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    水泥生产厂家对混凝土中水泥使用的四大认知误区

    编辑:翰明建材   发布时间:2019-12-24 
    水泥在混凝土中的地位十分重要,对工程的质量具有举足轻重的影响。但现在社会上的很多水泥生产企业只注重管理和利益,在满足国家标准的情况下,希望用最低的成本生产出合格的产品,而忽视了混凝土行业中水泥使用的实际情况。本文就水泥生产企业对混凝土行业的一些认知误区进行简要分析。                                                                                                                                                 
      误区一:忽视水泥出厂温度,认为对混凝土质量与控制不会产生影响
      水泥温度过高,不良后果有几个方面:一是可能造成石膏脱水(一般认为二水石膏在超过135℃时将失去结晶水,变为半水石膏);二是温度较高水泥水化速度快;三是温度过高将对用水量和强度产生影响;四是造成对外加剂适应性差问题。
      前两种情况,主要会使水泥出现假凝或速凝,表1是不同温度下水泥在掺0.8%减水剂、W/C=0.29时净浆流动度的变化情况。
      从表1可以看出,水泥温度越高,净浆的流动度下降越快。

     

    不同的水泥温度对水泥净浆流动度的影响


      而后两种情况也是相互关联的,温度越高会导致用水量急剧提高,后期强度下降,自然会引起外加剂中的减水组分无法在水泥快速水化过程中改善混凝土的工作性能,提高流动性,有时甚至外加剂掺量提高几倍也无济于事。表2是不同温度的水泥固定流动度时胶砂强度的试验结果。

     

    不同的水泥温度对胶砂强度的影响


      通过表2可以看到,随着温度的上升,用水量逐渐加大,对于3d和7d的强度发展影响不大;然而,对于28d强度,温度低的水泥明显高于温度高的水泥。
      误区二:片面追求水泥细度
      为最大限度发挥熟料潜能,很多水泥生产企业过分注重细度。一般而言,水泥越细,细颗粒越多,水泥水化速度越快,越有利于强度的发展。然而,从混凝土角度来看,越细的水泥需水量越大,外加剂适应性差,水化热大,开裂的可能性加大。
      研究表明:水泥中3~30μm的颗粒对水泥强度增长起主要作用,大于60μm的颗粒对强度不起作用,但能起到稳定体积的作用,但熟料的强度潜力未得到有效发挥;对于小于10μm的颗粒主要对早强起作用,且需水量大,而小于3μm的可能仅对早强起作用,需水量更大。因此,片面追求过细的颗粒,不但带来粉磨电耗急剧增加,还会带来施工难度增加,施工质量无法保证。
      误区三:片面追求水泥强度,偏爱快凝
      在水泥生产企业中普遍认为高强度等级的水泥一定会优于低强度等级的水泥;而早强型即R型水泥一定会优于普通水泥。为达到更高强度等级的水泥,一般水泥厂都会通过增加C3S含量、增加细度来满足要求,而实现快凝无非是要提高C3A的含量。两者都比较高的结果,容易增加混凝土裂缝的几率,这是因为水化热在水化初期就集中释放,使得混凝土内部应力增加,自然裂缝增加;同时,水泥与外加剂(减水剂)适应性差,同样配合比情况下,外加剂用量增加,熟料中四种矿物对减水剂吸附量由大到小的顺序为:C3A>C4AF>C3S>C2S,尤其C3A的吸附量远大于其他三种熟料矿物。这是因为减水剂主要吸附在水化产物上,吸附量与其水化产物的数量和表面性质有关,凡水化快、水化产物比表面积大的熟料矿物,吸附量就大,从而使溶液中的减水剂大大减少,需求量增多。
      表3为P•O42.5R、P•O42.5水泥与混凝土外加剂的对比试验情况。

     

    水泥成分及细度的变化对混凝土性能的影响


      从表3可以看出,在相同配比情况下,P•O42.5水泥比P•O42.5R少用1kg外加剂,且坍落度、扩展度均大于P•O42.5R水泥。这就与不同水泥品种的C3A含量多少有关系,C3A含量提高1%,外加剂掺量也增加了1kg,而对后期强度基本没有影响。
      表4为宁夏某公司生产的P•O42.5R、P•O42.5水泥与混凝土用水量的对比试验情况。
      从表4可以看出,在水泥、外加剂等原材料相同用量的情况下,不同水泥品种带来了用水量的变化,P•O42.5比P•O42.5R少用7kg水,且混凝土坍落度、扩展度大于P•O42.5R水泥的,而混凝土后期强度要略高于用R型水泥的。
      在施工现场或者商品混凝土企业,对于使用R型水泥的应对措施是:增加不产生或产生较低水化热的矿物掺量(如矿粉或粉煤灰)来减少水化热,在大体积施工现场甚至还加冰降温;同时,为了降低胶凝材料的水化速度,还会使用缓凝剂。
      事实上,此类情况会带来水泥生产企业和商品混凝土企业成本的增加,施工难度也会增加。水泥生产企业为提高C3S的含量,必然会提高煅烧温度以使C3S在烧成带迅速生成,这样会带来水泥生产企业煤耗的增加;商品混凝土企业增加缓凝剂和矿粉掺量、添加冰块降温的措施无疑会增加其成本。
      误区四:水泥助磨剂添加与商品混凝土企业无关
      为提高水泥台时产量,很多水泥生产企业都倾向于使用助磨剂来提产降耗,助磨剂的添加带来了水泥品质的变化,也导致了混凝土性能的波动,尤其是工作性能的改变增加了商品混凝土企业的成本。
      有研究表明:在粉磨过程中掺入助磨剂组分制备的水泥与减水剂适应性不良的原因有关。助磨剂的加入,隔断了C3A与石膏的有效接触,增大了水泥单矿物的反应活性,尤其是C3A的反应活性,从而使C3A与石膏不能实现最佳匹配。


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    本文来源于《混凝土与水泥制品》2016.06。内容有改动,旨在传播与分享,如有侵权,请直接联系我们,谢谢!

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