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超缓凝剂对硅酸盐水泥水化的影响

超缓凝剂对硅酸盐水泥水化的影响
超缓凝剂对硅酸盐水泥水化的影响

超缓凝剂对硅酸盐水泥水化的影响

王宝民,王立久

(大连理工大学土木水利学院,辽宁大连116024)

摘要:研究了一种新型液体混凝土超缓凝剂(命名为WHⅡ型),并探讨了其对普通硅酸

盐水泥的水化、水化热、凝结时间、强度等的影响.运用XRD,DTA以及SEM等方法对水

泥水化过程进行研究的结果表明,适量使用WHⅡ型超缓凝剂,可以得到明显的缓凝效果

且不会影响混凝土的其它性能.

关键词:混凝土外加剂;超缓凝剂;硅酸盐水泥;水化热

普通混凝土缓凝剂是指用来延缓混凝土的凝结时间,使新拌混凝土能够在较长时间内保持其塑性,以利于混凝土的浇灌成型或降低水化热,提高混凝土施工质量的外加剂[1],一般应用于夏季混凝土施工及大体积混凝土施工之中.

超缓凝剂(super retarder,SR)是日本于20世纪80年代中末期首先开发研制出来的一种新型混凝土外加剂.它是一种能够在较长时间内(如超过24 h甚至36 h)任意调节混凝土的凝结时间而不致破坏混凝土性能的外加剂.

超缓凝剂的主要作用为[2]:(1)用于大体积混凝土之中,可防止发生温度裂缝;(2)可减少混凝

土坍落度损失,便于长距离运输;(3)可调整作业时间,避开夜间施工;(4)改善接搓面的附着功能,

代替人工凿毛.相信随着建筑技术的不断发展,其应用将更为广泛.

硅酸盐水泥水化过程按水化放热速率一般分为5个阶段,即诱导前期、诱导期、加速期、减速期和稳定期[3].缓凝剂的作用实质上是延长水泥水化的诱导期,其作用机理通常有沉淀假说、络盐假说、吸附假说、抑制氢氧化钙结晶生长理论等[2],但核心是通过延缓水泥与水的水化作用,达到缓凝目的.

本文测定了不同掺量下的WHⅡ型超缓凝剂对水泥凝结时间、力学性能和水化速度的影响,并利用XRD,DTA,SEM测试了水泥水化产物及其显微结构,分析了水化产物与水化过程的关系,以探讨WHⅡ型超缓凝剂的缓凝机理.

1实验材料及方法

1.1实验材料

水泥:由大连华能-小野田水泥厂生产的P.Ⅱ型525R水泥(按GB 177标准);砂:符合GB 178—77规定的标准砂;水:实验室用自来水;碎石:旅顺石灰石矿,5~25 mm;WHⅡ型超缓凝剂(自制):碳氢链上有活性基团的表面活性剂,磷酸类,无色至淡黄色半粘稠状液体,密度为1.32~1.50 g/cm3.

1.2实验仪器

实验仪器均选用符合国家标准的实验及检测设备,其中水化热的测定采用大连理工大学建材教研室自行开发的T-64多路温度自动记录仪,它主要由保温系统和测温记录系统组成.每次实验前,应进行保温系统散热系数的测定和热容量的计算;测温记录系统包括T-64多路温度变送器和计算机,可同时进行64组实验,这套装置如图1所示.

2结果与分析

2.1超缓凝剂对凝结时间的影响

依据GB 1346—89,利用稠度仪测定了不同掺量(质量分数,本文中的掺量均指质量分数)下的WHⅡ型超缓凝剂对水泥净浆凝结时间的影响;用贯入阻力法测定了其对混凝土凝结时间的影响.实验结果见图2所示.

图2WHⅡ型超缓凝剂对凝结时间的影响

Fig.2Influence of WHⅡsuper retarder on the setting time

由图2可以看出:不掺外加剂的水泥和混凝土凝结时间正常,随着外加剂掺量的增多,其初凝时间和终凝时间均有不同程度的延长,而掺量为0.30%和0.40%的缓凝时间过长,且作用相似(注:

混凝土水灰比为0.52,坍落度等于5 cm,水泥含量为320 kg/m3).因此,选择掺量为0.10%,0.20%

和0.30%作强度、水化热、X射线及差热分析.

2.2对水泥胶砂试件强度的影响

依据GB 177—85,测定了WHⅡ型超缓凝剂掺量不同的水泥胶砂试件3,7,14,28 d龄期的抗

折及抗压强度,其实验结果如图3所示.

由上述实验结果可以看出:当掺量为0.10%时,其增强效果较好;而掺量为0.20%和0.30%时,试件的早期强度较低.

图3掺WHⅡ型超缓凝剂的水泥胶砂试件抗压及抗折强度

Fig.3Compressive and flexural strength of cement mortar added WHⅡ

◇———3 d;◆———7 d;■———14 d;×———28 d

2.3对水泥水化热的影响

依据GB 2022—80《水泥水化热实验方法(直接法)》,测定了超缓凝剂掺量分别为0,0.10%,

0.15%,0.20%的水泥的水化热,结果如图4所示,图5为其放热速率曲线.

由这2个图可以看出:随WHⅡ型超缓凝剂掺量的增加,水泥水化热在各个时刻均有所降低.在超缓凝剂掺量为0.20%时,掺剂试件在相应于水泥水化加速期和减速期时存在一个小的放热速率峰,而在其后又存在一个较大的放热速率峰,即诱导期后存在双峰.

2.4对水泥安定性的影响

掺量为0.10%,0.20%,0.30%和未掺剂试件的安定性检测均合格.

2.5对新拌混凝土坍落度的影响

对新拌混凝土(mw/ mc= 0.55,砂率为42%,用水量为193 kg/m3,高效减水剂DBS-1掺加1.5%),对比了不同掺量的超缓凝剂对新拌混凝土坍落度的影响,见图6所示.可以看出,加入适

量超缓凝剂可以明显减少坍落度的损失,这对于新拌混凝土的长距离运输等非常有利.

