來源: | 發布時間:2018年01月15日 | 字號:小-中-大 | 瀏覽次數:2676
水泥企業為了滿足市場和標準對強度的要求,往往采用增加水泥中的早強組分(C3A與C3S)含量和提高了水泥的比表面積來提高強度。水泥中早期組分的增加和水泥粉磨過細,在提高強度的同時,也帶來了一些不容忽視的問題。
(一)水泥中早強組分含量對混凝土的影響
在水泥的礦物組成當中,C3A的水化速度非???,在沒有石膏緩凝時,C3A可以在數秒內凝結硬化,從而導致水泥的急凝。水泥中C3A的水化熱,尤其是早期的水化熱是其他礦物水化熱的數倍。C3A的硬化速度也非???,在3天內即可發揮出大部分強度,只是強度的絕對值不高,并且3天以后強度幾乎不再增長,甚至倒縮。C3A的收縮率是C2S收縮率的3倍,是C4FA的幾乎5倍。因此,C3A含量高時對水泥和混凝土性能可能產生如下影響:
(1)水泥和混凝土的早期強度高;
(2)在混凝土的水化硬化早期產生較高的水化熱,導致混凝土產生溫度裂縫的可能性增大;
(3)混凝土的水化硬化過程中干縮變形增大,混凝土產生干縮裂紋的可能性增大;
(4)和某些混凝土外加劑特別是高效減水劑的相容性變差。
C3S的水化熱雖然比C3A的小很多,但C3S的含量在熟料中約占一半,在3天時卻是C2S水化熱的幾乎5倍,如果C2S的含量越多,C3S的含量越少,則越有利于提高水泥混凝土的耐久性能。
(二)水泥過細對混凝土的影響
水泥顆粒過細雖然可提高水泥的早期強度,但卻會對混凝土的早期性能以及中長期性能產生諸多不利的影響,主要表現在以下幾個方面:
(1)水泥顆粒過細,早期水化熱過分集中,導致混凝土結構易在早期產生溫度差異裂縫。
(2)水泥顆粒過細,需水量大,使得混凝土早期干燥收縮變形趨大,容易產生塑性收縮裂縫。
(3)水泥顆粒過細,相當于對混凝土強度進行“拔苗助長”,早期強度發展快,后期強度增長空間小,甚至產生倒縮。
(4)水泥顆粒過細,比表面積增加和水化速度增加造成與外加劑的適應性變差,導致外加劑用量增加。
水泥將熟料顆??煞譃?/span>0~3μm、3~25μm、25~60μm和>60μm四個粒徑范圍,各粒徑范圍的顆粒對各齡期強度的作用是不同的。粒徑為0~3μm的顆粒水化速度快,可以獲得較高的1d強度;粒徑為3~25μm的顆??色@得很高的90d強度;粒徑為25~60μm的顆粒到28d時只獲得較低的強度,90d后才能獲得較高的強度。
水泥中的粗顆粒含量過多對混凝土的強度也是不利的,粗的水泥顆粒只能在表面反應,水化反應速度慢,從而損失了熟料的活性,導致混凝土早期強度過低,影響施工進度。粗顆粒含量少,減少了起穩定體積作用的未水化顆粒,從而影響到混凝土的長期性能。水泥中粒徑為3~25μm的顆粒對強度起主要作用,其重量比例應占到65%以上,尤其是粒徑為16~25μm的顆粒應該多些,而<3μm粒徑范圍的顆粒應在10%以下。