高性能水泥（精选12篇）
高性能水泥 篇1
水泥是重要的建筑材料,目前水泥市场竞争十分激烈,为了在市场上站稳脚跟,水泥企业拼质量,拼成本,拼价格。而质量对水泥企业显得尤为重要,现在水泥中混合材的掺量都比较大,目的是为了降低成本,在这种情况下,怎样把熟料,混合材的潜能激发出来,提高水泥的强度显得十分重要。水泥熟料和混合材必须磨到一定细度状态下才具有胶凝性并最终具有强度,水泥细度直接影响着水泥的凝结,水化等一系列物理性能。目前水泥细度的状态一般用以下三种方式表达;筛析法,比表面积法,颗粒级配法,如80μm和45μm的筛析法,它只是简单反映水泥中粗颗粒的含量,而比表面积法主要反映水泥中的细颗粒含量,以上两种方法对水泥强度发挥起主要作用的3~32μm颗粒的含量则不清楚,而颗粒级配法则可以全面反映水泥中颗粒大小的分布情况,是当前水泥企业调整控制水泥性能的先进手段。水泥颗粒太细,企业能耗增大,成本高,且水泥水化热也增大,混凝土耐久性差,施工过程需水量大,混凝土易开裂。水泥细度细,在空气中也极易水化,降低标号,不能较长时间保存,水泥细度粗,水泥熟料只是表面水化,材料的活性不易激活,只是相当一个没有活性的填充料,水泥的早期和后期强度都比较低。造成能源的浪费。在水泥所有的颗粒中,3~32μm的颗粒它的活性最高,它不仅使水泥早期强度高,且后期强度也高,因此提高3~32μm颗粒的含量是水泥企业一个努力的方向。
2015年下半年,江西建材产品质检站遵照江西省工信委建材处《关于开展全省水泥颗粒级配和碱含量摸底调查工作的通知》的文件指示,对全省水泥企业进行了一次水泥颗粒级配及碱含量抽样检测。共抽样197批次,其中普通水泥42.5级及以上等级水泥69个,复合水泥32.5级(含复合32.5R)118个,白水泥32.5级10个,现把三种水泥颗粒级配情况对比如表1。
(1)带辊压机的磨机过粉碎现象要好于不带辊压机的。
(2)带选粉机的过粉碎现象很少。
(3)水泥中3~32μm的颗粒含量,普通42.5的水泥高于复合32.5水泥。
(4)水泥中3~32μm的颗粒含量超过65%比较少。现在一般认为理想的水泥颗粒级配为小于3μm的含量不应超过10%,3~32μm的含量应超过65%,大于65μm的颗粒越少越好。从普通水泥42.5级的统计情况来看小于3μm的颗粒含量,69个批次中超过10%有22个占32%,比较高,存在较明显的过粉碎现象。3~32μm的含量,69个中超过65%有28个占41%不到一半,有一个批次3~32μm的含量低于60%,大于65μm的颗粒不多,但都存在一些。
从复合水泥32.5级总的情况来看118个水泥中小于3μm的超过10%有34个占29%,比普通水泥42.5级略低一些,但也存在相当过粉碎现象,3~32μm含量超过65%有24个占20%,只有普通水泥42.5级的一半比例太低了。有11个批次3~32μm的含量低于60%,同普通水泥42.5级一样,大于65μm的颗粒也都存在一些。从以上情况看,我省企业的水泥中3~32μm颗粒的含量总体偏低,为此提出如下建议,供参考。
为改善水泥颗粒级配,提高3~32μm含量,降低小于3μm及大于65μm含量宜采用以下五条措施:(1)提高辊压机的辊压效果:控制进入辊压机物料的最大粒度,一般控制在60mm以下,控制入辊物料综合水分不超过1%~1.5%,稳定喂料量,控制合适的辊压力,减少辊压机的边缘效应;(2)提高打散分机分选效果:及时更换磨损的撒料盘衬板和反击板,修补或更换破损内锥体及筛网、风轮,必要时调整内筒高度来提高入磨细粉量;(3)球磨机系统的优化:通过改变仓长、适当延长末仓(研磨仓)的长度,降低球径的方法,来提高研磨能力,同时防止过粉碎现象的发生;(4)磨内物料流速和通风量的控制:料风平衡,以保持合理的磨内物料流速;(5)企业可以购买激光粒度仪开展水泥颗粒级配检测,这项检测每次所耗时间不长,且操作起来也比较简单,现在市场上销售的有干法和湿法两种仪器,干法仪器虽然一次投资大些,但用起来方便简单,成本低,更适应生产控制。企业通过不断的试验,探索出方便可行的方法来。水泥颗粒级配优化了,水泥的潜能就能充分地发挥出来,水泥企业的效能也能进一步地增长,同时水泥的使用性能更好了,产品也更受用户的欢迎。
摘要：水泥是建筑工程中的重要材料,用途广,用量大广泛用于工业及民用工程,现在水泥市场竞争日益激烈,水泥企业如何改进生产控制方法,提高水泥产品的质量和施工性能,且降低成本,来适应这一新形势?笔者通过对江西省2015年全省水泥颗粒级配抽样结果的统计分析,提出了一些建议。
关键词：水泥,颗粒级配,水泥性能
高性能水泥 篇2
一、判断改错题
1、水泥为气硬性胶凝材料。（×）
2、因水泥是水硬性胶凝材料，所以运输和贮存时不怕受潮。（×）
3、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（×）
4、生产水泥的最后阶段还要加入石膏，主要是为调整水泥的凝结时间。（√）
5、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成份是硅酸钙。（√）
6、普通硅酸盐水泥的强度等级分为 32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R五个等级。（×）
7、矿渣硅酸盐水泥的烧失量要求小于等于5.0%。（×）
8、低碱水泥中的碱含量应不大于0.6%或由买卖双方协商确定。（√）
9、硅酸盐水泥初凝时间不小于45 min，终凝时间不大于390 min。（√）
10、普通硅酸盐水泥的细度以80μm方孔筛筛余表示，筛余应不大于10%。（×）
11、矿渣硅酸盐水泥进行胶砂强度检验时，应根据胶砂流动度来调整用水量。（×）
12、凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合GB175-2007标准规定时，均为废品。（×）
13、水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起3Od以内完成。（×）
14、水泥试体成型试验室的温度应保持在20℃±2℃，相对湿度应不低于50%。（√）
15、水泥试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20℃±1℃，相对湿度不低于95%。（×）
16、水泥试件成型振实台只要安放在稳固的基座上即可。（×）
17、水泥胶砂试件成型时配合比为水泥：标准砂：水＝1：2.5：0.5。（×）
18、水泥胶砂试件成型时配料用的天平精度应为±1g。（√）
19、水泥胶砂试件成型时向搅拌机中加料的顺序为水泥、水、砂。（×）20、水泥胶砂试件振实成型时，水泥胶砂应分三次装入试模。（×）
21、水泥试件水平放置于水中养护时，刮平面应向上。（√）
22、水泥试件养护时，每个养护池可以养护不同类型的水泥试件。（×）
23、水泥试件应在试验前30min从水中取出，用湿布覆盖，直到试验结束。（×）