3缓凝机理探讨

为进一步探讨WHⅡ型超缓凝剂的缓凝机理,对不同掺量的掺剂试件进行XRD,DTA,SEM 的测试分析,所得结果如图7,8及表1所示.其中图7是掺量为0.10%和空白水泥净浆试样的1,3,7,28 d的差热图谱;图8是掺量为0.10%和空白水泥净浆试样的28 d水化产物的电镜形貌分析;而表1所示的是掺量为0.10%,0.20%,0.30%和空白水泥净浆试样的1,3,28 d的X射线衍射分析结果.它是在X射线定性分析的基础上,以计算机输出的峰值强度和半高宽度的乘积作为衍射峰的强度来定量测试水化产物的变化的.为弥补衍射峰的重叠、失真、缺失等原因造成的强度不准,对每个物相均选取

2个以上的主峰,取其峰值强度与半高宽乘积之和来代表该相的衍射强度[4].

图7掺0.10%超缓凝剂及空白水泥净浆试样的差热图谱

Fig.7Differential thermal band chart of mortar (a)0.10% WHⅡ;(b)Blank

图828 d净浆试样的电镜照片

Fig.8SEM of 28 d paste

(a)Blank;(b)0.10% WHⅡ

对以上试验结果进行综合分析,可以这样认为:

WHⅡ型超缓凝剂不会影响硅酸盐水泥的水化产物(差热分析与X射线衍射结果均表明了这一点),但会改变水化产物的生成时间和数量.从XRD资料中可看出,超缓凝剂在早期会抑制硅酸盐水泥的水化,在水泥的早期水化产物中,CH的生成量较少,但水化后期CH的生成量却赶上并超过了空白试样的CH生成量,说明WHⅡ型超缓凝剂在水泥水化早期会抑制水泥矿物的水化,而在后期则会促进水化.通过SEM观察CSH形貌可知,掺剂试件的产物形貌较未掺剂试件的产物形貌更为均匀整齐,宏观表现为胶砂试件强度增加,这与微观测试分析是一致的.由于该超缓凝剂的主要成分中含有较多的羟基,能与过渡金属离子形成稳定的络合物,而这种物质与碱金属离子(如Ca2+,Mg2+)仅能在碱性介质中形成不稳定的络合物,因此,用络合物理论解释其缓凝机理较为合理:该种缓凝剂加入到水泥浆中后,与水泥中的Ca2+形成了不稳定的络合物,在水化初期控制了Ca2+的浓度,从而产生了缓凝效果;随着水泥水化的继续进行,不稳定的络合物逐渐被破坏,水泥水化继续正常进行.

4结论

1.WHⅡ型超缓凝剂缓凝效果显著,可根据需要以不同的掺量来调节水泥混凝土的凝结时间.

2.该缓凝剂为液体,易溶于水,与粉状缓凝剂比较,更容易均匀地分散到水泥混凝土中.

3.掺剂试件的水化温度峰值显著降低和推迟,这对于防止大体积混凝土产生温度裂缝是非常有利的,对水泥体积安定性无不良影响,适合工程应用.

参考文献:

[1]王立久,李振荣.建筑材料学[M].北京:中国水利水电出版社,1997.113-118.

[2]陈建奎.混凝土外加剂的原理与应用[M].北京:中国计划出版社,1997.

[3]袁润章.胶凝材料学[M].武汉:武汉工业大学出版社,1996.93,94.

[4]杨淑珍,宋汉唐,谢荣.XRD法研究水泥水化反应速度[J].分析测试学报,1996,(5):73-76.

水化热讲解

第一章设计说明

第二章大体积混凝土承台水化热有限元分析 2.1 概论 2.1.1 大体积混凝土定义 目前国际上对大体积混凝土仍无一个统一的定义。就如美国混凝土学会的定义:任何就地现浇的混凝土,其尺寸到达必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂的,称之为大体积混凝土。又如日本建筑学会对大体积混凝土的标准定义:结构断面最小尺寸在80cm以上;水热化引起混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土。而我国《大体积混凝土施工规范》认为,混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土属于大体积混凝土。 由以上可见,大体积混凝土主要是依靠结构物的断面尺寸和水化热引起的温度变化来定性的。 2.1.2 大体积混凝土温度裂缝成因 施工期间水泥的水化热作用,在其浇筑后将经历升温期、降温期和稳定期三个阶段。大体积混凝土自身有一定的保温性能,因此在升温期其内部温升幅度较其表层的温升幅度要大得多,而在降温期内部降温速度又比其表层慢得多,在这些阶段中,混凝土各部分的温度变形及由于其相互约束及外界环境温度约束的作用,在混凝土内产生的温度应力是相当复杂的。由于混凝土的抗拉能力比较弱,一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,混凝土就会出现裂缝。 因此必需掌握其水化热的变化规律,从而为混凝土配合比的修改及养护方案的制定提供依据。 2.1.3 本章研究的主要内容 (一)利用MADIS有限元软件建立大体积混凝土承台模型,并对其进行仿 真水化热计算。 (二)对其水化热进行参数分析。

普通硅酸盐水泥技术要求

普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、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。 掺活性混合材料时,最大掺量不得超过15%,其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。 掺非活性混合材料时,最大掺量不得超过水泥质量10%。 P.C 42.5R水泥 P.C:复合硅酸盐水泥; 42.5:28天抗压强度≥42.5MPa; R :早强型,3天强度较同强度等级水泥高。 如果速凝剂是合格的,以掺加4%为宜,多掺会影响强度 II级粉煤灰,细度小于25%,烧失量小于8%,需水量比小于105% 高效减水剂 高效减水剂对水泥有强烈分散作用,能大大提高水泥拌合物流动性和混凝土坍落度,同时大幅度降低用水量,显著改善混凝土工作性。但有的高效减水剂会加速混凝土坍落度损失,掺量过大则泌水。高效减水剂基本不改变混凝土凝结时间,掺量大时(超剂量掺入)稍有缓凝作用,但并不延缓硬化混凝土早期强度的增长。 能大幅度降低用水量从而显著提高混凝土各龄期强度。在保持强度恒定时,则能节约水泥10%或更多。

