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膨胀和自应力水泥的生产及性能特点

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-07-20  浏览次数:573
核心提示:普通硅酸盐水泥在空气中硬化时,其收缩率约为0. 20% ~ 0. 35%,这将使 混凝土内部产生微裂缝,其强度、抗渗性和抗冻性均下降。
 

普通硅酸盐水泥在空气中硬化时,其收缩率约为0. 20% ~ 0. 35%,这将使 混凝土内部产生微裂缝,其强度、抗渗性和抗冻性均下降。在浇注装配式构件接头或建筑物之间的连接处以及堵塞孔洞、修补缝隙时,由于水泥的收缩,也达不 到预期的效果,而用膨胀水泥可克服这些缺点。用膨胀水泥配制钢筋混凝土时, 由于水泥石膨胀,钢筋受拉而伸长,混凝土则因钢筋的限制而受到相应的压应力,这种压应力称为“自应力”,并以“自应力值”(MPa)表示混凝土所产生压应 力的大小。

根据膨胀值和用途的不同,膨胀水泥可分为收缩补偿水泥和自应力水泥两类。前者所产生的压应力大致抵消干缩所引起的拉应力,膨胀值不是很大。后 者膨胀值大,其膨胀在抵消干缩后,仍能使混凝土有较大的自应力值。

使水泥产生膨胀的反应主要有三种:Ca0水化生成Ca(0H)2,Mg0水化生 成Mg(0H)2以及形成钙矾石。因为前两种反应产生的膨胀不易控制,目前广泛使用的是以钙矾石为膨胀组分的各种膨胀水泥。

(1)膨胀和自应力硅酸盐水泥

由硅酸盐水泥、高铝水泥和石膏组成,相当于美国的M型膨胀水泥。膨胀 硅酸盐水泥的配比为:硅酸盐水泥77% ~81%,高铝水泥12% ~13%,二水石膏 7% ~9%(S03 <5%);水养护Id线膨胀应大于0. 3%,28d线膨胀应小于1%, 湿空气养护3d内不应有收缩。

自应力硅酸盐水泥的配比为:fi圭酸盐水泥67% ~ 73%,高铝水泥12% ~ 15%,二水石膏15% ~18%;水泥浆体自由膨胀1% ~3%,膨胀在7d内达最大 值。

膨胀的产生主要是由于高铝水泥中的CA和CA,与石膏作用生成钙矾石所 致。由于水泥浆体的液相碱度高,膨胀较激烈,稳定期短,膨胀特性不易控制,所以产品质量不够稳定,抗渗性和气密性不够好,自应力值低,不宜制造大□径的 高压输水、输气管道。

(1) 膨胀和自应力铝酸盐水泥

由高铝水泥和二水石膏磨细而成。自应力铝酸盐水泥的配比为:高铝水泥 60% ~66%,二水石膏30% ~40% (以S〇3计约为15.5% ~16.5%);自应力值 高,可达5MPa;其膨胀也是由于形成钙矾石所致。

由于高铝水泥既是强度组分,又是膨胀组分,且液相碱度低,生成的钙矾石分布均匀,同时还析出相当数量的Al( 0H)3凝胶起塑性垫衬作用,因此,浆体抗 渗性和气密性好,制品成型易于控制,质量比较稳定,但成本高,膨胀稳定期长。

(2) 膨胀和自应力硫铝酸盐水泥

由硫铝酸盐水泥熟料掺入较多石膏磨细而成,相当于美国的K型膨胀水 泥。水泥比表面积为350 ~400m2/kg,初凝时间为1h左右,终凝时间为1.5 ~ 2h,水泥的膨胀也是由于形成钙矾石所致。水化产物主要为钙矾石和Al ( 0H )3 凝胶,水化初期形成的钙矾石起骨架作用,Al(0H)3凝胶和C-S-H凝胶的存在, 对膨胀起垫衬作用,因此,膨胀特性缓和,水泥石致密,具有良好的致密性和抗渗 性。该水泥膨胀量和自应力值取决于石膏掺入量,石膏掺量愈高,自应力值愈大,通常自应力值可达2 ~7MPa,可用于制造大□径高压输水、输气、输油管道。

 
 
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