24、水泥凝结时间用针为直径1.13mm±0.05mmm的圆柱体。（√）
25、测定水泥标准稠度用水量时，以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm时的用水量为水泥的标准稠度用水量。（√）
26、测量水泥的凝结时间，在临近终凝时应每隔15min测定一次。（√）
27、GB175-2007通用硅酸盐水泥标准中取消了有关废品水泥的判定。（√）
28、P．S．B类矿渣硅酸盐水泥中可以掺加大于50%的粒化高炉矿渣。（√）
29、P．S.A类矿渣硅酸盐水泥中可以掺加大于50%的粒化高炉矿渣。（×）30、水泥的体积安定性主要是由于游离氧化钙造成的。（√）
31、用于水泥细度检验用的负压筛的负压调节范围为4000Pa~6000Pa。（√）
32、水泥细度检验时，如果两次筛余结果绝对误差大于0.2%时，应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。（×）
33、水泥细度检验时，负压筛析法、水筛法和手工筛析法测定的结果发生争议时，以负压筛析法为准。（√）
34、水泥细度试验筛修正系数超出0.80~1.20范围时，试验筛应予淘汰。（√）
35、水泥胶砂流动度测定用的跳桌可安装于任意稳固的基座上。（×）
36、流动度试验，从胶砂加水开始到测量扩散直径结束，应在10min内完成。（×）
37、袋装水泥取样时，应从每一个编号内随机抽取不少于20袋水泥，采用袋装水泥取样器取样。（√）
38、水泥胶砂搅拌时，标准砂是在低速搅拌30S后，在第二个30S开始的同时均匀加入。（√）
39、一组水泥抗折强度值中有超出平均值±10％时，应剔除后再取平均值作为抗折强度的试验结果。（√）
40、一组水泥抗压强度值中，如六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均数为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数±10%的，则此组结果作废。（√）
二、单项选择题：
1、通用硅酸盐水泥按 A 的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。A、混合材料 B、硅酸盐熟料 C、原材料 D、原材料的矿物成份
2、普通硅酸盐水泥的代号为 C。A、P．I B、P.Ⅱ C、P．O D、P.P
3、火山灰质硅酸盐水泥的代号为 D。A、P．C B、P.F C、P．O D、P.P
4、粉煤灰硅酸盐水泥的代号为 B。A、P．C B、P.F C、P．O D、P.P
5、复合硅酸盐水泥的代号为 A。A、P．C B、P.F C、P．O D、P.P
6、水泥活性混合材料用粉煤灰的强度活性指数应不小于 C。A、50% B、60% C、70% D、80%
7、掺入普通硅酸盐水泥中的活性混合材料，允许用不超过水泥质量 B 的非活性混合材料代替。
A、5% B、8% C、10% D、15%
8、掺入普通硅酸盐水泥中的活性混合材料，允许用不超过水泥质量 A 的窑灰代替。
A、5% B、8% C、10% D、15%
9、普通硅酸盐水泥中混合材料的掺量为 A %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>5且≤30 D、>5且≤50
10、矿渣硅酸盐水泥P.S.A中混合材料的掺量为 D %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>5且≤30 D、>20且≤50
11、矿渣硅酸盐水泥P.S.B中混合材料的掺量为 C %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>20且≤70 D、>20且≤50
12、火山灰质硅盐水泥＝中混合材料的掺量为 C %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>20且≤40 D、>20且≤50
13、粉煤灰硅盐水泥＝中混合材料的掺量为 C %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>20且≤40 D、>20且≤50
14、复合硅盐水泥＝中混合材料的掺量为 D %。A、>5且≤20 B、>10且≤20 C、>20且≤40 D、>20且≤50
15、硅酸盐水泥分 C 个强度等级。A、4 B、5 C、6 D、7
16、普通硅酸盐水泥分 A 个强度等级。A、4 B、5 C、6 D、7
17、复合硅酸盐水泥分 C 个强度等级。A、4 B、5 C、6 D、7
18、硅酸盐水泥终凝时间不大于 C min。A、300 B、360 C、390 D、450
19、普通硅酸盐水泥终凝时间不大于 D min。A、300 B、360 C、390 D、600 20、矿渣硅酸盐水泥初凝时间不小于 A min。A、45 B、60 C、30 D、40
21、强度等级为42.5的硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 B MPa。A、15 B、17 C、19 D、21
22、强度等级为42.5的矿渣硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 A MPa。A、15 B、17 C、19 D、21
23、强度等级为42.5R的硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 D MPa。A、15 B、17 C、19 D、22
24、强度等级为42.5R的矿渣硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 C MPa。A、15 B、17 C、19 D、21
25、强度等级为52.5的硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 D MPa。A、15 B、17 C、19 D、23
26、强度等级为52.5的矿渣硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 D MPa。A、15 B、17 C、19 D、21
27、强度等级为52.5R的硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 B MPa。A、15 B、27 C、19 D、23
28、强度等级为52.5R的矿渣硅酸盐水泥的3天强度应大于等于 D MPa。A、15 B、17 C、19 D、23
29、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于 A 2m/kg。
