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年硫铝酸系列水泥混凝土
中国的第三系列水泥
一、前言
1824年、英国人JosephAspdin获得第一个波特兰水泥专利。
经历一百多年的发展,形成了庞大的硅酸盐水泥系列。
按中国的水泥分类方法,分为通用水泥系列和特种水泥系列。
通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。
特种水泥包括油井水泥、大坝水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥和白水泥等等。
硅酸盐水泥系列的主要特征是熟料矿物组成以C3S为主,该矿物决定了硅酸盐水泥的基本性能,如强度发展规律等。
硅酸盐水泥是当今世界上最主要的建筑用胶结构材料,总产量达12亿吨左右。
1908年在法国发表了铝酸盐水泥的专利,并于1908年首先进行工业化生产。
经过几十年的发展,已形成包括膨胀水泥、自应力水泥和耐火水泥在内的铝酸盐水泥系列,该系列水泥的特征是其熟料矿物组成以CA为主,由此而赋予水泥具有早强耐火等特殊性能。
现在铝酸盐水泥主要用于耐高温浇注材料。
在建筑上由于发现其后期强度倒缩而不再使用。
二十世纪70年代,在中国发明了硫铝酸盐水泥。
80年代又首创了铁铝酸盐水泥的工业生产。
如果说,我们把硅酸盐水泥系列产品通称为第一系列水泥,把铝酸盐水泥系列产品通称第二系列水泥。
那么,我们可以把硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥以及它们派生的其它水泥品种通称为第三系列水泥。
该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C4A3矿物。
以此与其它系列水泥相区别。
并构成了第三系列水泥的早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱和生产能耗低等基本特点。
第三系列水泥在中国已得到广泛应用。
二、第三系列水泥简介
第三系列水泥是由中国建筑材料科学研究院研制成功的新品种水泥系列。
它主要包括硫铝酸盐和铁铝酸盐两大类。
该两类水泥分别于1981年和1987年获国家创造发明二等奖。
1、熟料的化学成分改矿物组成
第三系列水泥熟料化学成分属于CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-SO3五元系统。
熟料主要矿物为C4A3、C2S和C4AF。
两大类水泥在成分上的主要差别是熟料中Al2O3/Fe2O3比和C4A3与C4AF两个矿物的含量不同。
如表1所示。
表1硫铝酸盐和铁铝酸盐水泥熟料化学成分与矿物组成
化学成分与矿物组成(%)品种
Al2O3
SiO2
CaO
Fe2O3
SO3
C4A3
C2S
C4AF
硫铝酸盐熟料
28-40
3-10
36-43
1-3
8-15
55-75
15-30
3-6
铁铝酸盐熟料
25-30
6-12
43-46
5-12
5-10
35-55
15-35
15-30
2、生产技术
第三系列水泥生产装备与硅酸盐水泥基本相似。
其熟料煅烧装备现在主要发展f2.5×45m带立筒预热器,台时产量稳定在9~10吨。
比煅烧硅酸盐水泥熟料时产量提高20%左右。
