混凝土对水泥的基本要求

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混凝土对水泥的基本要求
  1、质量稳定性
  混凝土的以下要求需要水泥的质量稳定性予以保证:
  (1)混凝土生产过程的稳定性;
  (2)混凝土的匀质性;
  (3)混凝土要求的特殊性能。
  混凝土生产过程稳定性是指混凝土连续生产的一定时期内的质量稳定性,水泥的质量稳定性是混凝土质量稳定性的重要保证。混凝土的匀质性可以划分为宏观、细观和微观3个层次,其中混凝土的宏观匀质性与水泥的质量稳定性相关,混凝土不泌水、不离析是宏观匀质性的主要内容。某些时候混凝土有一些特殊性能的要求,也会对水泥的质量稳定性提出要求。例如,对于清水饰面混凝土,水泥颜色的稳定性就是一个十分重要的指标,其重要程度甚至超过强度。为了满足混凝土生产稳定性和匀质性的要求,所有与混凝土性能有关的水泥性能均应该具有稳定性的要求。
  2、与高效减水剂具有良好的相容性
  水泥与减水剂相容性的较大变化,将直接影响混凝土坍落度的大小。水泥与高效减水剂的相容性不好时,不仅会影响高效减水剂的减水率,更重要的是会造成混凝土严重的坍落度损失,影响混凝土的施工性能,如果是泵送混凝土则可能导致无法泵送;相容性突然变好,混凝土坍落度会明显增大,可能出现泌水、离析。因此混凝土施工时要求水泥与高效减水剂要具有良好的相容性,特别是在低水胶比的高性能混凝土中,相容性问题就更加突出。从外加剂与水泥产生不相适应问题的因素中可以发现:需水量大的水泥更容易出现与外加剂不相适应的问题,所以使用中应选择需水量小、强度又较高的水泥更加重要。
  3、合理的早期、后期和长期强度
  水泥强度主要来自于早期强度(C3S)及后期强度(C2S),而且这些影响贯穿于混凝土中。用C3S含量较高的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。因此选用水泥时,应考虑合理的早期、后期和长期强度。
  4、较低的水化热
  水泥的水化热简单的说就是水泥水化过程中放出的热量。水化热与水泥矿物成分、细度、掺入的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料掺入量有关。水泥的水化热主要在早期释放,后期逐渐减少。
  对于大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程,由于水化热积聚在内部不易发散,使内部温度上升到50-60度以上,内外温度差引起的应力使混凝土可能产生裂缝,因此水化热对大体积混凝土工程是不利的。
  5、较小的体积收缩
  自身收缩是指混凝土中的水泥与水发生水化反应,水化反应产物的体积小于参加反应的水泥浆体系的体积,而造成混凝土体积收缩。混凝土的自身收缩在混凝土内部各向同性地发生,与外界温湿度不相干。由混凝土的自身收缩引发的裂缝,叫自身收缩裂缝。水泥是混凝土的一个重要组成成分,水泥的物理化学性质将直接影响到混凝土的收缩性。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥所拌制的水泥收缩性较高;普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥所拌制的混凝土收缩性较低。细度越细的水泥拌制的混凝土收缩量越大;水泥用量大的混凝土收缩量大;高标号水泥所拌制的混凝土收缩量大。因此,混凝土施工时,要根据其收缩性要求来选用水泥。
  6、适宜的碱含量
  水泥中的碱主要由生产水泥的原料粘土和燃料煤引入。水泥中的碱一部分以硫酸盐(K2SO4,Na2SO4,3K2SO4•Na2SO4,2CaS04•K2SO4)及碳酸盐(K2CO3,Na2CO3)的形式存在,一部分则固溶在熟料矿物中,如KC23S12,NC23•S12,KC8A3,NC8A3。当水泥加水后,硫酸盐及碳酸盐形式的碱很快溶入水中,固溶在熟料中的碱则随着矿物水化的进行而慢慢地溶入水中,同时溶入水中的碱又有部分被水化产物所吸收。高含碱量的水泥会生成抗裂性能差的凝胶,加重混凝土后期的干燥收缩,所以不论骨料是否有活性,都应当限制对水泥和混凝土中的含碱量。

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