建筑摻混合材料的硅酸鹽水泥應(yīng)用分析

[摘要]不摻加混合材料與摻加水泥質(zhì)量5%以下的石灰石或粒化高爐礦渣的混合材料為硅酸鹽水泥的主要類型。本文以建筑摻混合材料的硅酸鹽水泥進(jìn)行分析，探究其類型與應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，以期為全面提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保障。

[關(guān)鍵詞]建筑工程；摻混合材料硅酸鹽水泥；類型；應(yīng)用 文章編號：2095-4085（2016）01-0019-03

相關(guān)試驗(yàn)表明，摻加適量混合材料的硅酸鹽水泥應(yīng)用到建筑施工中，不僅對水泥性能有效提升，還可以對廢舊材料加以充分利用，在施工成本大幅度降低的同時，具有良好的施工效果。普通水泥進(jìn)行混合材料15%以下?lián)郊樱蓪炷量箟簭?qiáng)度進(jìn)行有效調(diào)整，并能提高產(chǎn)出率。

1 建筑摻混合材料硅酸鹽水泥的類型

作為建筑工程施工的重要構(gòu)成部分，摻混合材料硅酸鹽水泥在工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。為更好地提升工程質(zhì)量，必須對建筑硅酸鹽水泥的類型進(jìn)行區(qū)分，通常可劃分為普通硅酸鹽水泥與摻混合材料硅酸鹽水泥，如礦渣硅酸鹽水泥等。本文在對其進(jìn)行相關(guān)概念、指標(biāo)性能分析的基礎(chǔ)上，對其應(yīng)用范圍進(jìn)行了探討，為全面提升建筑物質(zhì)量提供可靠保障。

1.1 普通硅酸鹽水泥

普通硅酸鹽水泥是指硅酸鹽水泥熟料、混合材料（6%～15%）、一定量石膏細(xì)磨制成的水硬性膠凝材料。混合材料摻加量在水泥中應(yīng)根據(jù)質(zhì)量百分比計算。

在進(jìn)行活性混合材料摻加時，其摻加量必須控制在15%以下，其中可選取的代替材料分別為窯灰（5%以下）、非活性混合材料（10%以下）。非活性混合材料摻加量需控制在10%以下。

根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可將普通硅酸鹽水泥分為6個標(biāo)高，要求每個標(biāo)高的水泥在其各齡期內(nèi)的強(qiáng)度必須在表1數(shù)值以上。45分鐘為普通硅酸鹽水泥初凝最短時間，10小時為終凝最長時間。要求通過方孔篩（0.08毫米）的比例在90%以上，沸煮安定性應(yīng)與設(shè)計規(guī)定相符。普通硅酸鹽水泥內(nèi)大多數(shù)為硅酸鹽水泥熟料，其性能與硅酸鹽水泥類似。

1.2 其他建筑摻混合料硅酸鹽水泥

（1）礦渣硅酸鹽水泥。礦渣硅酸鹽水泥是指通過硅酸鹽水泥熟料與粒化高爐礦渣及一定量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。根據(jù)質(zhì)量百分比計算水泥內(nèi)粒化高爐礦渣摻加量，比例可控制在20%～70%之間。礦渣也可選取石灰石、窯灰等材料替代，與水泥質(zhì)量相比，替代數(shù)量必須控制在其8%以下，代替后水泥內(nèi)的粒化高爐礦渣必須控制在20%以下。礦渣水泥在建筑工程200攝氏度以下也可使用，由于粒化礦渣玻璃具有較差的吸水性，因此礦渣硅酸鹽水泥保水性與施工標(biāo)準(zhǔn)不符，在水泥內(nèi)部極易出現(xiàn)連接性縫隙，進(jìn)而在水油等壓力作用下將大大降低其抗?jié)B透能力，由此可見，建筑工程如具備嚴(yán)格的抗?jié)B性標(biāo)準(zhǔn)則不能使用該材料。

（2）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥是指通過硅酸鹽水泥熟料與火山灰質(zhì)混合材料、一定量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。根據(jù)質(zhì)量百分比進(jìn)行水泥內(nèi)火山灰質(zhì)混合材料摻加量計算，其范圍需控制在20%-50%之間。火山灰水泥具有較小的空隙，其保水性良好。在水泥水化過程中，極易出現(xiàn)大量微孔硅酸鈣凍膠，增加水泥細(xì)密度，由此可見，其具備良好的抗水、抗?jié)B能力。在建筑工程具備嚴(yán)格抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)情況下，可選取該材料。在干燥條件下火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥因時間較長，水泥水化即會停止，進(jìn)而作用于水泥強(qiáng)度。因此建筑工程處于干燥狀態(tài)下無法選取該材料。

（3）粉煤灰硅酸鹽水泥。粉煤灰硅酸鹽水泥是指通過硅酸鹽水泥熟料與粉煤灰、一定量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。根據(jù)質(zhì)量百分比進(jìn)行粉煤灰硅酸鹽摻加量計算，其范圍可控制在20%～40%之問。球狀幾何體為粉煤灰硅酸鹽水泥粉，其具有較差的吸水性，由于水分流失，其具有較小的收縮情況及良好的抗裂性能。但由于其粗骨料下沉，具有較快的水分上浮速度，極易造成脫水縫隙問題。因此該施工材料不能用于干燥條件下，同時還可能產(chǎn)生通聯(lián)間隙，導(dǎo)致其抗?jié)B能力降低。

