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膨脹和自應力水泥的生產及性能特點

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-07-20  瀏覽次數:3937
核心提示:普通硅酸鹽水泥在空氣中硬化時,其收縮率約為0. 20% ~ 0. 35%,這將使 混凝土內部產生微裂縫,其強度、抗滲性和抗凍性均下降。
 

普通硅酸鹽水泥在空氣中硬化時,其收縮率約為0. 20% ~ 0. 35%,這將使 混凝土內部產生微裂縫,其強度、抗滲性和抗凍性均下降。在澆注裝配式構件接頭或建筑物之間的連接處以及堵塞孔洞、修補縫隙時,由于水泥的收縮,也達不 到預期的效果,而用膨脹水泥可克服這些缺點。用膨脹水泥配制鋼筋混凝土時, 由于水泥石膨脹,鋼筋受拉而伸長,混凝土則因鋼筋的限制而受到相應的壓應力,這種壓應力稱為“自應力”,并以“自應力值”(MPa)表示混凝土所產生壓應 力的大小。

根據膨脹值和用途的不同,膨脹水泥可分為收縮補償水泥和自應力水泥兩類。前者所產生的壓應力大致抵消干縮所引起的拉應力,膨脹值不是很大。后 者膨脹值大,其膨脹在抵消干縮后,仍能使混凝土有較大的自應力值。

使水泥產生膨脹的反應主要有三種:Ca0水化生成Ca(0H)2,Mg0水化生 成Mg(0H)2以及形成鈣礬石。因為前兩種反應產生的膨脹不易控制,目前廣泛使用的是以鈣礬石為膨脹組分的各種膨脹水泥。

(1)膨脹和自應力硅酸鹽水泥

由硅酸鹽水泥、高鋁水泥和石膏組成,相當于美國的M型膨脹水泥。膨脹 硅酸鹽水泥的配比為:硅酸鹽水泥77% ~81%,高鋁水泥12% ~13%,二水石膏 7% ~9%(S03 <5%);水養護Id線膨脹應大于0. 3%,28d線膨脹應小于1%, 濕空氣養護3d內不應有收縮。

自應力硅酸鹽水泥的配比為:fi圭酸鹽水泥67% ~ 73%,高鋁水泥12% ~ 15%,二水石膏15% ~18%;水泥漿體自由膨脹1% ~3%,膨脹在7d內達最大 值。

膨脹的產生主要是由于高鋁水泥中的CA和CA,與石膏作用生成鈣礬石所 致。由于水泥漿體的液相堿度高,膨脹較激烈,穩定期短,膨脹特性不易控制,所以產品質量不夠穩定,抗滲性和氣密性不夠好,自應力值低,不宜制造大□徑的 高壓輸水、輸氣管道。

(1) 膨脹和自應力鋁酸鹽水泥

由高鋁水泥和二水石膏磨細而成。自應力鋁酸鹽水泥的配比為:高鋁水泥 60% ~66%,二水石膏30% ~40% (以S〇3計約為15.5% ~16.5%);自應力值 高,可達5MPa;其膨脹也是由于形成鈣礬石所致。

由于高鋁水泥既是強度組分,又是膨脹組分,且液相堿度低,生成的鈣礬石分布均勻,同時還析出相當數量的Al( 0H)3凝膠起塑性墊襯作用,因此,漿體抗 滲性和氣密性好,制品成型易于控制,質量比較穩定,但成本高,膨脹穩定期長。

(2) 膨脹和自應力硫鋁酸鹽水泥

由硫鋁酸鹽水泥熟料摻入較多石膏磨細而成,相當于美國的K型膨脹水 泥。水泥比表面積為350 ~400m2/kg,初凝時間為1h左右,終凝時間為1.5 ~ 2h,水泥的膨脹也是由于形成鈣礬石所致。水化產物主要為鈣礬石和Al ( 0H )3 凝膠,水化初期形成的鈣礬石起骨架作用,Al(0H)3凝膠和C-S-H凝膠的存在, 對膨脹起墊襯作用,因此,膨脹特性緩和,水泥石致密,具有良好的致密性和抗滲 性。該水泥膨脹量和自應力值取決于石膏摻入量,石膏摻量愈高,自應力值愈大,通常自應力值可達2 ~7MPa,可用于制造大□徑高壓輸水、輸氣、輸油管道。

 
 
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