A、300 B、350 C、370 D、400 30、复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于 B。A、8% B、10% C、12% D、15%
31、矿渣硅酸盐水泥的细度以筛余表示，其45μm方孔筛筛余不大于 C。A、10% B、20% C、30% D、35%
32、粉煤灰硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于 D 来确定。A、150mm B、160mm C、170mm D、180mm
33、复合硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，当流动度小于180 mm时，应以 A 的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180 mm。A、0.01 B、0.1 C、0.001 D、0.02
34、水泥年生产能力为200万吨以上时，应以 D 吨为一编号。A、600 B、1000 C、2400 D、4000
35、标准稠度用水量和安定性按照 C 进行检验。A、GB/T1345-2001 B、GB/T1345-2005 C、GB/T1346-2001 D、GB/T1346-2005
36、水泥试体成型试验室的温度应保持在 A，相对湿度应不低于50%。A、20℃±2℃ B、20℃±1℃ C、20℃±3℃ 20℃±0.5℃
37、水泥试体带模养护的养护箱或雾室相对湿度不低于 B。A、95% B、90% C、50% D、80%
38、水泥抗折强度试验时，试验机的加荷速度为 A。A、50N/S±10N/S B、30N/S±10N/S C、40N/S±10N/S D、100N/S±10N/S
39、水泥抗压强度试验时，试验机的加荷速度为 C。A、50N/S±10N/S B、2000N/S±50N/S C、2400N/S±200N/S D、100N/S±10N/S 40、胶砂试件脱模后，养护期间，试体间距不得小于 A A.5mm B.10mm C.50mm D.20mm
三、多项选择题：
1、硅酸盐水泥的代号为 A B。A、P．I B、P.Ⅱ C、P．O D、P.P
2、矿渣硅酸盐水泥的代号为 C D。A、P．I B、P.Ⅱ C、P．S．A D、P.S.B
3、硅酸盐水泥熟料由主要含 ABCD 的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。A、CaO B、SiO2 C、Al2O3 D、Fe2O3
4、GB175-2007同GB175-1999相比，普通硅酸盐水泥的强度等级删去了 AB。A、32.5 B、32.5R C、42.5 D、42.5R
5、AB 在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180 mm来确定。
A、火山灰质硅酸盐水泥 B、粉煤灰硅酸盐水泥 C、矿渣硅酸盐水泥 D、硅酸盐水泥
6、水泥出厂前按 AB 等级编号和取样。A、同品种 B、同强度等级 C、同品种、同强度等级 D、同一条生产线
7、水泥的出厂检验项目为 ABCD。A、化学指标 B、凝结时间 C、安定性 D、强度
8、水泥的 ABCD 满足GB175-2007规定的为合格品 A、化学指标 B、凝结时间 C、安定性 D、强度
9、水泥的 BCD 不满足GB175-2007规定的为不合格品 A、碱含量 B、凝结时间 C、安定性 D、强度
10、水泥的化学指标包括 ABC。A、不溶物 B、烧失量 C、三氧化硫 D、碱含量
11、水泥的物理指标包括 CD。A、不溶物 B、烧失量 C、凝结时间 D、安定性
12、AB 水泥的细度用比表面积表示。A、硅酸盐水泥 B、普通硅酸盐水泥 C、矿渣硅酸盐水泥 D、粉煤灰硅酸盐水泥
12、CD 水泥的细度用筛余表示。A、硅酸盐水泥 B、普通硅酸盐水泥 C、矿渣硅酸盐水泥 D、粉煤灰硅酸盐水泥
13、水泥胶砂成型振实台的基座要求描述正确的有： AB。A、高约400mm B、重约600kg C、体积约为0.5m D、长度为2米
14、对胶砂搅拌机工作程序描述正确的有： ACD。A、标准砂在第二个30S开始时加入 B、标准砂在开始搅拌时即加入 C、停拌时间为90S D、调整搅拌时间为60S
15、对振实台成型描述正确的有： ABD。
A、胶砂分二层装入试模 B、装入第一层后要振实60次 C、胶砂一次装满试模 D、振实后应用直尺刮平
16、对水泥胶砂试件带模养护描述正确的有： CD。A、试件可在成型室中自然养护 B、养护时试模可叠放在一起 C、养护时的温度为20℃±1℃ D、养护时的相对温度为90%以上
17、可用于水泥细度检验用的试验筛的规格有 AB。A、45μm B、80μm C、1.25mm D、30μm
18、水泥细度检测方法有 ABCD。3A、勃氏法 B、负压筛法 C、水筛法 D、手工筛析法
19、对负压筛检测水泥细度描述正确的有： BC。A、80μm筛析试验样品量为10g B、45μm筛析试验样品量为10g C、调节负压至4000~6000Pa范围 D、筛析时间为3min 20、对水筛法检测水泥细度描述正确的有： ABD。A、80μm筛析试验样品量为25g B、45μm筛析试验样品量为10g C、水压为0.2MPa D、筛析时间为3min
21、对手工筛法检测水泥细度描述正确的有： ABC。A、80μm筛析试验样品量为25g B、45μm筛析试验样品量为10g C、拍打速度为每分钟120次 D、筛析时间为3min
22、对测定标准稠度用试杆描述正确的有 AC。A、试杆的有效长度为50mm±1mm B、试杆的有效长度为30mm±1mm C、试杆的直径为10mm±0.05mm D、试杆的直径为1.13mm±0.05mm
23、对测定凝结时间初凝用试针描述正确的有 AD。A、试杆的有效长度为50mm±1mm B、试杆的有效长度为30mm±1mm C、试杆的直径为10mm±0.05mm D、试杆的直径为1.13mm±0.05mm
24、对测定凝结时间终凝用试针描述正确的有 BD。A、试杆的有效长度为50mm±1mm B、试杆的有效长度为30mm±1mm C、试杆的直径为10mm±0.05mm D、试杆的直径为1.13mm±0.05mm
25、对标准稠度用水量标准方法描述正确的有： ABD。A、水泥用量为500g B、整个操作过程应在3分钟内结束 C、以试杆沉入净浆并距底板为5mm±1mm时的用水量为标准稠度用水量 D、标准稠度用水量按水泥质量的百分比计
26、对凝结时间的测定描述正确的有： ABD。A、第一次测定应在加水后30min时进行
B、当试针距底板为4mm±1mm时，为水泥达到初凝状态 C、临近终凝时每隔30min测一次
D、当环形附件不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态
27、对雷氏夹测定水泥安定性描述正确的有 AB。A、净浆装入雷氏夹后应在养护箱内养护24h±2h B、试件需要进行沸煮 C、沸煮时间为4h D、沸煮时指针向下
