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硅酸盐水泥与铝酸盐水泥对比

2020-08-01 04:00 作者:1980彩平台 点击:

  硅酸盐水泥与铝酸盐水泥对比_军事/政治_人文社科_专业资料。浅谈硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的对比研究 摘要:对硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的组成、性能指标和水化机 理进行了分析,对比二者性能差异对其应用范围进行了区别。 关键词:硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 组成 性能 水化机

  浅谈硅酸盐水泥与铝酸盐水泥的对比研究 摘要:对硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的组成、性能指标和水化机 理进行了分析,对比二者性能差异对其应用范围进行了区别。 关键词:硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 组成 性能 水化机理 应用 水泥是加水能搅拌和成塑性浆体,可胶结砂石等材料,并能在 空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料,是基建工程的主要原材料 之一,具有原材料广泛、防火、适应性强和应用方便等优点[1], 广泛应用于工农业、国防、交通、城市建设等工程,在代钢代木等 方面具有技术经济上的优越性,对保证国家建设和提高人民生活水 平具有重要意义。水泥种类繁多,根据国家标准的命名原则,按其 主要水硬性矿物名称可分为硅酸盐系、铝酸盐系、硫铝酸盐系等系 列品种,也可按其用途和性能分为通用水泥、专用水泥以及特性水 泥三大类,不同的水泥具有其特有的用途。本文主要对硅酸盐水泥 和铝酸盐水泥的组成、性能特点、水化机理和应用进行了较为详细 的对比研究,对二者在工程的选用具有一定得指导意义。 一、硅酸盐水泥与铝酸盐水泥对比研究 在目前已投入应用的百余种水泥中,应用最广泛的是硅酸盐系 水泥和铝酸盐系水泥,其中又以硅酸盐水泥和铝酸盐水泥的应用最 为普遍。由于组成成分和水化机理的不同,这两种水泥具有截然不 同的特性,其应用范围也大不相同。 1.硅酸盐水泥 在水泥诸品种中,硅酸盐水泥是应用最广和研究最多的。按国 家标准《gb175-2008》规定:凡由硅酸盐水泥熟料、0-5%的石灰石 或粒化矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料为硅酸盐水泥。 其矿物组成主要是:硅酸三钙(3cao·sio2)、硅酸二钙(2cao·sio2)、 铝酸三钙(3cao·al2o3)和铁铝酸四钙(4cao·al2o3·fe2o3)。 其中硅酸三钙和硅酸二钙是主要的,占 70%以上。上述几种矿物主 要是依靠原料中提供的 cao(62-68%)、sio2(20-24%)、al2o3(4-7%) 和 fe2o3(2.5-6.5%)等在高温下互相作用而形成的。 通过上述过程可以看出,硅酸盐水泥的水化反应是从颗粒表面 逐渐深入到内层的,开始进行较快,随后由于水泥颗粒表层生成了 凝胶膜,其水分的渗入也就越来越困难,水化作用也就越来越慢。 一般水泥在开始的 3-7 天内,水化、水解速度快,强度增长亦较快, 大致在 28 天内可以完成这个过程的基本部分,以后则显著减慢, 强度增长亦极为缓慢。实践证实若完成水泥的水化和水解全过程, 需要几年、几十年的时间[2]。 在常用的水泥品种中,硅酸盐水泥标号较高,常用于重要结构 中的高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程;抗冻性好, 适用于冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程;干缩性好,耐磨 性好,不易产生裂缝,可用于干燥环境下的地面及路面工程。 但同时硅酸盐水泥也存在一定的不足:(1)硬化后含有较多的 氢氧化钙,抗软水侵蚀和抗化学侵蚀性差,不适用于空气中 co2 含 量较高的环境,不宜用于受流动的软水和有水压作用的工程,也不 宜用于受海水和矿物水作用的工程;(2)水化过程中放出大量的热, 不宜用于大体积混凝土工程;(3)耐腐蚀性差,不宜用于经常与流 动淡水或硫酸盐等腐蚀性介质接触的工程;(4)耐热性差,不宜用 于有耐热要求的工程。 2.铝酸盐水泥 铝酸盐水泥是以矾土或含铝废渣为主要原料、烧制成以铝酸盐 矿物或铝酸盐复合矿物为基本组成的水泥,代号为 ca,主要矿物组 成为铝酸一钙(cao·al2o3)和二铝酸一钙(cao·2al2o3),主要 化学成分为 cao、sio2、al2o3、fe2o3 和少量的 mgo、tio2 等[3]。 ①当用户需要时,生产厂应提供结果和测定方法 表 4 铝酸盐水泥物理性能指标 ①当用户需要时,生产厂应提供结果 铝酸盐水泥的水化作用主要是铝酸一钙的水化过程,其水化反 应随温度而不同:当温度 30℃时,主要水化产物为 3cao·al2o3·6h2o。ca2 的水化与 ca 基本相同,但水化速率较慢。 另外,c12a7 的水化反应很快,也生成 c2ah8,c2as 与水作用则极 为微弱,可视为惰性矿物,少量的 c2s 则生成水化硅酸钙凝胶。 由于其特有的水化机理,铝酸盐水泥具有与硅酸盐水泥不同的 特点,在应用范围上也存在一定区别:(1)水化热大,与一般高强 度硅酸盐水泥大致相同,但放热速率特别快,且放热集中,1d 内即 可放出水化热总量的 70-80%;(2)耐高温性好,可用于 1000℃以 下的耐热构筑物;(3)耐硫酸腐蚀性强,抗腐蚀性高于抗硫酸盐水 泥;(4)硬化后不含铝酸三钙,不析出游离的氢氧化钙,且硬化后 结构致密,对矿物水的侵蚀作用有很高的抵抗性;(5)属早强型水 泥,其 1d 强度可达 3d 强度的 80%以上,3d 强度便可达到普通硅酸 盐水泥 28d 的水平,后期强度增长不显著,主要用于工期紧急的工 程和抢修工程。 二、结论 硅酸盐水泥和铝酸盐水泥作为应用最为普遍的水泥品种,其重 要性不言而喻。但是由于其成分、水化机理不同,使他们的性能存 在较大差异,进而导致应用范围的不同。硅酸盐水泥标号高、抗冻 性好、干缩性好、耐磨性好、不易产生裂缝,常用于重要结构中的 高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程,且适用于冬季施 工、严寒地区遭受反复冻融的工程和干燥环境下的地面工程。铝酸 盐水泥放热速率特别快、耐高温性好、耐硫酸腐蚀性强、不析出游 离的氢氧化钙、早期强度高,可用于耐热构筑物、腐蚀性环境、矿 物水侵蚀环境、工期紧急的工程和抢修工程等。不同的水泥优缺点 也不同,适用范围不同,因此在工程施工过程中,明确水泥应用范 围,正确合理的选用水泥品种对保证工程质量具有十分重要的作 用。 参考文献: [1]吴中伟,廉惠珍. 高性能混凝土[m]. 北京:中国铁道出版 社,1999. [2]张亚苗.对硅酸盐水泥技术指标的几点分析[j]. 山西建筑, 2009, 12(35):169-170. [3]沈春林. 聚合物水泥防

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