快,早期强度及后期强度高,适用于有早强要求的混凝土、冬季施工混凝土,地上、地下重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程。
2、抗冻性好,适用于严寒地区水位升降范围内遭受反复冻融循环的混凝土工程。
3、水化热大,不宜用于大体积混凝土工程,但可用于低温季节或冬期施工。
4、耐腐蚀性差,不宜用于经常与流动淡水或硫酸盐等腐蚀介质接触的工程,也不宜用于经常与海水、矿物水等腐蚀介质接触的工程。
5、耐热性差,不宜用于有耐热要求的混凝土工程。
6、抗碳化性能好,适用于空气中 CO2浓度较高的环境,如铸造车间等。
7、干缩小,可用于干燥环境下的混凝土工程。
8、耐磨性好,可用于路面与地面工程。
这类水泥包括不掺或掺有混合材料的各种硅酸盐水泥,中国按其混合材料的掺加情况,共分为如下六类
1、纯熟料硅酸盐水泥
2、普通硅酸盐水泥
3、矿渣硅酸盐水泥
4、火山灰质硅酸盐水泥
5、粉煤灰硅酸盐水泥
6、复合硅酸盐水泥
火山灰质水泥和矿渣水泥一样具有水化热低、凝结硬化慢、早期强度增长慢、后期强度增长较快、耐腐蚀能力强、抗碳化能力差等特点。但火山灰质水泥颗粒较细
1.优点:火山灰质硅酸盐水泥的稠度用水量是比较大的,这种类型水泥的泌水性较小,因而保水性比较好。还具有水化热低的特点,一般水泥在蒸养的过程中或是潮湿的环境下,其强度增加的比较快,还能够抗硫酸盐类的腐蚀等。 2.缺点:火山灰质硅酸盐水泥的抗冻性和耐磨性要比矿渣硅酸盐水泥差一点,在使用的时候应该尽量避免用在一些对耐磨性和抗冻性有要求的部位。水泥早期的强度也较低,耐冻性比较差,干缩性比较大,不建议在温度较低时进行施工。