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硅酸盐水泥熟料中四种主要矿物的特性

Date: 2021-06-01
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主要矿物有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,其分子式分别所写为:C3S、C2S、C3A、C4AF。

(1)C3S:水化快,早期强度高,它的强度绝对值和强度增进率均很高,其强度在28天内可达到它一年强度的70-80%,是决定熟料28天强度的主要矿物,对水泥性能起主导作用。由于其水化后产生较多的Ca(OH)2,故水化热高,耐水性和抗硫酸盐侵蚀性能差。熟料中C3S并不是以纯的硅酸三钙形式存在,而是含有少量其他氧化物,如三氧化铝、氧化镁以及FeO、R2O形成的固溶体,通常将含有少量氧化物的硅酸三钙称为A矿,亦称为阿里特。

(2)C2S:水化较慢,至28天龄期仅水化20%左右,凝结硬化缓慢,早期强度低,但后期强度高,一年后可赶上A矿。增加比表面积可明显增加其早期强度,水化热较低,抗水性较好。通常将含有少量氧化物的C2S称为B矿,俗称贝利特。

    填充在A矿、B矿之间的铝酸盐、铁铝酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物等通称为中间相。中间相在熟料煅烧过程中,开始熔融成液相,冷却时,部分结晶,部分凝固成玻璃体。

(3)C3A:水化迅速,放热多,凝结硬化也很快,其强度3天内就大部分发挥出来,故早强高,但绝对值不高,且后期强度几乎不再增长,甚至倒缩。干缩变形大,抗硫酸盐性能差。

(4)C4AF:实际上熟料中的C4AF常常是以铁铝酸盐固溶体的形式存在,它的组成可以从C6A2F倒C4AF变至C2F,其成分接近于C4AF;其水化速度介于C3A和C3S之间,但随后发展不如C3S,它的强度早期类似于C3A,而后期还能不断增长,类似于C2S。其抗冲击性能和抗硫酸盐性能良好,水化热较C3A低。


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2021 - 05 - 18
水泥施工后出现“起砂”现象,一般见于矿渣水泥、火山灰质水泥和无熟料水泥。因为这些水泥中的熟料成分较少或没有熟料成分,因而在水化时其液相中的氢氧化钙浓度比硅酸盐水泥或普通水泥低,这些水泥浇制的混凝土和砂浆表面层的氢氧化钙浓度甚至低到在碱性激发作用后不能使表层硬化,在构件硬化后就会引起构件表面“起砂”,严重时还会导致构件“脱皮”;水泥水化时空气中的二氧化碳与凝胶中的氢氧化钙作用生成碳酸钙,从而使混凝土和砂浆表面碱度降低,是水泥不能很好地硬化;此外,混凝土和砂浆用水量过多而发生泌水现象,加之养护不当,成型后过早浇水也会引起“起砂”现象。已硬化的砂浆和混凝土经常受到风吹日晒、干湿循环和碳化作用等也会造成“起砂”。为了避免或减轻表面“起砂现象”,除合理选择好水泥品种以外,应严格控制施工工艺,注意加强养护并在凝结前后进行二次压面以提高其表面密实度。
2021 - 04 - 20
主要是因为国内水泥的早期强度比国外水泥普遍偏低。造成这种现象的主要原因是除熟料中C3A含量偏低外,水泥细度偏粗,不利于水泥潜能的充分利用和加快施工进度。为了促进国内水泥向早强方向发展,有必要为早期强度指标提高到与国际水平相当。但考虑到部分水泥厂立即实施的困难,将同一标号先分为两种型号,即普通型和R型。标准中只将R型水泥的3天强度指标提高,使其3天强度指标的增进率达到国际水平,并实行优质优价。这样工厂和用户均可根据本身条件和需要进行选择。经过一段时间过渡,R型水泥可以完全代替普通型,为全面提高国内水泥早期强度铺平道路,这样,今后修订GB175-2007,就会将R型和普通型指标合并,提高普通型三天龄期强度指标。
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