28、对试饼法测定水泥安定性描述正确的有： BC。A、试饼的直径为60mm±10mm B、试饼中心厚约10mm C、沸煮时恒沸时间为180min±5min D、试饼无裂纹，即认为水泥安定性合格
29、对胶砂流动度测定描述正确的有 ABD。A、如跳桌在24 h内未被使用，先空跳一个周期25次 B、胶砂要分两次装入试模 C、跳桌的跳动频率为每分钟30次 D、流动度试验应在6分钟内结束
30、进行水泥比表面积测定用的样品要先进行预处理，下列说法那种正确： AB。
A、先用0.9 mm方孔筛进行过筛 B、在110℃±5℃条件下烘干1h C、烘干后马上进行测试 D、不用进行烘干
31、对比表面积测定，下列说法正确的有 ABC。A、试验用仪器至少每年校准一次 B、需要测定水泥的密度
C、水泥比表面积应由二次透气试验结果的平均值确定。如二次试验结果相差2%以上时，应重新试验
D、当同一水泥用手动勃氏透气仪测定的结果与自动勃氏透气仪测定的结果有争议时，以自动勃氏透气仪测定结果为准。
32、测定水泥密度时，下列说法正确的有 ABD。A、试样先用0.9 mm方孔筛进行过筛
B、试验时应恒温，水温应控制在李氏瓶刻度时的温度 C、试样量为50g D、试验结果取两次测定结果的算术平均值，两次测定结果之差不得超过0.02g/cm33、水泥活性混合材料用粉煤灰，出厂时应检验 ABC。A、烧失量 B、含水量 C、三氧化硫 D、需水量比
34、粉煤灰按煤种分为。A、Ⅰ类 B、Ⅱ类 C、F类 D、C类
35、水泥中掺加的活性混合材料包括 ABC。A、粒化高炉矿渣 B、粉煤灰 C、火山灰质混合材料 D、窑灰
36、硅酸盐水泥的基本组成材料包括 ABC 等。A、水泥熟料 B、石膏 C、混合材料 D、石英砂
37、下列关于水泥胶砂试件养护池，正确的说法是 ABD。A、每个养护池只养护同类型的水泥试件
B、不允许在养护期间全部换水，只是补充水至恒定水位
C、养护期间，试体之间的间隙和试体上表面的水深不得小于2mm D、3d、28d强度试件应在破型前15min从水中取出
38、抗压强度结果的处理正确的是 ABC。A、以一组六个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果
B、若六个测定值中有一个超出六个平均值的±10％时，应剔除这个结果，以剩下五个的平均数为结果
C、若五个测定值中再有超过它们平均数±10％的，则此组结果作废 D、不存在B、C的处理方法。
39、对水泥抗压强度试验机的要求，下列说法正确的有 ABD。
A、抗压荷载应有±1％的精度 B、加荷速率2400N/S±200 N/S C、指示器能在卸荷后显示破坏荷载 D、不能人工操作加荷速度 40、水泥出厂前取样时，正确的取样规定是 ABC。A、按同品种、同强度等级取样 B、袋装和散装水泥分别取样 C、每一编号为一个取样单位
D、同一生产线且不超过规定批量的水泥为一个取样单位。
四、简答题
1、什么是通用硅酸盐水泥？
答：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
2、简述通用硅酸盐水泥的分类
答：通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
3、请写出通用硅酸盐水泥各品种的代号。答：硅酸盐水泥：P.Ⅰ、P.Ⅱ
普通硅酸盐水泥：P.O 矿渣硅酸盐水泥：P.S.A、P.S.B 火山灰质硅酸盐水泥：P.P 粉煤灰硅酸盐水泥：P.F 复合硅酸盐水泥：P.C
4、代号为P.Ⅰ和P.Ⅱ的硅酸盐水泥在组分上有什么区别？ 答：代号为P.Ⅰ的硅酸盐水泥完全由水泥熟料和石膏组成。
代号为P.Ⅱ的硅酸盐水泥由水泥熟料、石膏以及掺量小于等于5%的粒化高炉矿渣或石灰石组成。
5、代号为P.S.A和P.S.B的矿渣硅酸盐水泥在组分上有什么区别？
答：代号为P.S.A的矿渣硅酸盐水泥中粒化高炉矿渣的掺量为大于20%且小于等于50%。代号为P.S.B的矿渣硅酸盐水泥中粒化高炉矿渣的掺量为大于50%且小于等于70%。
6、什么是硅酸盐水泥熟料？
答：由主要含CaO、Si02、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物含量(质量分数)不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。
7、硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。
8、普通硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。
9、矿渣硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：矿渣硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。
10、火山灰质硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：火山灰质硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。
11、粉煤灰硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：粉煤灰硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。
12、复合硅酸盐水泥分为那几个强度等级？
答：复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。
13、通用硅酸盐水泥的化学指标都包括那些指标？
答：包括：不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子？
14、GB175-2007《通用硅酸盐水泥》国家标准中对凝结时间有什么要求？ 答：硅酸盐水泥初凝时间不小于45 min，终凝时间不大于390 min。
普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45 min，终凝不大于600min。
15、GB175-2007《通用硅酸盐水泥》国家标准中对细度有什么要求？ 答：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示，其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。
16、什么是合格品水泥？
答：凡是化学指标、凝结时间、安定性、强度符合GB175-2007规定的为合格品水泥。
17、什么是不合格品水泥？
答：凡是检验结果不符合GB175-2007中化学指标、凝结时间、安定性、强度中任何一项技术要求的为不合格品水泥。
