巖土工程師備考資料:水泥知識介紹(2)
1.2技術要求
根據國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GBl75一1999)對硅酸鹽水泥的體
積安定性、凝結時間、細度及膠砂強度、堿含量等提出了具體的技術要求。水泥體積安定性、凝結時間的測定均是以標準稠度的水泥凈漿為基礎。所謂水泥凈漿的標準稠度是以水泥凈漿達到標準規定的稠度時所需拌合水量占水泥質量的百分數表示。一般水泥熟料礦物成分不同時,其標準稠度用水量也有差別,磨得越細的水泥,其標準稠度用水量越大。硅酸鹽水泥標準稠度用水量,一般在(24~30)%之間。下面我們就詳細講一下這五個技術要求。
(1)、體積安定性
水泥的體積安定性:是指水泥在凝結硬化過程中體積變化的均勻性。國家標準規定水泥的體積安定性可以試驗方法:采用試餅法或雷氏法檢驗。在有爭議時,以雷氏法為準。
試餅法:是將標準稠度的水泥凈漿做成試餅經恒沸3小時后,用肉眼觀察未出現裂紋,用直尺檢查沒有彎曲現象,則判定該水泥的體積安定性合格,反之為不合格。
雷氏法:是測定水泥漿在雷氏夾中硬化沸煮后的膨脹值,當兩個試件沸煮后的膨脹值平均值不大于5.Omm時,即判定該水泥體積安定性合格,反之,則為不合格。
水泥體積安定性不良的原因:是由于其熟料礦物組成中含有過多的游離氧化鈣或游離氧化鎂,以及水泥粉磨時所摻石膏超量所致。熟料中所含游離氧化鈣或游離氧化鎂都是在高溫下生成,屬于過燒氧化物,水化很慢,主要在水泥凝結硬化以后才慢慢開始水化,水化時產生體積膨脹,從而引起不均勻的體積變化,導致硬化水泥漿體開裂。由于游離氧化鎂的水化作用比游離氧化鈣更加緩慢,所以必須用壓蒸法才能檢驗其危害作用。當水泥中石膏摻量過多時,多余的石膏將與已固化的水化鋁酸鈣作用生成水化硫鋁酸鈣晶體,產生體積膨脹,造成硬化水泥漿體開裂。因此國家標準規定,水泥中游離氧化鎂含量不宜超過5%,三氧化硫含量不得超過3.5%。
(2).凝結時間
水泥的凝結時間有初凝與終凝之分。
初凝:自加水時起至水泥漿開始失去塑性,流動性降低所需的時間,稱為初凝時間。
終凝:自加水時起至水泥漿完全失去塑性并開始有一定初始結構強度所需的時間,稱為終凝時間。國家標準規定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于6.5小時,普通硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45分鐘,終凝時間不得遲于10小時。
水泥的凝結時間對于施工具有重要的意義。一般初凝不宜過快,以保證有足夠的時間在初凝之前完成混凝土攪拌、澆注、成型等各工序的操作;終凝不宜過遲,這是保證混凝土在澆搗完畢后能盡早完成凝結硬化,產生強度,以利于下一道工序的及早進行。
水泥凝結時間的測定,是以標準稠度的水泥凈漿,在規定的溫度和濕度下,用凝結時間測定儀測定。
(3).細度
細度:是指水泥顆粒的粗細程度,它是決定水泥性能的重要因素之一。國家標準規定,硅酸鹽水泥的細度用比表面積表示,應大于300m2/kg;普通硅酸鹽水泥的細度用篩余量表示,其80μm方孔篩的篩余量不得超過10.0%。水泥的細度通常采用篩分析法或比表面積法(勃氏法)測定。篩分析法以80μm方孔篩的篩余量來表示。比表面積法則是以lkg水泥所具有的總表面積(m2/kg)來表示。
(4).強度及強度等級
水泥的強度是評定其質量的主要指標。根據國家標準《水泥膠砂強度檢驗方法
(ISO法)》(GB/T17671—1999)規定,水泥強度的測定方法是將水泥和中國ISO標準
砂按照質量計以1:3混合,用0.5的水灰比,按規定的方法制成40mm×40mm×160mm的棱柱體試件,在20±1℃的水中養護,分別測定其3天、28天的抗折強度和抗壓強度。
國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175—1999)規定,根據水泥強度等
級值,將硅酸鹽水泥共分為:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和6 2.5R六個強度等
級。與硅酸鹽水泥相比,普通硅酸鹽水泥的強度等級為:32.5、32.5R、42.5、42.5R、
52.5和52.5R六個強度等級。根據3天強度大小,水泥又分為普通型和早強型兩種類型,其中有代號R的水泥為早強型水泥。
(5).堿含量
水泥中堿含量按照Na20+0.658K20計算值來表示。如果工程中使用堿活性集料,
用戶要求提供低堿水泥時,水泥中堿含量不得大于0.60%,或者由供需雙方商定。
1.3 判定規則
如果水泥中氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中任一項不符合國家標準《硅酸
鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GBl75—1999)規定,則該水泥被判為廢品;
如果水泥細度、終凝時間中任一項不符合國家標準規定或強度低于商品強度等級的指標時為不合格品。該判定規則大家一定要記住,我記得在2002年的基礎課考試中就考了這一條。
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