氯离子含量微少,对钢筋不产生锈蚀作用。能增强混凝土的抗渗、抗冻融及耐腐蚀性,提高了混凝土的耐久性。 聚羧酸 1、掺量低、减水率高:减水率可高达35%,可用于配制高强以及高性能混凝土。 2、坍落度轻时损失小:预拌混凝土2h坍落度损失小于15%,对于商品混凝土的长距离运输及泵送施工极为有利。 3、混凝土工作性好:用PC聚羧酸系高性能减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下,也不会有明显的离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。对于配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。用于配制高标号混凝土时,混凝土工作性好、粘聚性好,混凝土易于搅拌。 4、与不同品种水泥和掺合料相容性好:与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性,解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性问题。 5、混凝土收缩小:可明显降低混凝土收缩,显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。 6、碱含量极低:碱含量≤0.2%。 7、产品稳定性好:低温时无沉淀析出。 8、产品绿色环保:产品无毒无害,是绿色环保产品,有利于可持续发展。 9、经济效益好:工程综合造价低于使用其它类型产品

硅酸盐水泥和普通水泥的区别

硅酸盐水泥和普通水泥的区别 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥(简称普通水泥) 共同特点: 早期强度较高;凝结硬化速度快(前者比后者还要快) 2、水化热较大(前者比后者还要大得多) 3、耐冻性差 4、耐热性较差 5、耐腐蚀及耐水性较差 适用范围:前者适用于快硬早强的工程、高强度等级砼。不适用于大体积砼工程(发热量比普通水泥大得多,不用)、受化学侵蚀、压力水(软水)作用及海水侵蚀的工程。后者适用于地上、地下及水中的大部分砼结构工程。不适用于大体积砼(实际施工时一般视这个大体积到底有多大以及它的重要性,或者采取控温措施后还是经常用的,至少西南地区是这样)、受化学侵蚀、压力水(软水)作用及海水侵蚀的工程。 复合硅酸盐水泥主要特征:早期强度低,耐热性好,抗酸性差。采用粉煤灰和煤矸石做为混合材,系绿色建材产品,享受国家税收优惠,早期和后期强度稳定,水化热低,适用于一般工业与民用建筑,是一种经济型水泥。 普通硅酸盐水泥主要特征:早期强度高,水化热高,耐冻性好,耐热性差,耐腐蚀性差,干缩性较小。适用范围:制造地上、地下及水中的混凝土,钢筋混凝土及预应力混凝土结构,受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程,配制建筑砂浆。不适用于大体积混凝土工程和受化学及海水侵蚀的工程。 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)凝结时间初凝时间不得早于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 复合硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、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)。水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15%,不超过50%。水泥中允许用不超过8%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。 水泥一般分普通硅酸盐水泥、掺混合材料的硅酸盐水泥和特殊水泥。普通硅酸盐水泥:由石灰石、粘土、铁矿粉按比例磨细混合,这时候的混合物叫生料。然后进行煅烧,一般温度在1450度左右,煅烧后的产物叫熟料。然后将熟料和石膏一起磨细,按比例混合,才称之为水泥。 掺混合材料的硅酸盐水泥是在普通硅酸盐水泥里按比例和一定的加工程序加入其他物质以达到特殊效果,如矿渣水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等等。这些水泥的原料就比原来的普通硅酸盐水泥要多一些活性混合材料或非活性混合材料。特殊水泥在材料阶段和制作工艺上有些不同,如高铝水泥(铝酸盐水泥)的材料是铝矾土、石灰石经过煅烧得到熟料,然后磨细成为铝酸盐水泥的。其他有一些特性水泥用途较小,如白色水泥,主要用于装饰工程,材料是纯高岭土、纯石英砂、纯石灰石,在合适的温度煅

水泥水化热对混凝土早期开裂影响资料

水泥水化热对混凝土早期开裂影响 【来源:水泥工艺网】【2011年09月13日】 0 引言 对于预拌混凝土应用过程出现的早期开裂现象,有些混凝土专家归因于水泥比表面积太大和早期强度太高;而水泥界则认为,我国目前水泥的比表面积和早期强度并不比国外的高,混凝土的早期开裂主要是混凝土施工和养护不当所致。笔者认为,必须通过混凝土生产者和水泥生产商沟通,对早期裂缝的成因达成共识,在水泥生产、混凝土配制及施工养护等环节共同采取措施加以解决。“高强早强、高比表面积”及“水泥磨得太细”,这些都是表面现象,其本质是早期水化热太高及混凝土温度应力大的缘故。 1 水化热高是混凝土早期开裂的重要原因 混凝土早期开裂主要是由于初凝前后干燥失水引起的收缩应变和水化热产生的热应变所引起。关于混凝土的开裂,大家都已接受如下认识:抗拉强度越高,则混凝土开裂的危险性越小;弹性模量大、收缩大则开裂的危险性大;徐变大则开裂的危险性小。弹性模量越低,一定收缩量(或应变)产生的拉应力越小。混凝土处于塑性状态时弹性模量几乎为零,任何收缩或应变都不会产生拉应力,只有凝结固化具有一定强度后才有弹性模量,混凝土弹性模量随强度增加而增大。因此,混凝土强度的发展既有利于减少混凝土的开裂又因弹性模量增大而增加混凝土的开裂性。根据美国ACI建筑法规,混凝土弹性模量与标准圆柱体28d抗压强度的平方根成正比。混凝土徐变越大,应力松弛量越大,纯拉应力越小。因此,弹性模量低、徐变大及收缩小的混凝土开裂的危险小。高强混凝土因收缩