水泥配料采用三种原料:
石灰石、矾土(铁矾土或矾土)和石膏(天然硬石膏或二水石膏)。
也可采用相应成分的废渣替代。
熟料煅烧与硅酸盐水泥差别较大。
熟料煅烧温度较硅酸盐水泥低100℃~150℃。
(硫铝酸盐水泥熟料烧成温度为1350℃。
而铁铝酸盐水泥熟料为1300℃)。
熟料主要靠固相反应形成。
煅烧熟料时无需特意挂窑皮。
该系列水泥熟料疏松多孔,硫铝酸盐酸盐熟料呈灰色,与硅酸盐水泥熟料颜色相似。
3、品种
第三系列水泥通过调节熟料、石膏和混合材的掺量,可以获得若干个性能各异的水泥品种。
目前生产的水泥品种有:
(1)硫铝酸盐水泥类
快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥、低碱硫铝酸盐水泥等5个品种。
(2)铁铝硫盐水泥类
快硬铁铝酸盐水泥、高强铁铝酸盐水泥、自应力铁铝酸盐水泥等4个水泥品种。
4、同属第三系列的硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥,其熟料主要矿物均为C4A3,所以在性能上有许多类似之处:
早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐腐蚀等,并可在很大范围内调整其膨胀性能。
更可贵的是由于水泥中碱含量和水化液相的PH值均较硅酸盐水泥低得多,所以不会发生因碱骨料反应而导致混凝土开裂的现象。
由于两类水泥熟料所含铁相量有很大差别,所以性能上有许多不同之外。
硫铝酸盐水泥水化液相碱度较低,对玻璃纤维腐蚀作用很小。
铁铝酸盐水泥水化液相碱度较高,水化产物中的凝胶体除铝胶外,还有大量的铁胶。
这些水化特征使水泥石具有许多优良性能。
铁铝酸盐水泥混凝土表面不会发生起砂,抗海水冲刷和抗腐蚀性能优良。
其自应力水泥自由膨胀比所有自应力水泥都小。
其膨胀稳定期也较短。
现将目前已大量工业化生产的几种水泥的性能及用途介绍如下。
(1)快硬硫铝酸盐和快硬铁铝酸盐水泥
A.主要性能
①早强高强性能:
该两种快硬水泥不仅有较高的早期强度,而且有不断增长的后期强度。
同时具有满足使用要求的凝结时间。
12h~1d抗压强度可达35~50MPa;抗折强度可达6.5~7.5MPa。
3d抗压强度可达50~70MPa;抗折强度可达7.5~8.5MPa。
根据3d水泥胶砂抗压强度确定水泥标号。
目前市场出售的水泥标量为425#、525#、625#三种。
该两种水泥已有10~20年的生产历史。
从5~10年水泥和混凝土长期强度结果可以看出,随养护龄期的增长,强度不断增长,最高强度可达100MPa。
②高抗冻性能:
该两种快硬水泥均表现出极好的抗冻性。
它具有以下几个特点:
a.在0℃~10℃低温下使用,早期强度是硅酸盐水泥的5~8倍。
b.在0℃~-20℃负温下使用,加入少量防冻剂,混凝土入模温度维持在5℃以上,则可正常施工。
混凝土3~7d强度可达设计标号的70~80%。
c.在正负温交替情况下施工,对后期强度增长影响不大。
实验室200次冻融循环,混凝土强度损失不明显。
抗冻标号可达200#以上。
③耐蚀性能:
该两种水泥对海水、氯盐(NaCl、MgCl2)、硫酸盐(Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4)、尤其是它们的复合盐类(MgSO4+NaCl)等,均具有极好的耐蚀性。