18、GB175-2007中对安定性的仲裁检验有何要求？
答：水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起10d以内完成。
19、简述水泥净浆稠度测定的原理。
答：水泥标准稠度净浆对标准试杆(或试锥)的沉人具有一定阻力。通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加人的水量。20、简述凝结时间测定的原理。
答：凝结时间以试针沉人水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。
21、简述雷氏法测定水泥安定性的原理。
答：雷氏法是观测由二个试针的相对位移所指示的水泥标准稠度净浆体积膨胀的程度。
22、简述试饼法测定水泥安定性的原理。
答：试饼法是观测水泥标准稠度净浆试饼的外形变化程度。
23、什么是水泥的体积安定性？引起水泥体积安定性不良的原因是什么？
答：水泥的体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的均匀性。即水泥硬化浆体能保持一定的形状，具有不开裂、不变形、不溃散的性质。
引起水泥体积安定性不良的原因是：1.熟料中含有过多的游离氧化钙和游离氧化镁。2.掺入石膏过多。
24、标准稠度用水量测定前应做那些准备工作？ 答：（1）维卡仪的金属棒能自由滑动;（2）调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点;（3）搅拌机运行正常。
25、水泥胶砂制备时每锅胶砂的材料用量是多少？
答：水泥：450±2g；标准砂：1350±5g；水：225±1g。
26、水泥振实台的安装有什么要求？
3答： 振实台应安装在高度约400mm的混凝土基座上。混凝土体积约为0.25m，重约600kg。需防外部振动影响振实效果时，可在整个混凝土基座下放一层厚约5mm天然橡胶弹性衬垫。
27、水泥成型和养护的温湿度有何要求？
答：试体成型试验室的温度应保持在(20±2)℃，相对湿度应不低于50%。试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在(20±1)℃，相对湿度不低于90%。试体养护池水温度应在(20±1)℃范围内。
28、什么是水泥的比表面积？它的单位如何表示？
2答： 水泥的比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，它的单位以cm/g2或m/kg来表示。
29、水泥胶砂流动度测试用跳桌的安装有何要求？
答：跳桌宜通过膨胀螺栓安装在已硬化的水平混凝土基座上。基座由容重至少为2240 3kg/m的重混凝土浇筑而成，基部约为400mm×400mm见方，高约690 mm。30、简述水泥密度测定的原理。
答：将水泥倒入装有一定量液体介质的李氏瓶内，并使液体介质充分地浸透水泥颗粒。根据阿基米德定律，水泥的体积等于它所排开的液体体积，从而算出水泥单位体积的质量即为密度，为使测定的水泥不产生水化反应，液体介质采用无水煤油。
五、论述题
1、试述硅酸盐水泥胶砂强度试件的制备方法（用振实台成型）。
答：（1）配料：胶砂的质量配合比应为一份水泥三份标准砂和半份水(水灰比为O.5)。用精度为±1g的天平称取水泥450±2g、标准砂1350±5g、水225±1g。当用自动滴管加225mL水时，滴管精度应达到±1mL。
(2)搅拌：每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下的程序进行操作: 把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。
然后立即开动机器，低速搅拌30S后，在第二个30S开始的同时均匀地将砂子加人。当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌30S。
停拌90S，在第1个15S内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。在高速下继续搅拌60S。各个搅拌阶段，时间误差应在±1S以内。
（3）成型：胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装人试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装人第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。
在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。
2、试述粉煤灰硅酸盐水泥胶砂强度试件的制备方法（用振实台成型）。
答：（1）配料：胶砂的质量配合比应为一份水泥三份标准砂和半份水(水灰比为O.5)。用精度为±1g的天平称取水泥450±2g、标准砂1350±5g、水225±1g。当用自动滴管加225mL水时，滴管精度应达到±1mL。
(2)搅拌：每锅胶砂用搅拌机进行机械搅拌。先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下的程序进行操作: 把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。
然后立即开动机器，低速搅拌30S后，在第二个30S开始的同时均匀地将砂子加人。当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加完。把机器转至高速再拌30S。
停拌90S，在第1个15S内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。在高速下继续搅拌60S。各个搅拌阶段，时间误差应在±1S以内。
（3）胶砂搅拌完成后马上按GB/T2419-2005进行胶砂流动度试验。如果胶砂流动度不小于180mm，则可以进行成型。如果胶砂流动度小于180mm, 应以0.01的整倍数递增的方法调整水灰比，重新制备胶砂，直至胶砂流动度不小于180 mm。
（4）成型：胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装人试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装人第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90°的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。
在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。