较大和徐变较小而较易开裂,而低强混凝土可能因收缩小和徐变大,而往往裂缝较少。关于干燥收缩及其避免或减少收缩的措施,大家都已达成共识,本文不拟赘述,但对于温度应变引起的应力往往认识不足。 温度应力是目前预拌混凝土早期开裂的一个很重要的因素。R.Springenschmid认为,混凝土的2/3应力来自于温度变化,1/3来自干缩和湿胀。水泥水化热是混凝土早期温度应力的主要来源。按照瑞典学者J.Byfors的观点,“混凝土拌和物成型的最初几个小时,还没有形成凝聚结构,此时主要表现为黏塑性。随着水化进行,塑性减少,弹性模量增大,成型后4~8h,弹性模量从10~102MPa迅速增长至104~105MPa,增加了3个数量级,而此期间抗压和抗拉强度以正常速度增长,因此极限抗拉应变由2h的4.0×10-3急剧下降至6~8h的0.04×10-3左右,即极限应变减小到原来的1/100,因此成型后6~8h极限抗拉应变达到最低值”。在混凝土终凝时,抗压强度只有0.7MPa,抗拉强度只有0.07MPa,混凝土弹性模量按1.0×104MPa计,只要产生大于0.07/(1.0×104)=7×10-6的应变即可使混凝土开裂。混凝土的热膨胀系数为10×10-6/℃,只要混凝土内外温差为1℃就足可使此时混凝土开裂。国外为使混凝土的早期不开裂,要求12h抗压强度不大于6MPa,相应的抗拉强度约0.6MPa,即使弹性模量仍按1.0×104MPa计,此时应变不应大于6×10-5,相当于内外温度梯度不大于6℃。而国内学者要求24h抗压强度不大于12MPa,相应的抗拉强度约1.2MPa,此时应变不应大于12×10-5,相当于内外温差不大于12℃。不幸的是,水泥的水化热释放主要集中在早期,水泥加水拌和后,立即出现放热(称为第一个放热峰),持续几分钟,这可能是铝酸盐和硫酸盐的溶解热。下一阶段是形成钙矾石所放出的热量,对于大部分

石灰石对水泥水化过程的影响

石灰石对水泥水化过程的影响-中国水泥技术网 2010-4-1 作者: 摘要:EN标准(EN 197)规定波特兰水泥中石灰石粉(主要为方解石)的掺加量最多可达5%,而全世界范围内,在特种水泥中石灰石的掺加量都要高得多。然而人们关注着富含石灰石的水泥的性能问题。由于尚未充分了解石灰石粉添加剂的作用:石灰石粉到底是一种活性添加剂还是惰性填充材料,或者是二者共存,所以目前还不能对此做些什么。本文展示如何辅以有针对性的试验进行计算来说明具有活性低含量方解石的作用。本文提供的发现显示了现代热动力学作为研究水泥浆体矿物学的一种有效方法的功能。 1 引言和基本原则 水泥生产商在生产具有较高早期强度和优良耐久性的优质水泥的同时,承受着降低成本和减少排放的压力。在这种情况下,常采用石灰石粉部分地替代水泥,并且经证明含量至少达到5%时是无害的:石灰石粉是EN 197标准允许的一种添加剂。由于按照该标准,所用石灰石中碳酸钙的含量不能低于70%(许多商用石灰石超过了此限值),因此,采用方解石进行模拟分析是合理的。 石灰石通常与熟料共同粉磨,由于其硬度比熟料小,所以粉磨之后的石灰石粒径的分布范围较广,但是其平均粒径明显比熟料的更细。由此产生的石灰石细粉无疑能改善固体颗粒与水混合后的固结性。然而物理堆积的优化过程相当复杂,不仅取决于石灰石粉的掺加量,还取决于所使用的粉磨设备类型以及熟料、石灰石的相对易磨性,由于这些都是变量,因此需要不同工厂各自进行评估。 Ingram和Daugherty对石灰石粉的物理作用作了评述。随后,Livesey等和Vuk等报道了石灰石水泥的强度发展。Tsivilis等人报道了加入石灰石粉后的混合物的渗透性,并将其与混合物基体的碳化速度和钢筋的潜在腐蚀性联系起来进行了分析。Uchikawa 等人在检查混凝土时发现由于石灰石粉的加入会使孔结构细化,并声称石灰石粉不具有火山灰活性,因此,对氢氧钙石含量也没有影响另一面,Catinaud等人指出,由于碳铝酸盐的形成,石灰石粉会阻止AFt(钙矾石)向AFm(单硫型硫铝酸盐)转化。这正与Sawicz、Henig和Kuzel等人的结果相一致,他们认为石灰石粉阻止了钙矾石向单硫酸盐转变,取而代之的则是单碳铝酸盐和半碳铝酸盐的形成。由以上文献可以看出,对于石灰石粉在波特兰水泥混合物中的活性还没有达成统一认识。 借助于选择的几种矿物活性实验以及热力学计算,我们再次对石灰石粉的活性进行检测,实

水泥水化反应

水泥原料无水 C3S——硅酸三钙3(CaO·SiO2) C2S——硅酸二钙2(2CaO·SiO2) C3A——铝酸三钙3CaO·Al2O3 C4AF——铁相固溶体4CaO·Al2O3·Fe2O3 水化作用后产物 C-S-H——水化硅酸钙3CaO·2SiO2·3H2O (胶体) CH ——氢氧化钙Ca(OH)2(晶体) C3AH6——水石榴石 3 CaO·Al2O3 ·6 H2O(晶体) AFt ——三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26 H2O AFm——单硫型水化硫铝酸钙Ca4Al2(OH)12 SO4 ·6H2O 水泥在干态时主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙以及少量的硫酸化物(钾盐、钠盐)、石膏(二水硫酸钙)组成。在水泥水化过程中,C3A C3S和C2S与水泥中其它组分发生复杂的水化反应,生成钙矾石即三硫型水化硫酸铝钙型AFt,单硫型水化硫酸铝钙AFm,氢氧化钙CH和硅酸钙C-S-H凝胶。 硅酸盐水泥的水化是一个非常复杂的、非均质的多相化学反应过程。自加水开始,水泥的水化反应就会一直进行,水泥基材料的结构会随着水泥水化反应逐渐演变,由流动状态逐渐变为塑性状态,最后到凝结硬化状态。 通过水泥的水化反应,使得松散的水泥粉体颗粒变成了具有胶结性的水泥浆体,进而粘结各种不同粒径的粗细骨料,形成了混凝土这种水泥基体材料。 水泥的水化作用就是它们之间的复杂化学反应,生成结晶性较好的水化晶体:AFt AFm CH 还有结晶性不好的无定形C—S-H AFt AFm CH 呈针状、棒状、无序态,这是造成水泥脆性的根本原因 水泥混凝土水化过程的化学反应式: 3(CaO·SiO2)+ 6 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O (胶体) +3 Ca(OH)2(晶体) 2(2CaO·SiO2)+4 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2(晶体) 3CaO·Al2O3 + 6 H2O = 3 CaO·Al2O3 ·6 H2O(晶体) 4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O = 3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O(胶体) 硅酸盐水泥4种熟料矿物成分中,主要的强度贡献者是C3S和C2S,它们在水泥中含量最多,占水泥重量的75%,因此它们的水化进程对水化物组成以及水泥石结构产生决定性影响,它们生成的水化产物主要是:水化硅酸钙和氢氧化钙(游离的对强度有害)。 氢氧化钙CH是一种六方板状晶体,其强度很低,稳定性极差,在侵蚀条件下是首先遭到侵蚀的组成,而且它们多在水泥石和集料的界面处富集,并组晶成粗大晶粒,因此界面的黏结力下降,成为水泥基材料中的最薄弱环节。因此,CH是水泥耐久性差的主要根源,也是水泥裂缝的发源地。(CH是对水泥强度有害的)