快硬铁铝酸盐水泥的耐蚀性优于快硬硫铝酸盐水泥。
从2年耐腐蚀实验室结果可以看出,耐蚀系数均大于1,明显优于高抗硫硅酸盐水泥和高铝水泥。
④高抗渗性能:
该两种水泥的水泥石结构较致密,因此混凝土抗渗性是同标号硅酸盐水泥混凝土的2~3倍。
⑤钢筋锈蚀:
该两种水泥由于水化液相碱度不同,钢筋锈蚀情况不完全一样。
快硬硫铝酸盐水泥由于碱度低(pH<12),钢筋表面形不成钝化膜,因此对保护钢筋不利。
在早期拌合的混凝土中,由于含有较多的空气和水分,因此使混凝土钢筋早期有轻微锈蚀。
随着龄期增长,空气和水分逐渐减少和消失。
因混凝土结构致密所以后期锈蚀情况无明显发展。
实验室混凝土钢筋埋件和水泥制品长期龄观察结果(10年)均证明了这一点。
如果在混凝土中加入少量碱性外加剂(NaNO2等)和高强硫铝酸盐水泥,则早期也完全无锈蚀。
对于快硬铁铝酸盐水泥,由于水泥水化液相碱度较高(pH>12),钢筋表面形成类似硅酸盐水泥混凝土的钝化膜。
极化曲线快速测定和实验室常规检验均表明、快硬铁铝酸盐水泥对钢筋无锈蚀。
综上所述,该两种快硬水泥耐久性均较好。
B.主要用途
①冬季施工工程:
在我国华北、东北和西北等寒冷地带的冬季施工,普遍采用上述两种快硬水泥。
例如,北京香山饭店、海洋局大楼、天津新车站、齐齐哈尔市铁路桥、新疆乌鲁木齐市人大会堂、青藏铁路桥等重要工程的关键部位。
尤其是我国南级考查站的长城站和中山站其中建筑材料均采用快硬硫铝酸盐水泥。
②抢修和抢建工程:
主要用于公路、机场和桥梁的修补和抢建。
例如北京西直门、三元立交桥和朝阳门立交桥的接头和叠合桥面,均达到抢速度争时间的目的。
最近对这些桥梁考察的结果表明,其抗冻性、抗盐腐蚀性和抗碱骨料反应,明显优于相邻的硅酸盐水泥。
福建东山岛,利用6小时潮差赶潮水施工,采用快硬铁铝酸盐水泥抑建防波堤取得圆满成功。
其抗海水冲刷能力和强度均是硅酸下车水泥望尘莫及的。
③配制喷射混凝土:
采用上述二种快硬水泥,配以专用速凝剂,配制喷射混凝土,于1981年至1983年在河北吴庄、引滦入津工程、三家店和峰峰矿务局三矿隧道等地工程使用效果良好。
强度发展快,回弹率大幅度降低,及时起到支护围岩的作用。
因此,加快了掘进速度、防止坍塌、确保施工安全和工程质量。
④生产水泥制品和混凝土预制构件:
利用上述两种快硬水泥生产电杆、轨枕等可以大大缩短蒸养时间或取消蒸养,从而达到加快模具周转和节能的目的确。
而且这种制品和构件抗腐蚀能力强,特别适用于盐碱地。
最近北京市政第四构件厂采用快硬铁铝酸盐水泥生产立交桥的大型预制梁柱,取消蒸养,生产工艺简化,大幅节省能源,生产速度提高了三倍。
(2)高强铁铝酸盐水泥和高强硫铝酸盐水泥
该两种高强水泥除具有上述两种相应的快硬水泥各种优良性能外,主要的特点是高强。
其12h~1d抗压强度可达60~80MPa;抗折强度可达8~9MPa。
3d抗压强度可达100~120MPa;抗折强度可达10~12MPa。
高强铁铝酸盐水泥主要用于配制C60以上的高标号混凝土和生产C80以上的高强管柱。
高强硫铝酸盐水泥主要用于大水灰比的矿井巷旁充填材料。
在水灰比为2.5条件下(水/固体积比9/1),配以合适的外加剂,2h抗压强度可达1.0MPa以上。
在煤矿井下充填,要代替预留煤柱。
达到节省煤资源和安全生产的目的。
(3)膨胀硫铝酸盐水泥和膨胀铁铝酸盐水泥
根据水泥的自由膨胀大小,上述两种水泥又分成两级:
微膨胀和膨胀水泥。
