【摘 要】隨著我國市場經濟的迅猛發展,我國的城市化進程也在不斷的加快。城市化進程對建筑、道路、橋梁等等的建設需求不斷加強,因而,對水泥的需求也在日益加強。而水泥質量的好壞則直接影響了城市建筑的質量,也就影響了整個城市的安全性、穩定性以及科學性、和發展性。因此,提高水泥質量,對于保證建筑、道路、橋梁的質量有著舉足輕重的作用,對我國經濟建設和城市化進程有著深遠的意義。本文將對建筑工程項目中水泥質量的影響因素進行分析和探討,為提高水泥質量提供借鑒。
【關鍵詞】礦物比例;水泥細度;含堿量;高效水溶劑
水泥質量的優劣好壞直接影響了混泥土和相關制品的質量,直接關系到建筑、道路、橋梁的質量和安全性和穩定性,影響到國家和人民財產的安全。因此,提高水泥質量也是增強建筑、道路、橋梁質量,保護國家和人民財產安全的重要措施。對于建筑工程中水泥質量的影響因素的分析對于提高水泥質量有著深遠的借鑒意義。
1 水泥礦物的組成對建筑工程項目中的水泥質量起決定性作用
眾所周知,水泥是由礦物組成的,水泥中礦物組成比例和礦物性質決定了水泥的質量。水泥主要有四種礦物組成,他們分別是C3A、C3S、C2S、C4AF,這四種主要礦物的水化熱和收縮率將對水泥的質量有直接影響。我國的水泥質量標準第二次修訂后的GBl344—92、GBl75—92等強化了3D早期強度意識,并且把強度檢測加水量進行了改革,從而使水泥的強度進一步提高。為了加強水泥的強度,水泥生產機構必須通過提高C3S、C3A等礦物比例來提高水泥的質量。
下表所示為水泥四種主要礦物的收縮率和四種主要礦物的水化熱:
如圖所示,在水泥早期強度的發揮時期,C3A的水化熱是C3S、C2S和C4AF水化熱的數倍。然而,C3S雖然水化熱不如C3S,甚至小了非常多,但是,在3天卻比C2S水化熱多了四倍,因此,C3S的含量在水泥的強度中有著重要意義,它的比例大小直接影響了水泥的強度高度。另外,C3A的收縮率數倍高于其他礦物質,諸如C3A的收縮率高于C2S兩倍,高于C2AF3-4倍,因而,CSA礦物在水泥中含量比例大小直接對水泥的強度有直接影響,也就是說C3A礦物在水泥中含量比較較大的水泥和混泥土容易在早期溫度收縮、干燥收縮和自收縮時出現開裂的現象。此外,SO3的含量增高也導致水泥限制膨脹率的增強,也直接影響了整個水泥的質量。
我國某水泥廠對21種來自不同廠家的水泥進行了檢測和分析得出一組數據:其中有4個水泥樣本中的礦物C3S比例超過60%,也就是說占了總樣本的19%之多,而又10各水泥樣本中所含C3S礦物比例超過58%,也就是說占了47.6%。而含礦物C3A含量比例超過10%的有17各水泥樣本,并且,大部分的水泥樣本喜多超過了350m2/kg。綜上所述,影響水泥質量和強度以及開裂的重要因素是增加C3S、C3A礦物在水泥中的比例,并且增強水泥的細度細度。因此,在日后的水泥生產中,非常要注意的就是要增強C3S、C3A等有利于增強水泥質量的礦物比例,增強水泥的細度,同時也要控制好水泥的含堿量。
2 水泥細度也是影響建筑工程項目中水泥質量的重要因素
水泥是細度是影響建筑工程項目中水泥的質量的重要因素。今年來,我國的水泥質量要求在不斷向國際化水平方向發展,而水泥細度是水泥質量的重要影響因素,因而,水泥細度的提高也是是我國水泥達到國際化要求的重要因素。水泥的主要礦物成分(主要是含堿量、C3A及其相應的SO3含量)和水泥細度是影響水泥和高效減水劑相容性的重要因素。而主要礦物質對水泥質量的影響在第一部分以及介紹過了,這里側重介紹水泥細度對水泥質量的影響。