硅酸盐水泥的水化与硬化

第七章硅酸盐水泥的水化与硬化 本章主要内容: 1.熟料矿物的水化 2.硅酸盐水泥的水化 3.水化速率 4.硬化水泥浆体 补充: 熟料矿物水化的原因 1.熟料矿物结构不稳定。 造成熟料矿物结构不稳定的原因是: ⑴ 熟料烧成后快速冷却,使其保留了介稳状态的高温型晶体结构; ⑵熟料中的矿物不是纯的C3S和C2S ,而是Alite 和Belite等有限固溶体; ⑶微量元素的掺杂使晶格排列的规律性受到某种程度的影响。 2.熟料矿物中钙离子的氧离子配位不规则。 水泥的水化、凝结、硬化 ? 水化-物质由无水状态变为有水状态,由低含水变为高含水,统称为水化。 ? 凝结-水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体,然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。 ? 硬化-此后,浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体(水泥石),这一过程称为硬化。 §7.1 熟料矿物的水化 一.C3S的水化 1.常温下的水化反应 3CaO.SiO2+nH2O=xCaO.SiO2.yH2O+(3-x)Ca(OH)2

简写为:C3S + nH = C-S-H + (3-x)CH 水化产物:水化硅酸钙(也称C-S-H凝胶)和氢氧化钙。 2.C3S水化过程 Ⅰ诱导前期(时间:15分钟 ) 反应:激烈—第一个放热峰,钙离子浓度迅速提高 浆体状态:是具有流动性(Ca(OH)2没有饱和) Ⅱ诱导期又称静止期(时间:2—4小时) 反应:极慢——放热底谷:钙离子浓度增高慢 浆体状态:Ca(OH)2达饱和。此间:具有流动性,结束:失去流动性,达初凝 Ⅲ加速期(时间:4~8小时) 反应:又加快——第二放热高峰 浆体状态:Ca(OH)2过饱和最高:生成Ca(OH)2、填充空隙、 中期:失去可塑性、达终凝,后期:开始硬化 Ⅳ减速期(时间:12—24小时) 反应:随时间的增长而下降 原因:在C3S表面包裹产物—阻碍水化。 Ⅴ稳定期 反应:很慢—基本稳定(只到水化结束) 原因:产物层厚:水很少—产物扩散困难。 3.诱导期的本质 ⑴保护膜理论 ⑵晶核形成延缓理论 ⑶晶格缺陷的类别和数量是决定诱导期长短的主要因素 二.C2S水化 C2S的水化过程与C3S相似,也有静止期,加速期等,但水化速率很慢约为C3S的1/20

水泥水化反应

就是水泥水化反应公式。 硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。分述如下: ①硅酸三钙水化 硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2 ②硅酸二钙的水化 β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。 2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2 所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H凝胶。但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。 ③铝酸三钙的水化 铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。 ④铁相固溶体的水化 水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。 C3S——硅酸三钙 C3A——铝酸三钙 水泥混凝土水化过程的化学反应式: 3(CaO·SiO2)+ 6 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O (胶体) +3 Ca(OH)2(晶体) 2(2CaO·SiO2)+4 H2O = 3CaO·2SiO2·3H2O + Ca(OH)2(晶体) 3CaO·Al2O3 + 6 H2O = 3 CaO·Al2O3 ·6 H2O(晶体) 4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O = 3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O(胶体)

防止水化热的不利影响措施

防止水化热的不利影响措施 计划基础底板混凝土浇灌时间为一个日历天数。大体积混凝土的施工技术要求比较高,特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作,才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。 1、材料选择 (1)水泥:考虑普通水泥水化热较高,特别是应用到大体积混凝土中,大量水泥水化热不易散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,便混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝,因此确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,标号为525#,通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。 (2)粗骨料:采用碎石,粒径5-25mm,含泥量不大于1。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土,和易性较好,抗压强度较高,同时可以减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,降低混凝土温升。(3)细骨料:采用中砂,平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩。 (4)粉煤灰:由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10以内,采用外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。 (5)外加剂:设计无具体要求,通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验,混凝土确定采用(减水剂),每立方米混凝土2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。2、混凝土配合比 (1)混凝土采用由搅拌站供应的商品混凝土,因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土试配。 (2)混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。 (3)粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。 3、现场准备工作 (1)基础底板钢筋及柱、墙插筋应分段尽快施工完毕,并进行隐蔽工程验收。 (2)基础底板上的地坑、积水坑采用组合钢模板支模,不合模数部位采用木模板支模。 (3)将基础底板上表面标高抄测在柱、墙钢筋上,并作明显标记,供浇筑混凝土时找平用。 (4)浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、草席等应提前准备好。 (5)项目经理部应与建设单位联系好施工用电,以保证混凝土振捣及施工照明用。 (6)管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班,坚守岗位,各负其责,保证混凝土连续浇灌的顺利进行。 三、大体积混凝土温度和温度应力计算 (计附后) 根据业主及设计要求,对基础底板混凝土进行温度检测;基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值,该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生,以后趋于稳定不在升温,并且开始逐步降温。规范规定,对大体积混凝土养护,应根据气候条件采取控温措施,并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内;当设计无具体,要求时,温差不宜超过25度;本工程设计无具体要求,即按规范执行。表面温度的控制可采取调整保温层的厚度。

水泥水化反应公式

水泥水化反应公式

水泥水化反应公式 硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。分述如下: ①硅酸三钙水化 硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca( OH)2 ②硅酸二钙的水化 β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。 2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca( OH)2 所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H凝胶。但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。 ③铝酸三钙的水化 铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,

先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。 在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。 ④铁相固溶体的水化 水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。