微膨胀水泥净浆28d自由膨胀0.1~0.5%、自应力值0.5~1.5MPa。
膨胀水泥28d自由膨胀0.5~1%,自应力值1.5~3.0MPa。
其最大特点是:
①强度高:
微膨胀水泥强度与快硬水泥相似。
膨胀水泥较快硬水泥的早强(12h~1d)略低,后期强度相似。
②抗渗性和耐腐蚀性优于快硬水泥,抗渗标号可达B40。
③在干空气下(或自然条件下),自应力值保留率较高,一般可达50%。
市场上出售的微膨胀和膨胀水泥有两个标号425#和525#。
上述两种水泥砂浆和混凝土,主要用于补偿收缩混凝土和抗渗工程。
例如北京石油化工总厂f51.9×5.8m大型储水池。
唐山地区油库和定县石油公司的非金属油罐的防渗砂浆层,采用微膨胀硫铝酸盐水泥,均取得较好的使用效果。
天津市科委地下室防水层,采用微膨胀铁铝酸盐水泥效果十分理想。
制膨胀水泥还常用于浇注大型机床底座。
(4)自应力硫铝酸盐水泥和自应力铁铝酸盐水泥
该两种自应力水泥与自应力硅酸盐水泥比较,具有自由膨胀较小,自应力值较高的特点。
与自应力铝酸盐水泥相比,具有稳定期较短的特点。
同时具有快硬水泥高抗渗、耐腐蚀等优点。
目前市场出售的自应力水泥有两个等级:
35#、45#。
自应力水泥主要用于生产f100~600mm自应力水泥压力管。
目前我国有80%的自应力压力管厂采用自应力铁铝酸盐水泥,少数制管厂采用自应力铁铝酸盐水泥、自应力硅酸盐水泥和自应力铝酸盐水泥。
上述两种自应力水泥每年用量约11万吨。
大部分压力管用作输水管。
1978年,在胜利油田试辅过f300mm和f400mm的输油管。
1985年实地考察,使用效果良好。
(5)低碱硫铝酸盐水泥(或称GRC专用水泥)
硫铝酸盐水泥熟料水化液碱度较低(固/液为1/10,pH约11.5),采用该熟料配制低碱水泥,水化液pH约10.5。
该种水泥对玻璃纤维腐蚀性很小,因此玻璃纤维与该种水泥复合,纤维强度保留率可稳定在70~90%。
上述两种材料复合生产的玻璃纤维增强水泥制品,其理论计算寿命可超过50年。
市场上销售的水泥有两个标号:
425#和525#。
采用低碱硫铝酸盐水泥和抗碱玻璃纤维复合生产纤维增强水泥制品,这是目前较理想的新型建筑材料和制品。
主要用于生产内、外复合墙板和各种异型构件、波瓦、网架板、卫生盒予间、各种通风管道、浴盆以及各种建筑小品。
综上所述,根据硫铝酸盐和铁铝酸盐两大类水泥性能特点和使用效果,我们认为在建筑工程、水泥制品和预应力混凝土构件中选用快硬、高强和自应力铁铝酸盐水泥较好。
对于GRC水泥制品和高水充填材料,采用低碱、快硬和高强硫铝酸盐水泥较好。
三、发展前景
在特种水泥推广过程中,通常遇到连续性、大批量生产与间隙性、小批量使用之间的矛盾,从而造成在实验室研究出的水泥品种很多,但能工业化长期生产的却寥寥无几。
因此在工业发达国家,为使水泥混凝土具有某种特殊性能,主要是采用在大批量生产的硅酸盐水泥中掺加外加剂的办法,然而,这种方法有一定局限性。
在很多情况下不能达到用户所要求的性能,还必须走烧制特定矿物组成熟料的技术道路。
在我国,资源分布广,动力便宜,水泥工业在较小规模下生产仍有经济价值,所以具有改变熟料矿物组成来发展特种水泥的良好社会条件。
现在,中国有300多台直径小于3m的小回转窑,由制造硅酸盐水泥改产特种水泥,已成为这些小窑较好的技术改造途径之一。
