2013年一级结构工程师考试水泥考点4

　　体积安定性

　　体积安定性不良是指己硬化水泥石产生不均匀的体积变化现象。它会使构件产生膨胀 ,降低建筑物质量。

　　引起体积安定性不良的原因有以下几方面。

　　(1) f-CaO过量:由于熟料烧成工艺上的原因,使熟料中含有较多的过烧f-CaO, 其水化活性低,在水泥硬化后才进行下述反应:

　　CaO+ H2O= Ca(OH)2

　　该反应固相体积膨胀97% ,引起不均匀的体积变化会导致水泥石开裂。国家规定用沸煮法检验水泥体积安定性。其方法是将水泥净浆试饼或雷氏夹试件沸煮3h,用肉眼观察试饼未发现裂纹,用直尺检查没有弯曲,或测得雷氏夹试件膨胀量在规定值内,则该水泥体积安定性合格,反之为不合格。沸煮法的原理是通过沸煮加速f-CaO水化,检验其体积变化现象。当试饼法与雷氏夹法结果有争议时,以雷氏夹法为准。

　　(2) f-MgO过量:水泥中的f-MgO形成结晶方续石时,其晶体结构致密,水化比f-CaO更为缓慢,要几个月甚至几年才明显水化,形成氢氧化续时体积膨胀将导致水泥石安定性不良。

　　(3)石膏掺量过多:水泥中掺有石膏作为调凝剂或作为混合材的活性激发剂,当石膏掺量过多时,在水泥硬化后还会继续与固态水化铝酸钙反应生成高硫型硫铝酸钙,体积约增大1.5倍,也会引起体积安定性不良。

　　细度

　　水泥的细度对水泥安全性、需水量、凝结时间及强度有较大的影响。水泥颗粒粒径愈细,与水起反应的表面积愈大,水化较快,其早期强度和后期强度都较高,但粉磨能耗增大,因此应控制水泥在合理的细度范围。

　　国标规定:硅酸盐水泥细度采用透气式比表面积仪检验,要求其比表面积>300m2/kg;其他五类水泥细度用筛析法检验,要求在80μm标准筛上筛余量不得超过 10%筛析法有水筛、干筛和负压筛法,当三种方法结果有争议时,以负压筛为准。

　　水化热

　　水泥的水化反应是放热反应,其水化过程放出的热称为水泥的水化热。水泥的水化热对混凝土工艺有多方面的意义。水化热对大体积混凝土是有害的因素,大体积混凝土由于水化热积蓄在内部,造成内外温差,形成不均匀应力导致开裂,但水化热对冬季混凝土施工则是有益的,水化热可促进水泥水化进程。

　　水泥的水化放热量与放热速率与水泥的矿物组成有关,由于水泥的水化热具有加和性,所以可根据水泥矿物组成含量,估算水泥水化热。对于硅酸盐水泥,在水化3d龄期内水化放热量大致为总放热量的50%, 7d龄期为75% ,而3个月可达90%。由此可见,水泥的水化放热量大部分在3~7d内放出,以后逐渐减少。各水泥矿物的水化热及放热速 比较如下:

　　C3A> C3S > C4AF > C2S

　　水泥水化放热量和放热速率还与水泥细度、混合材种类和数量有关。水泥细度愈细,水化反应加速,水化放热速率亦增大。掺混合材可降低水泥水化热和放热速率,因此大体积混凝土应选用掺混合材量较大的水泥。

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