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應(yīng)用于商品混凝土的水泥的質(zhì)量及其管理
相對于其它原材料,水泥質(zhì)量相對較穩(wěn)定,大多數(shù)混凝土公司已接受了新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的水泥,而不采用立窯水泥。但同是新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的水泥,配制混凝土的建筑性能也有所差別,選用質(zhì)量穩(wěn)定性高需水性小,流動性好,強度高的水泥,可以節(jié)省水泥用量。
按照歐美日等國家水泥出廠的實際情況,作者在國外工作時的調(diào)查,一個廠的月水泥強度標(biāo)準(zhǔn)偏差不會超過±1MPa,很多牌子水泥在0.5 Mpa以下。反映在配制混凝土的標(biāo)準(zhǔn)偏差上,一個完整的工程的普通標(biāo)號混凝土的標(biāo)準(zhǔn)偏差一般只有1.5~2MPa。而我國目前的狀況是,大部分干法回轉(zhuǎn)窯水泥月水泥強度標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)不到±1Mpa以內(nèi)的要求,尤其是小型生產(chǎn)線,這個標(biāo)準(zhǔn)偏差值往往超過2.0 Mpa。一般情況下不同等級工程混凝土的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差,最好的情況也要在3Mpa以上。即同樣工程施工混凝土的標(biāo)準(zhǔn)偏差比國外大一倍,甚至超過一倍。這主要是由于我們的原材料波動組成的,其中水泥質(zhì)量的波動是主要的原因。
水泥質(zhì)量穩(wěn)定性的好壞一般以膠砂28天抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)偏差大小來衡量。若水泥膠砂28天抗壓強度的一個月出廠水泥的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1MPa,該水泥質(zhì)量穩(wěn)定性好,配制混凝土的強度偏差也小,混凝土質(zhì)量穩(wěn)定,不需要時常調(diào)整混凝土配合比。如果更嚴(yán)格要求,水泥的穩(wěn)定性還應(yīng)包括凝結(jié)時間的穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的穩(wěn)定性。這方面起始也應(yīng)該建立一些要求,但目前恐怕難以實現(xiàn)。
商品混凝土普遍使用外加劑后,水泥與外加劑的相容性變得非常重要,選用對外加劑適應(yīng)范圍廣、相容性好的水泥成為更高的要求。
就水泥而言,其與外加劑的相容性主要與水泥的需水性和化學(xué)活性有關(guān),需水性越大,化學(xué)活性越高,則相容性越差。而水泥的需水性、化學(xué)活性受水泥的化學(xué)和礦物組成、混合材品種與摻量、水泥比表面積和顆粒粒度分布的影響。
水泥熟料的溶劑礦物越多,溶劑礦物中C3A含量越多,硅酸鹽礦物中C3S含量越多,水泥的需水性越大,化學(xué)活性也越高。
水泥中堿含量增大,水泥水化速度加快,流動性變差,與外加劑的相容性變差。水泥中石膏的形態(tài)和摻量不同,會影響其與外加劑的相容性,石膏是作為緩凝劑來抑制C3A的水化速度的,其溶解度和溶解速度大小會影響其緩凝效果,二水石膏溶解度小于硬石膏,但其溶解速度大于硬石膏,故若用硬石膏代替二水石膏作緩凝劑,要加大用量。而外加劑對二水石膏和硬石膏的溶解度有不同程度的影響,如糖蜜減水劑對二水石膏溶解度影響不大,但會大幅度降低硬石膏的溶解度,導(dǎo)致水泥在使用過程中與外加劑相容性差。
摻入適量混合材會相應(yīng)減少熟料礦物的含量,水泥的水化速度減慢,有利于改善水泥與外加劑的相容性,但混合材自身的需水性對相容性影響也很大。一般石灰石自身需水性小,Ⅱ級粉煤灰次之,礦渣需水性較大,煤渣需水量更大。
水泥的比表面積越大,需水性越大;顆粒分布范圍較寬,粉體堆積密度大,需水性越小,但水泥的化學(xué)活性都越大。其中摻入的混合材對水泥顆粒分布的調(diào)整作用不可忽視,在相同比表面積下,若混合材的易磨性較好,將使水泥顆粒分布變寬,混合材更好地填充熟料顆粒間的空隙,使粉體堆積密度增大,接觸點增多,從而需水性減小,化學(xué)活性增加。一般石灰石易磨,煤渣次之,礦渣較難磨。
東莞市混凝土產(chǎn)業(yè)使用的水泥包括濕法回轉(zhuǎn)窯水泥、新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥、回轉(zhuǎn)窯與立窯搭配的水泥,且不同水泥廠家使用的混合材品種各異,這對水泥與外加劑的相容性影響很大,應(yīng)該針對與各自混凝土公司采用的水泥進(jìn)行與外加劑相容性的試驗,從而選擇外加劑品種和摻量。
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