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工程常用材料—通用硅酸鹽水泥
第一節(jié) 通用硅酸鹽水泥
一、定義與分類
1、定義
水泥是一種細(xì)粉狀水硬性膠凝材料,加入適量水后可成塑性漿體,既能在水中硬化又能在空氣中硬化,并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。英文:Cement。
通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏,以及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。
2.水泥的分類
按用途和性能分,水泥有三大類,
通用水泥
即 專用水泥 如:油井水泥、大壩水泥
特性水泥 如:抗硅酸鹽水泥、膨脹水泥
我們常說的是通用水泥。專用水泥是指有專門用途的水泥,如砌筑水泥、道路水泥、大壩水泥、油井水泥等;特性水泥是指某方面性能比較突出的一類水泥,如快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、彩色水泥等。
通用水泥是指大量土木工程一般用途的水泥,包括六大品種:
硅酸鹽水泥 (P·…Ⅰ或P·Ⅱ)
普通硅酸鹽水泥(P·О)
礦渣硅酸鹽水泥(P·S)
即 火山灰硅酸鹽水泥(P·P)
粉煤灰硅酸鹽水泥(P·F)
復(fù)合水泥(P·C)
硅酸鹽水泥又叫波特蘭水泥(Portland Cement)
二、強(qiáng)度等級
每種水泥都有不同的等級,叫水泥的強(qiáng)度等級。這個等級主要是按28天抗壓強(qiáng)度值來劃分的。
硅酸鹽水泥有6個強(qiáng)度等級: 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R;
普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為4個:42.5 42.5R 52.5 52.5R ;
礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為6個: 32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5R 。
各個等級的水泥,不但28天的抗壓強(qiáng)度不低于相應(yīng)的數(shù)值,而且3天的強(qiáng)度(包括抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度)、28天的抗折強(qiáng)度也應(yīng)滿足相應(yīng)要求,以水泥國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。
三、水泥的技術(shù)要求與性質(zhì)
1、水泥的技術(shù)要求
通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求:
項目
要求
化學(xué)指標(biāo)
通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求要符合規(guī)定。
堿含量
水泥中堿含量按Na2O+0.658 K2O計算值表示。若使用活性骨料,用戶要求提供低堿水泥時,水泥中的堿含量應(yīng)不大于0.60%或由買賣雙方協(xié)議確定。
凝結(jié)時間
硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于390min。
普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和復(fù)合水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于600min。
安定性
沸煮法合格
強(qiáng)度
不同品種不同強(qiáng)度等級的通用硅酸鹽水泥,其不同齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合規(guī)定。
細(xì)度
硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細(xì)度以比表面積表示,其比表面積不小于300m2/kg。粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和復(fù)合水泥的細(xì)度以篩余表示,其80µm方孔篩篩余不大于10%或45µm方孔篩篩余不大于30%。
2、水泥的技術(shù)性質(zhì)
a)細(xì)度
水泥的細(xì)度是指其顆粒的粗細(xì)程度,一般在7—200微米之間。水泥顆粒愈細(xì),與水反應(yīng)的表面積愈大,水化反應(yīng)速度也就愈快,并且比較完全。因此,水泥的強(qiáng)度增加的快,但硬化收縮較大,且磨細(xì)成本增高,所以水泥的細(xì)度要適當(dāng)。
b)體積安定性
水泥的體積安定性是指水泥漿體硬化過程中,體積是否均勻變化的性能。體積安定性不良的水泥會使水泥制品、混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫甚至破壞。體積安定性不良的水泥為廢品,不得用于建筑工程中。
c)強(qiáng)度
水泥的強(qiáng)度是水泥性能的重要指標(biāo),也是劃分水泥強(qiáng)度等級的依據(jù)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級采用40mm×40mm×160mm標(biāo)準(zhǔn)試件,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)條件(20±3℃,相對濕度90%以上)養(yǎng)護(hù)后,按規(guī)定的齡期測定抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,并依此分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個強(qiáng)度等級。
d)凝結(jié)時間
水泥的凝結(jié)時間分初凝和終凝。對標(biāo)準(zhǔn)稠度的凈漿,從加水拌和起,至開始失去可塑性所需時間為初凝時間;至完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需時間為終凝時間。水泥的初凝時間不能太早,以保證有足夠的施工操作時間;但終凝時間不能太長,以使下一道工序及早進(jìn)行。
水泥的水化和硬化 ——水泥加水拌和后,則熟料礦物與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成多種水化產(chǎn)物,這一過程稱為水化,水泥的水化是其能夠凝結(jié)硬化的基礎(chǔ);水泥與水拌和后形成具有一定流動性和可塑性的漿體,隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行,逐漸變稠并失去可塑性,這一過程稱為凝結(jié);隨后逐漸變硬,產(chǎn)生強(qiáng)度,最后成為堅硬的石狀體——水泥石,這一過程稱為硬化。
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