(1)单质与氧气的反应: 1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃2MgO 2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃Fe3O4 3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热2CuO 4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃2Al2O3 5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃2H2O 6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃2P2O5 7. 硫粉在空气中燃烧:S + O2 点燃SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃CO2 9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃2CO (2)化合物与氧气的反应: 10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃2CO2 11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃CO2 + 2H2O 12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃2CO2 + 3H2O

水泥水化热研究与分析

水泥水化热研究与分析 摘要: 在水泥较长的散热过程中,水泥浆会逐渐凝结和硬化。水泥内部物质处于高能状态,随着时间推移,水泥浆体性质将会趋向于稳定。针对于水泥水化热的研究,不仅可以保证结构物的施工质量,还能适当降低工程成本造价,本文首先介绍了影响水泥水化热大小的影响因素以及计算法方法,然后根据笔者经验讲述了几种降低水泥水化热的措施。 关键词:水泥水化热、措施、配合比、增加、热量 引言 随着国家经济的快速发展,越来越多的工程建筑拔地而起,市场对于水泥需求量也是越来越大。水泥在水化过程中产生的热量将会聚集在结构物内部不易散失出去,将会导致混凝土温度提高,随着混凝土龄期增加,绝热升温将会在2至4天内达到最高状态,在未受地基约束的部位,如果混凝土的内外温差过大,内部温度较高的混凝土约束外强度远大于其抗拉强度,将在混凝土的表层产生拉应力,若此时混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时就会产生表层温度裂缝。若养护不当,表面裂缝将会进一步发展成深层裂缝。在受地基约束的部位,将会产生较小的压应力。因混凝土的散热系数较小,它从最高温度降至稳定温度需要较长时间,在此期间,混凝土的变形模量有了很大的增长,较小的变形就能产生较大的应力。由于混凝土的早期体积变形,主要来自于水泥的水化热温升,并且降低水化热是防止混凝土早期开裂的有效途径,因此,我们有必要对水泥混凝土的水化热进行研究,以尽量避免温度裂缝的出现。 一、水化热的计算与分析 1、水泥水化热分析 水泥在水化时会发生温度变化,这主要源于几种无水化合物组分的溶解热和几种水化物在溶液中的沉淀热。这些热值的代数和就是水泥在任何龄期下的水化热。国家标准GB T 12959-2008规定了水泥水化热的测定方法,但是水泥水化热的测定较复杂,一般水泥厂都不会配备有这方面的仪器,有些水泥厂曾经添置过水泥水化热的测试仪器,但也没能很好地使用,关键是水化热测试对仪器和操作技术的要求较高,一般的工人难以熟练掌握该技术。水泥水化热大小与水泥内部矿物质成分有一定的关系,在同等量的水泥情况下,具有C3A的水泥水化热最大,其次是C3S,最后是C4AF。水化热越大,水泥浆体单位时间内放出热量也将会越多。工程实践中一般是通过增加三氧化二铁与氧化铁含量之比作为降低C3A的指标,为了达到更好的效果,可以在上述基础上,对C3S含量进一步降低。 2、我国水泥水化热情况分析 我国在很多水泥里面都会添加不同数量的材料,如何对水泥水化热过程中释

水泥水化反应公式

水泥水化反应公式 硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。分述如下: ①硅酸三钙水化 硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。 3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2 ②硅酸二钙的水化 β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。 2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2 所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H 凝胶。但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。 ③铝酸三钙的水化 铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。 在有石膏的情况下,C3A水化的最终产物与起石膏掺入量有关。最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A 作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。 ④铁相固溶体的水化 水泥熟料中铁相固溶体可用C4AF作为代表。它的水化速率比C3A略慢,水化热较低,即使单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。

(1)单质与氧气的反应: 1. 镁在空气中燃烧:2Mg + O2 点燃2MgO 2. 铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O2 点燃Fe3O4 3. 铜在空气中受热:2Cu + O2 加热2CuO 4. 铝在空气中燃烧:4Al + 3O2 点燃2Al2O3 5. 氢气中空气中燃烧:2H2 + O2 点燃2H2O 6. 红磷在空气中燃烧:4P + 5O2 点燃2P2O5 7. 硫粉在空气中燃烧:S + O2 点燃SO2 8. 碳在氧气中充分燃烧:C + O2 点燃CO2 9. 碳在氧气中不充分燃烧:2C + O2 点燃2CO (2)化合物与氧气的反应: 10. 一氧化碳在氧气中燃烧:2CO + O2 点燃2CO2 11. 甲烷在空气中燃烧:CH4 + 2O2 点燃CO2 + 2H2O 12. 酒精在空气中燃烧:C2H5OH + 3O2 点燃2CO2 + 3H2O 二.几个分解反应: 13. 水在直流电的作用下分解:2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑ 14. 加热碱式碳酸铜:Cu2(OH)2CO3 加热2CuO + H2O + CO2↑ 15. 加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):2KClO3 ==== 2KCl + 3O2 ↑ 16. 加热高锰酸钾:2KMnO4 加热K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 17. 碳酸不稳定而分解:H2CO3 === H2O + CO2↑ 18. 高温煅烧石灰石:CaCO3 高温CaO + CO2↑ 三.几个氧化还原反应: 19. 氢气还原氧化铜:H2 + CuO 加热Cu + H2O 20. 木炭还原氧化铜:C+ 2CuO 高温2Cu + CO2↑ 21. 焦炭还原氧化铁:3C+ 2Fe2O3 高温4Fe + 3CO2↑ 22. 焦炭还原四氧化三铁:2C+ Fe3O4 高温3Fe + 2CO2↑ 23. 一氧化碳还原氧化铜:CO+ CuO 加热Cu + CO2 24. 一氧化碳还原氧化铁:3CO+ Fe2O3 高温2Fe + 3CO2 25. 一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+ Fe3O4 高温3Fe + 4CO2 =========================================================== ============= 四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系 (1)金属单质+ 酸-------- 盐+ 氢气(置换反应) 26. 锌和稀硫酸Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 27. 铁和稀硫酸Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