經(jīng)上述分析，以上3類硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求如下表2所示。

2 建筑摻混合材料硅酸鹽水泥的應(yīng)用

本文以建筑摻混合材料的三類硅酸鹽水泥為主進(jìn)行分析，具體為火山灰水泥、礦渣硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥。因以上三類摻加混合材料的硅酸鹽水泥與普通水泥的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)基本一致，如水泥顆粒粗細(xì)程度、凝結(jié)硬化過程中水泥體積變化的均勻性等。基于此，按照施工技術(shù)規(guī)定，在將特殊活性混合材料摻加到水泥熟料內(nèi)并進(jìn)行磨細(xì)制作時，以上3類水泥內(nèi)摻加的混合材料，衡量一種物質(zhì)產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng)的難易程度與化學(xué)成分構(gòu)成沒有顯著區(qū)別，因此，其大多數(shù)特性都存有相同特點(diǎn)，一般情況下可進(jìn)行替換作業(yè)，但三者表面特征與物理性質(zhì)又存有一定區(qū)別，則表明其自身具備相應(yīng)特點(diǎn)。根據(jù)建筑工程需求，其應(yīng)用可做如下歸納。

（1）以上三者都具備較弱的初期強(qiáng)度、極為緩慢的水泥凝結(jié)硬化過程及較快的后期強(qiáng)度改變。產(chǎn)生此類特點(diǎn)的原因在于混合材料的摻加降低了水泥熟料的百分比，導(dǎo)致熟料內(nèi)堿性成分再次與活性成分發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)水硬性物質(zhì)生成緩慢的現(xiàn)象，并對初期水泥強(qiáng)度產(chǎn)生削弱的情況。同樣，因熟料內(nèi)的堿性成分再次與活性成分發(fā)生反應(yīng)，水硬物質(zhì)生成過程中不斷發(fā)燒且與熟料水化反應(yīng)，進(jìn)而提高水化產(chǎn)物所占比例，減少水泥強(qiáng)度進(jìn)展時間，由于此特性導(dǎo)致以上三種水泥在建筑工程初期強(qiáng)度指標(biāo)要求較為嚴(yán)格的情況下無法有效應(yīng)用。

（2）由于以上3類摻混合材料硅酸鹽水泥對環(huán)境溫度具有較高要求，可采用高溫養(yǎng)護(hù)模式進(jìn)行施工，該方法不僅能夠?qū)钚曰旌喜牧纤献饔眠M(jìn)行有效提升，還能對水泥熟料水化速度有效加快，在初期水泥強(qiáng)度加強(qiáng)的同時，對后期水泥強(qiáng)度改變作用不大。將高溫養(yǎng)護(hù)模式應(yīng)用于普通水泥，也可對初期水泥強(qiáng)度有效提升，但過高的溫度將對熟料水化速度進(jìn)行大幅度提升，進(jìn)而造成水泥內(nèi)部有大量水蒸氣積存，如水蒸氣積累到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，則會嚴(yán)重影響水泥后期水化，并對后期水泥強(qiáng)度改變產(chǎn)生一定影響。

（3）由于摻加了一定量的混合材料，水泥內(nèi)熟料的百分比會適當(dāng)降低，其可對凈漿硬化體抗硫酸鹽等帶有腐蝕性的物質(zhì)、介質(zhì)性能等進(jìn)行有效提升。基于此，在建筑工程具有較為嚴(yán)格的抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)情況下可選取以上三類摻混合材料硅酸鹽水泥。如以氫氧化鈣作為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥摻加混合材料，水化后Ca（AlO₂）₂含量將有所增加，則會降低硫酸鹽類具有腐蝕特性的物質(zhì)、介質(zhì)的抗腐蝕性能。

（4）通過混合材料的添加，水泥熟料含量會隨之減少，進(jìn)而造成水合作用、硬化熱降低，一般可在大體積混凝土工程施工中進(jìn)行運(yùn)用。

（5）因以上三種建筑摻混合材料硅酸鹽水泥具有較低水泥抗凍性與耐磨性，混合料摻加后，對水泥的水需求可達(dá)到提升作用。水泥內(nèi)原有水分蒸發(fā)情況下，其毛細(xì)管路與孔隙也將提升，進(jìn)而對其抗磨與抗凍性能產(chǎn)生消弱作用。基于此，在冬季施工時，往往不選用此材料，如工程具有較為嚴(yán)格的耐磨性指標(biāo)，也不能選取以上摻混合材料硅酸鹽水泥。

（6）由于以上三種水泥具有較低水化產(chǎn)物的氫氧化鈣含量及鹽基度，導(dǎo)致其抗碳化性不高，在一氧化碳含量較多的情況不能選取此類硅酸鹽水泥。為此，在一般工業(yè)、民用工程施工中可以使用，其還對鋼筋具有保護(hù)作用。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國建筑工程事業(yè)也得到了發(fā)展。火山灰水泥、礦渣硅酸鹽水泥與粉煤灰硅酸鹽水泥作為建筑摻混合材料的主要構(gòu)成部分，為全面提升建筑物質(zhì)量，必須重視摻混合材料硅酸鹽水泥摻加量的準(zhǔn)確性，并在對其性能深入分析的前提下，根據(jù)其特性應(yīng)用于各類工程，避免材料選取錯誤，造成不必要的質(zhì)量問題。如此才能實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。