3、试述水泥以抽取实物试样的检验结果为验收依据时的验收过程。答：以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB 12573进行，取样数量为20kg，缩分为二等份。一份由卖方保存40d，一份由买方按标准规定的项目和方法进行检验。
在40d以内，买方检验认为产品质量不符合本标准要求，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起10d以内完成。
4、试述水泥胶砂试件脱模前的处理及养护。答：去掉留在模子四周的胶砂。立即将作好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模各边接触。雾室或养护箱的温度应控制在(20±1)℃，相对湿度不低于90%。养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前，用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和做其他标记。二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。
5、试述水泥胶砂试件在水中养护的方法。
答：将做好标记的试件立即水平或竖直放在(20±1)℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上。试件放在不易腐烂的蓖子上，并彼此间保持一定间距，以让水与试件的六个面接触。养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。每个养护池只养护同类型的水泥试件。最初用自来水装满养护池(或容器)，随后随时加水保持适当的恒定水位，不允许在养护期间全部换水。
除24h龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在试验(破型)前15min从水中取出。揩去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。
6、试述水泥胶砂试体的抗折试验方法。
答：将试体一个侧面放在试验机支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷
圆柱以50N/s±10N/s的速率均匀的将荷载垂直的加在棱柱体相对侧面上直至折断。
7、试述负压筛析法检测水泥细度的试验方法。答：（1）试验准备
试验前所用试验筛应保持清洁。试验时，80μm筛析试验称取试样25 g,45 μm筛析试验称取试样10g。
（2）试验过程
筛析试验前应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000Pa~6000Pa范围内。
称取试样精确至0.01g，置于洁净的负压筛中，放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻地敲击筛盖使试样落下。筛毕，用天平称量全部筛余物。
（3）结果计算及处理
水泥试样筛余百分数按下式计算:
式中: F—水泥试样的筛余百分数，单位为质量百分数(%);Rt—水泥筛余物的质量，单位为克(g);W—水泥试样的质量，单位为克(g);C-试验筛修正系数。
合格评定时，每个样品应称取二个试样分别筛析，取筛余平均值为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于0.5%时应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。
8、试述水筛法检测水泥细度的试验方法。答：（1）试验准备
试验前所用试验筛应保持清洁。试验时，80μm筛析试验称取试样25 g,45 μm筛析试验称取试样10g。
（2）试验过程
筛析试验前，应检查水中无泥、砂，调整好水压及水筛架的位置，使其能正常运转，并控制喷头底面和筛网之间距离为35 mm~75 mm。
称取试样精确至0.01g,置于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为0.05MPa±0.02MPa的喷头连续冲洗3 min。筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心倒出清水，烘干并用天平称量全部筛余物。
（3）结果计算及处理
水泥试样筛余百分数按下式计算:
式中: F—水泥试样的筛余百分数，单位为质量百分数(%);Rt—水泥筛余物的质量，单位为克(g);W—水泥试样的质量，单位为克(g);C-试验筛修正系数。
合格评定时，每个样品应称取二个试样分别筛析，取筛余平均值为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于0.5%时应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。
9、试述手工筛析法检测水泥细度的试验方法。答：（1）试验准备
试验前所用试验筛应保持清洁。试验时，80μm筛析试验称取试样25 g,45 μm筛析试验称取试样10g。
（2）试验过程
称取水泥试样精确至0.01g，倒入手工筛内。
用一只手持筛往复摇动，另一只手轻轻拍打，往复摇动和拍打过程应保持近于水平。拍打速度每分钟约120次，每40次向同一方向转动60°，使试样均匀分布在筛网上，直至每分钟通过的试样量不超过0.03g为止。称量全部筛余物。
（3）结果计算及处理
水泥试样筛余百分数按下式计算:
式中: F—水泥试样的筛余百分数，单位为质量百分数(%);Rt—水泥筛余物的质量，单位为克(g);W—水泥试样的质量，单位为克(g);C-试验筛修正系数。
合格评定时，每个样品应称取二个试样分别筛析，取筛余平均值为筛析结果。若两次筛余结果绝对误差大于0.5%时应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。
10、试述水泥标准稠度用水量（标准法）的测定步骤。
答：水泥净浆拌和结束后，于即将拌制好的水泥净浆装入已置玻璃地板上的试模中，用小刀插捣，轻轻震动数次，刮去多余的净浆；刮平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下，降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，使试杆垂直自由的沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时，记录试杆距底板之间的距离，升起试杆后，立即擦净；整个操作应在搅拌后1.5min内完成，以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆，其拌和水量为该谁你的标准稠度用水量，按水泥质量的百分比计。
11、试述水泥初凝时间的测定方法。
