PC-CSA水泥混凝土性能研究
2005-06-22 00:00
1 前言
水泥的性能主要取決于熟料體系的礦物組成，不同體系的水泥之所以表現(xiàn)出不同的性能，主要是由于其熟料礦物組成的差異，如硅酸鹽系列水泥強度發(fā)展穩(wěn)定、長期強度高、水化熱大以及干縮等特點，與其熟料中硅酸鹽礦物含量高，尤其是硅酸三鈣含量高有關(guān)[2]；硫鋁酸鹽系列水泥具有早強、高強、抗凍、抗?jié)B、耐蝕、低堿等特性，主要是由于其熟料礦物組成以無水硫鋁酸鈣（3CaO·3Al2O3·CaSO4）為主[3]。目前,國內(nèi)學(xué)者對于硅酸鹽和硫鋁酸鹽的復(fù)合體系即C4A3S-C3S-CaO-CaSO4做過一些研究,如王復(fù)生等研究了硫鋁酸鹽水泥于硅酸鹽水泥復(fù)合之后的一系列性能[1],劉曉存等通過在硅酸鹽水泥中引入活性礦物成分（如C4A3S等）來制備具有特殊性能的水泥[4]。我們的實驗通過將這兩種水泥熟料按一定比例復(fù)合，制備出了綜合這兩種水泥優(yōu)點的復(fù)合體系水泥，并對其性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。而水泥產(chǎn)品的最終用途，主要還是混凝土工程。為此，在本文中我們研究了PC-CSA水泥混凝土力學(xué)性能、工作性能以及與外加劑的適應(yīng)性，并通過微觀結(jié)構(gòu)測試，討論了PC-CSA水泥混凝土的水化硬化過程。
2 試驗原材料
2.1 PC-CSA水泥與硅酸鹽水泥
實驗所用硅酸鹽水泥熟料和二水石膏為北京琉璃河水泥廠提供，硫鋁酸鹽水泥熟料為唐山北極熊特種水泥廠生產(chǎn)。為使試驗的結(jié)果更接近于生產(chǎn)實際，采用天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院的半工業(yè)化球磨機制備水泥樣品。水泥的化學(xué)成分見表1。
水泥的性能主要取決于熟料體系的礦物組成，不同體系的水泥之所以表現(xiàn)出不同的性能，主要是由于其熟料礦物組成的差異，如硅酸鹽系列水泥強度發(fā)展穩(wěn)定、長期強度高、水化熱大以及干縮等特點，與其熟料中硅酸鹽礦物含量高，尤其是硅酸三鈣含量高有關(guān)[2]；硫鋁酸鹽系列水泥具有早強、高強、抗凍、抗?jié)B、耐蝕、低堿等特性，主要是由于其熟料礦物組成以無水硫鋁酸鈣（3CaO·3Al2O3·CaSO4）為主[3]。目前,國內(nèi)學(xué)者對于硅酸鹽和硫鋁酸鹽的復(fù)合體系即C4A3S-C3S-CaO-CaSO4做過一些研究,如王復(fù)生等研究了硫鋁酸鹽水泥于硅酸鹽水泥復(fù)合之后的一系列性能[1],劉曉存等通過在硅酸鹽水泥中引入活性礦物成分（如C4A3S等）來制備具有特殊性能的水泥[4]。我們的實驗通過將這兩種水泥熟料按一定比例復(fù)合，制備出了綜合這兩種水泥優(yōu)點的復(fù)合體系水泥，并對其性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。而水泥產(chǎn)品的最終用途，主要還是混凝土工程。為此，在本文中我們研究了PC-CSA水泥混凝土力學(xué)性能、工作性能以及與外加劑的適應(yīng)性，并通過微觀結(jié)構(gòu)測試，討論了PC-CSA水泥混凝土的水化硬化過程。
2 試驗原材料
2.1 PC-CSA水泥與硅酸鹽水泥
實驗所用硅酸鹽水泥熟料和二水石膏為北京琉璃河水泥廠提供，硫鋁酸鹽水泥熟料為唐山北極熊特種水泥廠生產(chǎn)。為使試驗的結(jié)果更接近于生產(chǎn)實際，采用天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院的半工業(yè)化球磨機制備水泥樣品。水泥的化學(xué)成分見表1。
2.2 粉煤灰
采用華能Ⅰ級灰，化學(xué)成分見表2。
2.3 石子
實驗用石子來自河北三河市。本次研究要配制C30、C60強度的混凝土，最大粒徑不大于25mm，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其篩分結(jié)果見表3。
2.4 砂
實驗用砂取自北京市密云，其篩分結(jié)果見表4。從表中數(shù)據(jù)可以算出，該砂的細(xì)度模數(shù)MX=2.85，屬中砂，級配位于П區(qū)；該砂中泥含量2.6%，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.5 外加劑
本次實驗所用混凝土外加劑為氨基磺酸鹽QYG（含固量32%）。
2.6 水
實驗用水為潔凈的自來水。
3 試驗方法與混凝土配合比設(shè)計
3.1 試驗方法
水泥與氨基磺酸鹽QYG適應(yīng)性的研究采用水泥凈漿流動度的方法；混凝土工作性能試驗采用GBJ80-1985普通混凝土拌和物性能試驗方法；混凝土力學(xué)性能試驗按照GBJ81-1985普通混凝土力學(xué)性能試驗方法進(jìn)行。
3.2 混凝土配合比設(shè)計
試驗設(shè)計了兩種標(biāo)號的混凝土來對比PC-CSA水泥和PC水泥的混凝土性能，一種為常用的C30標(biāo)號，一種為較高的C60標(biāo)號。混凝土的配合比見表5。
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摘自《中國水泥》2005年 01月號
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