什么是硅酸盐水泥,它有哪些特性?

2019-06-01 334

    硅酸盐水泥是生产透水砖路沿石等产品的原料之一,硅酸盐水泥是指以硅酸盐水泥熟料、适量的石膏、混合材料配制而成的水硬性胶凝材料。在了解硅酸盐水泥之前,我们先要了解一下什么是生料,熟料和水泥混合材料。

    生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料和黏土质原料两大类。常用石灰质原料为石灰石、白墨、石灰质凝灰岩等物质,它们主要提供氧化钙CaO成分。黏土质原料一般为黏土、黏土质页岩、黄土等物质,主要提供了氧化硅、氧化铝,及少量的氧化铁成分。各种原料按适当的比例配合后,可同时或者分别将这些原料磨细到规定的细度,并且使其混合均匀,成为水泥的“生料”。

    硅酸盐水泥熟料是指将配制好的生料烧至部分熔融,所得到的以硅酸盐为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。水泥“熟料”的中的四种主要矿物为:硅酸三钙,硅酸二钙,铝酸三钙,铁铝酸四钙。

    水泥混合材料有活性混合材料和非活性混合材料两类。水泥生产中常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等工业废渣。这类混合材料本身不具备水硬性,但与水泥或石灰(或石灰和石膏)拌和在一起,加水后既能在水中硬化又能在空气中硬化。非活性混合材料主要包括活性指标不符合要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料、石灰石和砂岩等。这类混合材料与水泥成分不起化学作用或化学作用很小。在水泥中掺入非活性材料的目的是提高水泥产量、调节水泥强度等级、降低水泥的水化热等。

硅酸盐水泥的特性主要有:

(1)凝结时间

    水泥的凝结时间以标准试针沉入标准稠度水泥净浆至一定深度所需时间表示,分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从水泥全部加入水中至初凝状态所经历的时间;终凝时间是指从水泥全部加入水中到终凝状态所经历的时间。 水泥的凝结时间对水泥混凝土的施工有重要的意义。初凝时间太短,将影响混凝土的搅拌、运输、浇捣等施工工序的正常进行。而一旦施工完毕则要求混凝土尽快硬化,并具有一定的强度,以加快模具的周转,缩短养护时间。

(2)安定性

    安定性用于表征水泥浆体硬化后,是否发生不均匀体积变化的性能指标。引起水泥体积安定性不良的主要原因是在水泥熟料中游离氧化钙或氧化镁含量过高,或由于石膏掺量过多而导致的水泥中的三氧化硫含量偏高。这些成分在水泥浆体硬化后继续与水或周围介质发生化学反应,其生成物体积增加,引起水泥石内部的不均匀体积变化,在结构物中产生应力。当应力超过材料强度时,则会引起结构开裂、崩裂等问题。

(3)细度

    细度是表示水泥颗粒粗细程度或水泥分散度的指标,它对水泥的水化硬化速度、水泥需水量、和易性、放热速率和强度都有影响。由于水泥与水的反应是从水泥颗粒表面开始的,颗粒愈细,水泥与水发生反应的表面积愈大,水化愈充分,水化速度愈快。所以,相同矿物组成的水泥,细度愈大,凝结速度愈快,早期强度愈高。

(4)强度

    水泥强度是评价水泥质量、确定水泥强度等级的重要指标,也是水泥混凝土和砂浆配合比设计的重要计算参数。水泥强度除了与水泥熟料矿物组成和细度有关外,还与水灰比、试件制作方法、养护条件和时间等有关。


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