答：试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定。测定时，从湿气养护箱中取出试模放在试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1s~2s后，突然放松，试针垂直自由的沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试件30s时指针的读数。当试针沉入距底板4mm±1mm时，为水泥到达初凝状态，由水泥全部加入到水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间,用“min”表示。
测定时应注意，在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准;在整个测试过程中试针沉人的位置至少要距试模内壁10 mm。临近初凝时，每隔5 min测定一次，到达初凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为到达初凝状态。每次测定不能让试针落人原针孔，每次测试完毕须将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，整个测试过程要防止试模受振。
12、试述水泥终凝时间的测定方法。
答：为了准确观测试针沉人的状况，在终凝针上安装了一个环形附件。在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180°，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放人湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间时每隔15 min测定一次，当试针沉人试体0.5 mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态，由水泥全部加人水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“min”表示。
到达终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为到达终凝状态。每次测定不能让试针落人原针孔，每次测试完毕须将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，整个测试过程要防止试模受振。
13、试述安定性（标准法）的测定方法。答：（1）测定前的准备工作
每个试样需成型两个试件，每个雷氏夹需配备质量约75g~85g的玻璃板两块，凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。
(2)雷氏夹试件的成型
将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约10 mm的小刀插捣数次，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立即将试件移至湿气养护箱内养护24 h±2 h。
（3）沸煮
调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30 min±5 min内升至沸腾。
脱去玻璃板取下试件，先测量雷氏夹指针尖端间的距离(A)，精确到0.5mm，接着将试件放人沸煮箱水中的试件架上，指针朝上，然后在30 min±5 min内加热至沸并恒沸180 min±5min。
（4）结果判别:沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。测量雷氏夹指针尖端的距离(C)，准确至0.5 mm，当两个试件煮后增加距离(C-A)的平均值不大于5.0 mm时，即认为该水泥安定性合格，当两个试件的(C-A)值相差超过4.0 mm时，应用同一样品立即重做一次试验。再如此，则认为该水泥为安定性不合格。
14、试述安定性（代用法）的测定方法。答：（1）测定前的准备工作
每个样品需准备两块约100mm ×100mm的玻璃板，凡与水泥净浆接触的玻璃板都要稍稍涂上一层油。
（2）试饼的成型方法
将制好的标准稠度净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在预先准备好的玻璃板上，轻轻振动玻璃板并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹，做成直径70 mm~80 mm、中心厚约10 mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，接着将试饼放人湿气养护箱内养护24 h±2 h。
（3）沸煮
调整好沸煮箱内的水位，使能保证在整个沸煮过程中都超过试件，不需中途添补试验用水，同时又能保证在30 min±5 min内升至沸腾。
脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，然后在30 min±5 min内加热至沸并恒沸180 min±5 min。
（4）结果判别:沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲(使钢直尺和试饼底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲)的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。
15、试述水泥胶砂流动度的测定方法。答：（1）如跳桌在24 h内未被使用，先空跳一个周期25次。（2）胶砂制备按GB/T 17671有关规定进行。在制备胶砂的同时，用潮湿棉布擦拭跳桌台面、试模内壁、捣棒以及与胶砂接触的用具，将试模放在跳桌台面中央并用潮湿棉布覆盖。（3）将拌好的胶砂分两层迅速装人试模，第一层装至截锥圆模高度约三分之二处，用小刀在相互垂直两个方向各划5次，用捣棒由边缘至中心均匀捣压15次;随后，装第二层胶砂，装至高出截锥圆模约20 mm，用小刀在相互垂直两个方向各划5次，再用捣棒由边缘至中心均匀捣压10次。捣压后胶砂应略高于试模。捣压深度，第一层捣至胶砂高度的二分之一，第二层捣实不超过已捣实底层表面。装胶砂和捣压时，用手扶稳试模，不要使其移动。
(4)捣压完毕，取下模套，将小刀倾斜，从中间向边缘分两次以近水平的角度抹去高出截锥圆模的胶砂，并擦去落在桌面上的胶砂。将截锥圆模垂直向上轻轻提起。立刻开动跳桌，以每秒钟一次的频率，在25S±1s内完成25次跳动。
(5)流动度试验，从胶砂加水开始到测量扩散直径结束，应在6min内完成。