第三系列水泥在中国已成功地应用于各种建筑工程(尤其是冬季施工工程)、海港工程、地下工程,各种水泥制品和预制构件,如水泥压力管、高强桩、大型梁柱以及各种GRC制品。
广阔的使用范围为水泥常年均衡生产提供了条件,很好地解决了生产与使用的矛盾。
目前,我们正在进一步开发其用途,随着经济建设的发展,第三系列水泥的市场将愈来愈大。
现在已经开始批量出口,在国际市场上有很强的竞争力。
特定的社会条件使中国的第三系列水泥具有良好的发展前景。
关于硫铝酸系列水泥混凝土的长期强度问题
所谓长期强度的稳定性,实际上是指水泥水化产物在使用环境下的稳定性。
铁铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥的主要水化产物是一样的,在正常环境使用条件下是稳定的。
我们对长期龄的硫铝酸盐水泥水化浆体进行了X射线分析,从X射线衍射图中知道,主要水化产物钙矾石和铝胶稳定存在。
铁道部铁道科学研究院曾作过多年的硫铝酸盐水泥混凝土强度试验数据,强度不但没有出现倒缩现象,还有一定幅度的增长,保留了十几年的硫铝酸盐水泥试件的抗压强度已发展到近100MPa。
下表为掺外加剂的铁铝酸盐水泥高强混凝土的长期强度,后期亦有大幅度的增长。
铁铝酸盐水泥超高强混凝土的长期强度
水灰比
坍落度(cm)
抗压强度(MPa)
3天
7天
28天
3.5年
0.25
4.0
82.9
122.6
0.28
6.0
72.2
80.5
从上世纪70年代开始,用硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥施工了大量混凝土建筑物,生产了许多混凝土制品和构件,没有发现强度不稳定及由此造成的质量事故。
我们和法国拉法基公司合作对硫铝酸盐系列水泥的耐久性进行了系统的研究。
我们考察了许多已使用了十至二十年的建筑和混凝土构件,如山东胜利油田的硫铝酸盐水泥自应力水泥输气管、北京的一些早期高层建筑和桥梁、天津汉沽盐场的铁路桥涵、福建东山岛的海水中浸泡十四年的防坡堤和管子等,混凝土外观质量良好、强度高,而且钢筋均未发生锈蚀现象。
根据多年的研究结果和现场实际考察,我们有理由相信硫铝酸盐系列水泥混凝土长期性能是稳定的,同时我们也有充分的信心来迎接对硫铝酸盐系列水泥混凝土的考验。
硫铝酸盐系列水泥进行高强混凝土施工的技术特点分析
现代高强混凝土的应用已遍及桥梁工程、房建工程、港口海洋工程、地下工程等各个土建工程领域。
现在有的发达国家的施工现场已能获得强度为80~MPa的商品高强混凝土,更高强度的混凝土也能供应。
我国混凝土的年用量达二亿多立方米,可是强度普遍低下,成为我国土建行业落后于发达国家的重要标志之一。
近年来,随着我国城市建设规模迅速向着更高档次发展以及大规模基础设施建设高潮的出现,高强混凝土在技术和经济效益上的巨大优越性正日益为人们所认识。
因此在我国的一些部门和地区,高强混凝土的推广应用已有了重要进展,目前在北京、沈阳、上海、广东、山东、河南、福建、广西、新疆等地都有在建的应用高强混凝土的高层建筑。
但从总体上看,高强混凝土在房屋建筑中的应用还很不普遍,特别是混凝土的强度等级还比较低,仅限于C50或C60级混凝土。
我国高强混凝土的发展之所以缓慢关键在于技术经济政策上的一些问题以及缺乏相应的设计施工条件,还在于我国不少工地的施工管理水平过于落后。
另外,当混凝土强度高于C80级时,掺加硅粉几乎成为获得高强的唯一手段,不仅增加了混凝土的造价,也增加了现场施工的困难。