什么叫水泥的水化热

什么叫水泥的水化热?影响水化热的主要因素有哪些? 水泥与水作用放出的热,称为水化热,以焦/克(J/g)表示。 影响水泥水化热的因素很多,包括水泥熟料矿物组成、水灰比、养护温度、水泥细度、混合材掺量与质量等,但主要是决定于熟料矿物的组成与含量。水泥主要矿物中,完全水化放出的热量,最大的是C3A,其次是C3S,再次之是C4AF。因此,降低C3A含量对限制水泥的水化热是有利的。 水泥生产中"两磨一烧"是指什么? 因为水泥生产过程分为三个阶段,即石灰质原料、粘土质原料、以及少量的校正原料,(立窑生产还要加入一定量的煤)经破碎或烘干后,按一定比例配合、磨细,并制备为成分合适、质量均匀的生料,称之为第一阶段:生料粉磨;然后将生料加入水泥窑中煅烧至部分熔融,得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料,称之为第二阶段:熟料煅烧;熟料加入适量的石膏,有时还加入一些混合材料,共同磨细为水泥,成为第三阶段:水泥粉磨。所以大家把水泥生产过程简称为:"两磨一烧"。 什么是水泥混合材?加入混合材的作用是什么? 在水泥生产过程中,为改善水泥性能、调节水泥标号而加到水泥中的矿物质材料,称之为水泥混合材料。在水泥中掺加混合材料不仅可以调节水泥标号与品种,增加水泥产量,降低生产成本,而且在一定程度上改善水泥的某些性能,满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求。此外,还可以综合利用大量工业废渣,具有环保和节能的重要意义。 水化热 指物质与水化合时所放出的热。此热效应往往不单纯由水化作用发生,所以有时也用其他名称。例如氧化钙水化的热效应一般称为消解热。水泥的水化热称为硬化热比较确切,因其中包括水化、水解和结晶等一系列作用。水化热可在量热器中直接测量,也可通过熔解热间接计算。 水化热高的水泥不得用在大体积混凝土工程中,否则会使混凝土的内部温度大大超过外部,从而引起较大的温度应力,使混凝土表面产生裂缝,严重影响混凝土的强度及其他性能。 水化热对冬季施工的混凝土工程较为有利,能提高其早期强度。 在使用水化热较高的水泥时,应采取措施来防止混凝土内部的水化热过高。 也称水合热、水和能...... 在大体积的混凝土工程当中,由于聚集在制品内部的水化热不容易散出,常使制品内部的水化热在50到60度,由于温度应力作用使水泥产生膨胀性的裂缝,为此可以采用工程措施减轻水化热 降低水泥水化热 混凝土配合比设计: 对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热,既要使混凝土具有良好的和易性、可靠性,又要降低混凝土中水泥和水的含量。经过与商品混凝土供应单位合作进行反复试验,通过几十组的混凝土试配,设计了较满意的配合比。 1)、充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中的水泥用量,选用京都P.0.425

硅酸盐水泥的技术要求

硅酸盐水泥的技术要求 1、细度:水泥颗粒越细,比表面积越大,水化反应越快越充分,早期和后期强度都较高。国家规定:比表面积应大于300平方米/千克,否则为不合格。 2、凝结时间:为保证在施工时有充足的时间来完成搅拌、运输、成型等各种工艺,水泥的初凝时间不宜太短;施工完毕后,希望水泥能尽快硬化,产生强度,所以终凝时间不宜太长。硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于390分钟。 3、体积安定性:水泥浆体在凝结硬化过程中,体积变化的均匀性称为体积安定性。如果体积变化不均匀即体积安定性不良,容易产生翘曲和开裂,降低工程质量甚至出现事故。引起体积安定性不良的原因有:(1)水泥石中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁。它们属于过火的氧化钙和氧化镁,熟化很慢,在水泥凝结硬化后才逐渐熟化,熟化时体积膨胀,使已硬化的水泥产生开裂和翘曲。(2)石膏掺量过多,在硬化的水泥石中,石膏继续与水化铝酸钙作用,产生很大的膨胀性,引起水泥石开裂。 4、强度与标号:硅酸盐水泥的强度主要取决于水泥熟料矿物的比例和水泥的细度。根据3天和28天的抗折强度和抗压强度将硅酸盐水泥分为42 5、525、625、725等四个标号。 2、凝结时间:为保证在施工时有充足的时间来完成搅拌、运输、成型等各种工艺,水泥的初凝时间不宜太短;施工完毕后,希望水泥能尽快硬化,产生强度,所以终凝时间不宜太长。硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于390分钟。 3、体积安定性:水泥浆体在凝结硬化过程中,体积变化的均匀性称为体积安定性。如果体积变化不均匀即体积安定性不良,容易产生翘曲和开裂,降低工程质量甚至出现事故。 硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥有哪些强度等级 水泥强度等级是按规定龄期(3d、28d)的水泥标准试块的抗压强度和抗折强度划分的。 水泥强度等级值是水泥标准试块28d抗压强度(MPa)的数值,例如:水泥标准试块28d抗压强度值为42.5MPa,则其强度等级为42.5。某一强度等级水泥同时要达到规定抗压强度与抗折强度。如果其中一项小于规定值,则水泥应降低一级使用,例如:普通水泥52.5强度等级,3d抗压强度达不到22MPa,则应降为42.5强度等级使用。 硅酸盐水泥分42.5R、52.5、52.5R、62.5、六个强度等级,各强度等级水泥各龄期强度列表硅酸盐水泥各龄期强度列表1-1。 硅酸盐水泥各龄期强度值表1—1 水泥强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa) 3d 28d 3d 28d

