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水泥组成对混凝土强度的影响

作者:admin 发布日期:2019-09-05 关注次数: 二维码分享

(1)水泥矿物组成对强度的影响。呼和浩特混凝土带您了解水泥矿物组成对强度、水化速度和水化热的影响如下:


①硅酸三钙(C3S)水化较快,28d强度可达其一年强度的70%~80%,就28d强度或一年强度而言,是四种矿物中强度最高的。硅酸三钙含量通常为50%,有时甚至高达60%以上,含量越高,水泥的28d强度越高,但水化热也越大。


②硅酸二钙(C2S)水化较慢,早期强度较低,一年以后赶上C3S。其含量一般为20%左右,含量越高,水泥的长期强度越高,且水化热也越小。

③铝酸三钙(C3A)水化较快,放热较多,凝结很快,若不加石膏等缓凝剂,水泥容易产生急凝,硬化也很快。它的强度3d内就大部分发挥出来,故早期强度较高,但绝对值不高,以后几乎不再增长,甚至倒缩。因此,其含量应控制在一定的范围内。

④铁铝酸四钙(C4AF)早期强度类似C3A,而后期还能不断增长,类似于C2S。一般C3A与C4AF之和约占22%左右。


(2)水泥混合材组成对强度的影响


①混合材酸碱性、活性对强度的影响有研究表明,水泥混合材的酸性和活性对提高水泥和混凝土的28d强度有利;而混合材的惰性和碱性对提高水泥和混凝土的3d强度和7d强度有利,如下表:掺合料种类和组合方式对水泥强度的影响所示。


掺合料种类和组合方式对水泥强度的影响


表中的矿渣、沸石和石灰石分别代表了碱性活性混合材、酸性活性混合材和碱性惰性混合材,是三种最常用的典型混合材。从中可以看出碱性矿渣与酸性沸石复合(第2组),在混合材总量增加5%(相对第1组)的情况下,28d抗压强度仍有所提高,但3d及7d抗压强度明显降低。这是因为大多数掺合料的活性主要来自于其中的SiO2、Al2O3和这些酸性氧化物,它们能够与水泥水化产物当中胶结强度最低的Ca(OH)2发生二次水化反应,生成强度较高的C-S-H凝胶。所以,随着二次水化反应生成C-S-H凝胶的逐渐增多,对提高水泥的28d强度及更长龄期的后期强度有较好的效果。混合材的活性和酸性越强,二次水化速度相应越快,水泥强度明显提高,水化龄期也会相应提前。但因酸性活性混合材的加入量一般比较多,相对减少了水泥用量和水泥一次水化产物的生成数量,故对水泥混凝土早期强度往往具有降低作用。


从表中可以看出在矿渣与沸石复合的基础上,以少量惰性碱性石灰石取代等量矿渣(第3组),3d抗压强度明显提高(相对第2组提高18.7%);28d抗压强度也有提高,但提高的幅度(相对第2组提高4.1%)远不如3d抗压强度。其作用机理主要是因为这类惰性和碱性微粉填充物(如石灰石或硬化的水泥石)的存在,为碱性硅酸盐水泥浆体的水化和硬化提供了许多起“晶种”作用的结点,从而加速了发生在水泥水化产物薄膜上的核晶作用,促进了薄膜的破裂和水泥颗粒的继续水化与硬化。而水泥一次水化产物形成速度的加快,必然对水泥早期强度的增长起促进作用。


因此,呼和浩特混凝土认为将酸性混合材与适量碱性混合材合理组合、活性混合材与适量惰性混合材合理组合,不仅能够提高混凝土的早期强度,而且能够提高混凝土的后期强度。


②混合材吸水性对强度的影响混合材的物理吸水性和化学吸水性的高低,实质上是其化学活性、酸碱性、颗粒的致密程度、粉磨细度及表面形态等物化性能的综合表现。高吸水性掺合料和低吸水性掺合料的合理组合,一方面可以使混凝土拌合物保持良好的和易性,适当降低混凝土的水胶比,从而有利于混凝土强度的提高;另一方面也可以使混凝土拌合物保持适当的酸碱性和化学活性以及合理的颗粒级配等,从而进一步改善混凝土的各龄期强度。

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