因此,在我国目前这种情况下,应用高强混凝土最主要应该考虑的是施工队伍的素质和管理水平、现场的施工条件和设备条件。
有些在实验室容易做到的但在施工现场却往往很难做到。
因此,需要解决的最主要问题是研制能够适应我国国情的、在现有的现场施工和设备条件下易于被工人掌握的、现场施工操作能够满足要求的高强混凝土。
我们正是基于这样的考虑,才进行了硫铝酸盐系列水泥配制高强及超高强混凝土的研究工作,并在实际工程的应用中受到了施工单位和用户的好评。
硫铝酸盐系列水泥本身优缺点并存,用这种水泥配制高强混凝土的关键问题是在发挥其长处的同时避免它的缺点。
由于它的初凝时间较之硅酸盐水泥快得多,因此传统的看法是其混凝土拌合物难以有足够的施工操作时间,但是外加剂的使用却使这一情况发生了变化。
使用专用外加剂既可以大幅度降低水灰比,确保硫铝酸盐系列水泥混凝土的强度,又可以调节混凝土的凝结时间和可工作时间,在现场使得工人能够从容操作,同时使混凝土拌合物具有良好的和易性,宜于振捣密实。
使用硫铝酸盐系列水泥配制C80级以上的高强混凝土可以不必掺加硅灰等混合材,现场施工更为方便可行,混凝土成本也可以降低。
因此,可以说明硫铝酸盐系列水泥配制高强混凝土的技术对于许多施工单位来说是切实可行的,具有较大的推广应用价值。
硫铝酸盐系列水泥膨胀混凝土的抗渗性能
∙硫铝酸盐系列补偿混凝土的一个主要特性就是抗渗性好。
作为硫铝酸系列水泥之一的铁铝酸盐膨胀水泥混凝土与其他类型的混凝土的比较结果如下表:
恒压时间
渗透高度(cm)
1.5MP
2.0MP
2.5MP
3.0MP
普通水泥防水混凝土
8
0
0
0
12~14
铁铝酸盐膨胀混凝土
8
8
8
8
5~6
U型补偿收缩混凝土
8
8
8
8
6~8
EA补偿收缩混凝土
8
8
8
8
6~8
氧化铁防水混凝土
8
8
8
8
15
有机硅防水混凝土
8
8
0
0
15
从上表可以看出,铁铝酸盐水泥膨胀混凝土的抗渗性能明显优于其他品种水泥混凝土的性能。
铁铝酸盐水泥混凝土的抗渗性能之所以好,是因为该水泥硫铝酸钙类水化产物在受到水化空间等邻位限制的条件下,向各孔隙延伸发展,使得本来的通道被一一断开。
除此之外,铁胶和铝胶类水化产物不断填充空隙,这种双重作用的叠加,使得混凝土的孔隙率降低,最可几孔径向小孔径漂移的结果。
铁铝酸盐水泥混凝土在其自身的膨胀过程中受到各种限制的内部机质发生了与防水剂混凝土不同的变化,各水化产物之间相互挤压,获得相互连生、搭接,从而具有较高的抗裂性。
铁铝酸盐水泥及其混凝土除具有上述优异性能外,快硬硫铝酸盐水泥及其混凝土的所有特性如抗冻、抗腐蚀等,它都具备。
硫铝酸盐系列水泥膨胀混凝土的应用
抗渗工程是硫铝酸盐系列水泥膨胀混凝土应用的一个重要方面例如:
天津市建材研究所地下实验室位于天津水上公园附近,地下水位在1米左右,雨季更高。
地下室分地下、地上共两层,其中地下实验室建筑面积为54.34平方米,室内标高为-2.59~-2.64米。
地下实验室采用钢筋混凝土结构,外墙、底板、顶板均采用300号的微膨胀混凝土,它兼有抗裂防渗的功能,不再采用其它防水措施。
试验结果表明,在标准养护28天时,抗压强度达40.6MPa,自应力值为0.8Kg/cm2;在标准养护180天时,抗压强度达42.3MPa,自应力值为1.06Kg/cm2;混凝土静压弹性模量为3.55×105Kg/cm2;混凝土的抗渗标号为40Kg/cm2。