如何降低水泥水化热

如何降低水泥水化热 一、选用合理配比: 对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热,既要使混凝土具有良好的和易性、可靠性,又要降低混凝土中水泥和水的含量。 1、在保证混凝土强度情况下,尽量多掺加粉煤灰,减少混凝土使用量。粉煤灰掺量在大体积砼中掺粉煤灰是减少水泥用量、降低水泥水化热的好方法。 2、选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,并加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,降低收缩变形,保证施工质量。 3、各种材料水泥、粉煤灰、外加剂含碱量均较低,砂石级配良好,并掺加相应的掺合料、减水剂,以改善混凝土和易性和降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。施工浇筑的混凝土塌落度严格控制在180±20mm。 二、合理安排施工程序: 1、分段(以后浇带为界限分开)分层(每50cm一层)浇筑,混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌和物堆积造成过大的高差。 2、浇筑后及时排除表面积水(泌水),加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。 三、温度控制 1、降低混凝土浇筑温度: 根据《混凝土结构施工及验收规范》规定,混凝土浇筑温度不宜超过28℃,要求商品混凝土供应站混凝土的出罐温度不得高于25℃。现场对浇筑的混凝土每4h进行一次浇筑温度的测量,浇筑温度均控制在16℃-23℃,从而避免了产生较高的内部温度。 2、加强测温和温度监测: 根据《混凝土结构施工及验收规范》规定,当设计无具体要求时,混凝土内外温差不宜高于25℃,在施工过程中,我们进行了严密的测温,及时调整混凝土的保温及养护措施,使混凝土的温度梯度不致过大,从而有效地控制有害裂缝的出现。2m厚的混凝土内部最高温度控制在70℃左右,最大温差均控制在25℃以内。 3、控制混凝土降温速度,延缓降温速率: 在降温过程中,尤其是初期,降温不宜过快。降温速率一般控制在2~4%℃/d。减缓降温有利于混凝土强度增长,并充分发挥应力松弛效应,使混凝土不宜出现裂缝。

降低水泥水化热

降低水泥水化热 混凝土配合比设计: 对配合比设计的主要要求是: 既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热,既要使混凝土具有良好的和易性、可靠性,又要降低混凝土中水泥和水的含量。经过与商品混凝土供应单位合作进行反复试验,通过几十组的混凝土试配,设计了较满意的配合比。 1)、充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中的水泥用量,选用京都P.0.425水泥,水泥用量仅为380kg/m3。而且选用的水泥质量稳定,而且泌水较少。 2)、在保证混凝土强度情况下,尽量多掺加粉煤灰,减少混凝土使用量。粉煤灰掺量为70kg/m3,占水泥用量的18%。在大体积砼中掺粉煤灰是减少水泥用量、降低水泥水化热的好方法。根据试验得出,每增加10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。 3)、根据多方比较,选用祥业公司生产的PPT-P2泵送剂、EA-1膨胀剂作为掺加剂。 PPT-P2减水率17%,可有效减少泌水;EA-1掺量为水泥重量的7.9%,7天混凝土限制膨胀率3.3×10-4。掺膨胀剂的作用是补偿收缩。 4)、砂、石均选用B类集料:控制含泥量在允许范围内。 以上各种材料水泥、粉煤灰、外加剂含碱量均较低,砂石级配良好,并掺加相应的掺合料、减水剂,以改善混凝土和易性和降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。施工浇筑的混凝土塌落度严格控制在180±20mm。 (二)、提高混凝土的极限拉伸强度 1、选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,并加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,降低收缩变形,保证施工质量。 2、浇筑后及时排除表面积水(泌水),加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。 3、合理安排施工程序: 分段(以后浇带为界限分开)分层(每50cm一层)浇筑,混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌和物堆积造成过大的高差。 本工程实际施工中主楼大体积混凝土中连续浇筑了5200m3。混凝土拌合物塌落度控制在163~200mm,和易性极好。保证了混凝土不离析、不堵管,基本上不泌水,混凝土强度都达到并高于了设计要求。 (三)、温度控制 混凝土降温收缩的程度取决于混凝土的降温差,平面尺寸和降温速度。 降温值= 浇筑温度+ 温升值—环境温度 其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量,用水量,大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝土厚度、混凝土的表面的散热能力和其它降温措等)。 合理地选择原材料,尽可能降低水泥用量,优化配合比,避免产生过大的水化热温升。提高粉煤灰掺量。以上措施有效地降低了水化热温升。使混凝土内部温度不致过高。 1、降低混凝土浇筑温度: 由混凝土内部温度计算公式(T max = Tj +△T;Tj为浇注温度)可以看出:浇筑温度与混凝土内部最高温度的大小

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降低水泥水化热.txt3努力奋斗,天空依旧美丽,梦想仍然纯真,放飞自我,勇敢地飞翔于梦想的天空,相信自己一定做得更好。4苦忆旧伤泪自落,欣望梦愿笑开颜。5懦弱的人害怕孤独,理智的人懂得享受孤独如何降低水泥水化热 【中国水泥网】作者: 单位: 【2008-06-17】 降低水泥水化热 混凝土配合比设计: 对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热,既要使混凝土具有良好的和易性、可靠性,又要降低混凝土中水泥和水的含量。经过与商品混凝土供应单位合作进行反复试验,通过几十组的混凝土试配,设计了较满意的配合比。 1)、充分利用混凝土的后期强度,减少每立方米混凝土中的水泥用量,选用京都P.0.425水泥,水泥用量仅为380kg/m3。而且选用的水泥质量稳定,而且泌水较少。 2)、在保证混凝土强度情况下,尽量多掺加粉煤灰,减少混凝土使用量。粉煤灰掺量为70kg/m3,占水泥用量的18%。在大体积砼中掺粉煤灰是减少水泥用量、降低水泥水化热的好方法。根据试验得出,每增加10kg水泥,其水化热将使混凝土的温度相应升降1℃。 3)、根据多方比较,选用祥业公司生产的PPT-P2泵送剂、EA-1膨胀剂作为掺加剂。 PPT-P2减水率17%,可有效减少泌水;EA-1掺量为水泥重量的7.9%,7天混凝土限制膨胀率3.3×10-4。掺膨胀剂的作用是补偿收缩。 4)、砂、石均选用B类集料:控制含泥量在允许范围内。 以上各种材料水泥、粉煤灰、外加剂含碱量均较低,砂石级配良好,并掺加相应的掺合料、减水剂,以改善混凝土和易性和降低水灰比,以达到减少水泥用量,降低水化热的目的。施工浇筑的混凝土塌落度严格控制在180±20mm。 (二)、提高混凝土的极限拉伸强度 1、选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,并加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,降低收缩变形,保证施工质量。 2、浇筑后及时排除表面积水(泌水),加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。 3、合理安排施工程序: 分段(以后浇带为界限分开)分层(每50cm一层)浇筑,混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌和物堆积造成过大的高差。 本工程实际施工中主楼大体积混凝土中连续浇筑了5200m3。混凝土拌合物塌落度控制在163~200mm,和易性极好。保证了混凝土不离析、不堵管,基本上不泌水,混凝土强度都达到

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