硅酸盐水泥分类
硅酸盐水泥家族里的成员挺多的,咱们来认识一下。首先是硅酸盐水泥本身,它是由水泥熟料和石膏混合磨细而成,按标号有4 2 5 、5 2 5 、6 2 5 、7 2 5 这四个等级。
这类水泥早期强度表现不错,比其他硅酸盐水泥强5 -1 0%,抗冻耐磨也还行,所以常被用在高档混凝土和重要的土木工程项目上。
接下来是普通硅酸盐水泥,它除了水泥熟料和石膏外,还加了6 %-1 5 %的混合材料。
这个水泥的代号是P·O,标号有2 7 5 、3 2 5 、4 2 5 、5 2 5 、6 2 5 和7 2 5 ,用途广泛,可以用来做各种砂浆和混凝土。
对技术要求方面,它的细度得控制好,8 0μm方孔筛筛余不能超过1 0%;初凝时间不能早于4 5 分钟,终凝时间不能晚于1 0小时。
要是细度、初凝或终凝不达标,那就要看严了,不合格或直接算废品。
还有体积安定性,这必须得合格,不然也视为废品。
普通硅酸盐水泥根据3 天和2 8 天的抗压强度、抗折强度分为3 2 .5 、4 2 .5 、5 2 .5 三个等级,每个等级又有普通型和早强型之分。
然后是矿渣硅酸盐水泥(P·S),它由水泥熟料、2 0%-7 0%的粒化高炉矿渣和适量石膏混合磨细而成。
跟普通水泥比,矿渣水泥颜色浅、比重小、水化热低,耐腐蚀和耐热性不错,但泌水大、抗冻性差、早期强度低,后期强度增长快,所以养护期得长点。
火山灰质硅酸盐水泥(P·P)则是由水泥熟料、2 0%-5 0%的火山灰质混合材料(什么火山灰、凝灰岩、浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、烧粘土、烧页岩、煤矸石这些都能用)和适量石膏混合磨细而成。
粉煤灰硅酸盐水泥(P·F)自然就是用硅酸盐水泥熟料、2 0%-4 0%的粉煤灰和适量石膏混合磨细制成的。
这三种水泥——矿渣、火山灰、粉煤灰,特性有点像普通水泥,但又不完全一样。
矿渣水泥抗渗性一般,适合高温养护;火山灰水泥抗渗性和耐水性挺好,有抗渗要求的混凝土工程中常用它;粉煤灰水泥需水性好、干缩性小,抗裂性不错,抗硫酸盐侵蚀也好,大体积水工建筑和一般工业与民用建筑都适用。
这三种水泥的细度、凝结时间、体积安定性要求跟普通硅酸盐水泥一样。
它们也根据3 天和2 8 天的抗压强度、抗折强度分为3 2 .5 、4 2 .5 、5 2 .5 三个等级,每个等级也有普通型和早强型。
总的来说,这三种水泥凝结硬化慢,早期强度低,后期强度增长快,不适合早强要求高的混凝土工程。
粉煤灰水泥早期强度比矿渣和火山灰水泥还低,适合承载晚的工程。
这三种水泥对温度敏感,耐腐蚀性好,水化热小,但抗冻性和耐磨性一般,不适合严寒地区水位升降范围内的混凝土工程和有耐磨要求的混凝土工程。
火山灰水泥抵抗硫酸盐腐蚀的能力不强,在有硫酸盐腐蚀介质的工程中要慎用。
这三种水泥抗碳化能力差,在高CO2 浓度环境中不适用,但在一般的工业与民用建筑中对钢筋保护得不错。
矿渣水泥抗渗性差,有抗渗要求的混凝土工程中不宜使用。
火山灰水泥干缩大,长期处于干燥环境中的混凝土工程中要慎用。
粉煤灰水泥干缩小、抗裂好,但施工处理不当易出失水裂缝,干燥环境中不适用,抗渗要求高的混凝土工程中也要慎用。
补充一下,凡是主要成分是硅酸钙的水泥熟料,加上5 %以下的石灰石或粒化高炉矿渣,再配上适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料,都统称为硅酸盐水泥。
在国际上,它被称为波特兰水泥。
硅酸盐水泥熟料水化反应最快的
在硅酸盐水泥熟料的各种成分中,铝酸三钙(C3 A)的水化反应最为迅速。从公开资料来看,C3 A不仅反应速度快,而且是水泥早期强度的主要贡献者,尽管它对后期强度的增加作用有限。
紧随其后的是硅酸三钙(C3 S),再往后是铁铝酸四钙(C4 AF)。
而硅酸二钙(C2 S)则是这几种矿物中水化速度最慢的,其早期强度表现不佳,但后期强度却能稳步提升。
硅酸盐系列水泥有何特点?
硅酸盐水泥有几个挺突出的特点。首先,它的强度很高,凝结硬化速度也快,特别是早期强度提升迅猛,所以特别适合那些对早期强度有硬性要求的工程,比如高强混凝土结构和预应力混凝土工程。
其次,它的水化热挺高,这是由于硅酸盐水泥熟料中的某些成分所致,导致早期放热多且快,对于冬季施工来说,这能有效防止混凝土冻害。
不过,对于大体积混凝土工程,这个特性就有点麻烦了,如果没有有效的降温措施,就最好不要用。
再来,它的抗冻性能也相当不错,主要是因为硅酸盐水泥拌合物不易泌水,硬化后的水泥石密度大,所以比其他通用水泥更能抗冻,适合用在严寒地区那些需要承受反复冻融的混凝土工程。
然后,硅酸盐水泥的碱性很强,这使得它抗碳化能力也很强。
硅酸盐水泥硬化后的水泥石呈现强碱性,对于埋在其中的钢筋来说,能在表面形成一层保护膜,防止生锈,因此特别适合重要的钢筋混凝土结构及预应力混凝土工程。
另外,它的干缩性小,这是因为硅酸盐水泥在硬化过程中会形成大量的水化硅酸钙凝胶体,使得水泥石密实,游离水分少,不易产生干缩裂纹,所以适合用在干燥环境的混凝土工程。
它的耐磨性也很好,主要是因为强度高、干缩性小,所以适合用在路面和地面工程。
但是,它的耐腐蚀性就比较差了,因为硅酸盐水泥石中有大量的氢氧化钙和水化铝酸钙,容易受到软水、酸类和盐类的侵蚀,所以不适合用在那些受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。
还有,它的耐热性也不太好,当温度达到2 5 0℃时,水化物就开始脱水,水泥石强度下降,而一旦温度超过7 00℃,水泥石就开始破坏,所以不适合单独用于耐热混凝土工程。
最后,硅酸盐水泥的湿热养护效果并不理想,虽然它在常规养护条件下硬化快、强度高,但如果是经过蒸汽养护后再自然养护至2 8 天,测得的抗压强度往往比未经蒸汽养护的要低。