抗压强度及抗渗标号均超过设计指标。
工程经数年的使用,效果良好。
首钢利用硫铝酸盐系列水泥具有的微膨胀、低收缩和防水性能好的特点,在一条长60米、深6米、防水等级为S8的混凝土地下通廓工程采用了这种水泥。
在水泥用量不增加的情况下,抗渗性能达到1.2MPa。
使用结果表明,工程无渗漏,防水效果好。
北京石油化工总厂φ51.9×5.8M大型储水池、唐山地区油库和定县石油公司的非金属油罐的防渗砂浆层,采用微膨胀硫铝酸盐水泥,均取得较好的使用效果。
微膨胀水泥还常用于浇注大型机床底座。
硫铝酸盐水泥混凝土与普通水泥混凝土性能的对比
为了了解硫铝酸盐水泥混凝土的早强和抗冻特性,做到心中有数,确保工程质量,某厂选用一特种水泥厂生产的525#硫铝酸盐水泥和一水泥厂生产的525#普通硅酸盐水泥,分别配制C45混凝土,在同坍落度和条件下养护,进行混凝土强度和抗冻性能的对比试验。
1、强度对比试验(见表1) 表1
水泥
品种
标号
(MPa)
设计
强度
(MPa)
配 合比
强度 (MPa)
水泥
水
砂
石子
外加剂
1d
3d
7d
28d
10~20
20~40
477
205
668
760
326
UNF-5
2.3%
普通
525#
C45
4.1
22.5
35.9
52.6
硫铝
525#
C45
450
180
746
752
322
ZB-5
3%
40.2
48.8
50.6
58.6
∙注:
1、养护条件为室内标养
2、UNF—5为高效减水剂
3、ZB—5为硫铝酸盐泵送混凝土专用外加剂
从表1可以看出在水泥用量基本相同的条件下,硫铝酸盐水泥混凝土早期强度发展比普通水泥混凝土快得多,1天可达设计强度的88%,3天可达设计强度的113%。
也就是说硫铝酸盐水泥混凝土浇注一天后,即可进行下道工序施工,三天后即可拆模,这为加快工程进度提供了有力的保证。
2、抗冻性对比试验(见表2) 表2
水泥
品种
标号
(MPa)
配 合 比
强 度 (MPa)
水泥
水
砂
石子
外加剂
1d
3d
7d
28d
10~20
20~40
477
205
660
60
326
UNF-5
2.3%
TD-1014%
普通
525#
7.6
17.0
24.4
硫铝
525#
450
100
746
752
322
ZB-5
3%
4.4
31.6
36.0
46.0
注:
1、养护条件为室外受冻,不加任何覆盖物,最高气温为3℃,最低气温为-11℃,平均气温为-5℃
2、TD—10为防冻剂
由表2可以看出,硫铝酸盐水泥混凝土在正、负交替的自然条件下,早期强度的增长仍然比掺防冻剂的普通水泥混凝土要快得多,3天强度可达设计强度的70%,7天可达设计强度的80%,14天可达设计强度的104%。
由于硫铝酸盐水泥混凝土是从水泥根本解决了抗冻问题,即使混凝土强度很快达到了混凝土强度标值的40%(抗冻临界值),此时混凝土毛细孔中的水结成冰所形成的膨胀应力小于混凝土的约束力,已无法破坏混凝土。
而普通混凝土仅仅是依赖了防冻剂中防冻组分来降低冰点,使混凝土不受冻;利用早强组分来提高早期强度,未从根本上解决问题,因而强度的增长很缓慢,这从表2中得到了充分反映,这给施工和工期带来了很大影响,所以在北方冬季施工中,使用硫铝酸盐水泥是保证工程质量的有力措施。
粉煤灰与硫铝酸盐水泥的配合作用
某厂在进行工程施工时,会遇到一个问题,就是需要