水泥細度的高低直接影響了水泥與高效減水劑的相容性。而水泥質量的的重要體現則在于水泥混泥土的質量,混泥土質量主要與混泥土所保持的水分有關。據實驗和實踐證明:混凝土干縮程度主要與混凝土中5~30nm孔徑毛細孔所保持的水分有關,而減水劑的作用則是在混泥土中,縮小硬化混泥土中的毛細孔孔徑。據相關數據顯示:如果在混泥土中水泥中沒有添加減水劑的,水泥的泥漿體孔徑為389,而添加了減水劑的水泥混泥土則達到了240。在水泥中摻入高效減水劑,會降低水灰比,從而也會使集料水膜的厚度變得更薄,同時也會使水泥石間和集料的彈性模量減小,這樣過渡區的Aft和Ca(OH) 2也會變的越來越小,從而導致過度去毛細孔不斷細化,過渡區收縮性不斷增強。此外,水泥的細度也直接影響了水泥的凝結度,影響了水泥和其他相關物體的混合度,從而也就影響了水泥的強度和開裂的可能性。
從另外一方面說,如果水泥細度太高,水泥的所含的細顆粒就越大多,越是細小的顆粒越容易加快顆粒的水化程度,因此,水泥如果磨得過于細,對于水泥混泥土后期的強度是沒有什么幫助的。水化過快的水泥顆粒,就容易消化水泥混泥土中內部的水分,從而也影響了混泥土的自干燥收縮,這樣就會產生更多的其他水化物和易于敢做收縮的凝膠。水泥細度過高,則代表著水泥的較粗顆粒建設,這樣就建設了穩定體積的未水化顆粒,因此不利于水泥混泥土的穩定性和長久性能。從這一方面來說,并不是水泥細度越高越好,而是要適度。總之,水泥的細度通過影響水泥與高效減水劑的相容性間接影響了水泥混泥土的質量,也直接關系到水泥的強度和質量的好壞,因此,在日后的水泥生產過程中,非常要注意對水泥細度的把握。
3 水泥的含堿量是影響水泥質量的重要因素之一
另外,水泥的含堿量也是水泥質量的重要礦物因素之一。如果水泥中含堿量提供,雖然能加強混泥土早期的強度,但是于此同時也增強了水泥的溫度收縮、干燥收縮、自收縮,從而也就使水泥的緩釋收縮的徐變變小,從而大大增加了水泥混泥土開裂的可能性。美國克羅里達的Burrows通過對青山壩的104種混泥土調查研究證明了水泥中的堿含量能促進水泥的收縮開裂。降低水泥中堿含量,即使是在水泥相同自由收縮和相同的水化率的情況下,和能抵抗水泥混泥土開裂的能力。據數據顯示,水泥中堿含量不斷降低,水泥的抗裂性則不斷地提高,當含堿量低于0.6%Na2O當量時,水泥的抗裂性明顯大大增強,而當堿含量進一步降低趨于零是,水泥的抗裂性能力也會得到進一步的改善。
含堿量高的水泥生產的凝膠不僅抗裂性非常差,還會直接影響到水泥混泥土的后期干燥收縮。因此,目前很多水泥品種采用堿—骨料反應對水泥中含堿量進行限制。當然,堿—骨料反應必須充分滿足三各條件,他們分別是:在水泥中有充足的含堿量,有足夠的堿活性骨料和充分的水分,三者缺一不可。 總之,無論在水泥生產過程中骨料是否有堿活性,都應當限制和盡量減少水泥中的含堿量來增強保證混泥土的質量。
4 結論
建筑工程項目中水泥質量的影響因素是多種多樣的,本文主要從三方面進行了分析和探討,分別是:水泥礦物的組成對建筑工程項目中的水泥質量起決定性作用;水泥細度也是影響建筑工程項目中水泥質量的重要因素;水泥的含堿量是影響水泥質量的重要因素之一。因為水泥質量關系到我國的經濟發展,因此,水泥的質量影響因素這個實用的話題還需要專家們進行更加深入和細致的探討。
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