16、试述水泥密度的测定步骤。答：（1）将无水煤油注入李氏瓶中至0到1 mL刻度线后(以弯月面下部为准)，盖上瓶塞放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水中(水温应控制在李氏瓶刻度时的温度)，恒温30 min，记下初始(第一次)读数。
（2）从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。（3）水泥试样应预先通过0.90 mm方孔筛，在110±5 ℃温度下干燥1h，并在干燥器内冷却至室温。称取水泥60g,称准至0.01g。
（4）用小匙将水泥样品一点点的装入李氏瓶中，反复摇动(亦可用超声波震动)，至没有气泡排出，再次将李氏瓶静置于恒温水槽中，恒温30 min，记下第二次读数。
（5）第一次读数和第二次读数时，恒温水槽的温度差不大于0.2 ℃。
17、试述水泥比表面积的测定方法。答 ：（1）测定水泥密度
按GB/T 208测定水泥密度。（2）漏气检查
将透气圆筒上口用橡皮塞塞紧，接到压力计上。用抽气装置从压力计一臂中抽出部分气体，然后关闭阀门，观察是否漏气。如发现漏气，可用活塞油脂加以密封。
（3）空隙率(ε)的确定
PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率采用0.500±0.005，其他水泥或粉料的空隙率选用0.530±0.005。
当按上述空隙率不能将试样压至规定的位置时，则允许改变空隙率。（4）7.4确定试样量
试样量按下式计算:
式中: m—需要的试样量，单位为克(g);—试样密度，单位为克每立方厘米(g/cm3);v—试料层体积，单位为立方厘米(cm3);—试料层空隙率。（5）试料层制备 将穿孔板放入透气圆筒的突缘上，用捣棒把一片滤纸放到穿孔板上，边缘放平并压紧。称取确定的试样量，精确到0.001g，倒人圆筒。轻敲圆筒的边，使水泥层表面平坦。再放人一片滤纸，用捣器均匀捣实试料直至捣器的支持环与圆筒顶边接触，并旋转1~2圈，慢慢取出捣器。
穿孔板上的滤纸为笋12.7 mm边缘光滑的圆形滤纸片。每次测定需用新的滤纸片。(6)透气试验
把装有试料层的透气圆筒下锥面涂一薄层活塞油脂，然后把它插人压力计顶端锥型磨口处，旋转1~2圈。要保证紧密连接不致漏气，并不振动所制备的试料层。
打开微型电磁泵慢慢从压力计一臂中抽出空气，直到压力计内液面上升到扩大部下端时关闭阀门。当压力计内液体的凹月面下降到第一条刻线时开始计时，当液体的凹月面下降到第二条刻线时停止计时，记录液面从第一条刻度线到第二条刻度线所需的时间。以秒记录，并记录下试验时的温度(℃)。每次透气试验，应重新制备试料层。
18、试述水泥检测报告至少应包括那些内容：
答：答：至少应包括：报告名称、报告编号、样品编号、样品状态、委托单位、工程名称、工程部位、代表批量、生产厂家、检测日期、检测依据、产品标准、检测环境的温湿度、实验室地址、水泥品种、代号、强度等级、力学性能检测结果、结论、签发日期、主检人、校核人、批准人、检测单位等。
19、试述一下砌筑水泥保水率的测定方法。答：（1）、将空的干燥的试模称量，精确到0.1g;将8张未使用的滤纸称量精确到0.1g。（2）、称取450g±2g水泥，1350g±5gISO标准砂，量取225 mL±1 mL水，按GB/T17671制备砂浆，并按GB/T2419测定砂浆的流动度，调整水量以水泥胶砂流动度在180mm~190 mm范围内的用水量为准。
（3）、当砂浆的流动度在180mm~190mm范围内时，将搅拌锅中剩余的砂浆在低速下重新搅拌15s，然后用刮刀将砂浆装满试模并抹平表面。
（4）、将装满砂浆的试模称量精确到0.1g。用滤网盖住砂浆表面，并在滤网顶部放上8张已称量的滤纸，滤纸上放上刚性底板，将试模翻转180°倒放在一平面上并在倒转的试模底上放上质量为2kg的铁砣。5min±5s后拿掉铁砣，再倒放回去，去掉刚性底板、滤纸和滤网，并称量滤纸精确到0.1g。
（5）、计算求得保水率。
20、论述一下如何才能保证水泥抗压结果检测的准确性？ 答：（1）、首先是检验人员要具备熟练的检验技术、能熟练地进行水泥检测。
（2）、试验用的仪器设备应确保检定或自校合格，并满足标准的要求。这些设备包括搅拌机、振实台、试模、试验机等。
（3）、养护设施要满足标准的要求，包括成型间和标准养护室的温湿度要严格按标准要求进行控制。
（4）、成型时计量要准确。称量所用的天平要检定合格，天平的精度要满足标准的要求。（5）、试验所用的标准砂要采用符合国家标准的标准砂。（6）、试压时的抗压夹具、加荷方法等要满足标准的要求。
六、案例分析与计算题：
1、一组水泥试件28天抗折强度分别为7.2MPa、7.5 MPa、7.6 MPa，求该组试件的抗折强度。
答：（1）先求平均值：（7.2+7.5+7.6）/3=7.4MPa(2)求最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（7.2-7.4）/7.4×100%＝-2.7%（7.5-7.4）/7.4×100%=1.4%(3)该组试件的抗折强度为7.4MPa。
2、一组水泥试件28天抗折强度分别为7.2MPa、7.5 MPa、8.9 MPa，求该组试件的抗折强度。
答：（1）先求平均值：（7.2+7.5+8.9）/3=7.9MPa(2)求最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（7.2-7.9）/7.9×100%＝-8.9%（8.9-7.9）/7.9×100%=12.7%（3）剔除8.9MPa这个数值再求平均值（7.2+7.5）/2=7.4MPa(3)该组试件的抗折强度为7.4MPa。
3、一组水泥试件的28天抗压强度分别45.6MPa、46.3 MPa、46.1 MPa、44.2 MPa、47.8 MPa、48.4 MPa，求该组试件的28天抗压强度。
答：（1）先求平均值：
（45.6+46.3+46.1+44.2+47.8+48.4）/6=46.4MPa（2）求最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（44.2-46.4）/46.4×100%=-4.7%(48.4-46.4)/46.4×100%=4.3%(3)该组试件的28天抗压强度为46.4MPa。
4、一组水泥试件的28天抗压强度分别40.1MPa、46.3 MPa、46.1 MPa、44.2 MPa、47.8 MPa、48.4 MPa，求该组试件的28天抗压强度。
答：（1）先求平均值：
（40.1+46.3+46.1+44.2+47.8+48.4）/6=45.5MPa（2）求最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（40.1-45.5）/45.5×100%=-11.9%(48.4-45.5)/45.5×100%=6.4%（3）将最小值剔除掉再求平均值
（46.3+46.1+44.2+47.8+48.4）/5=46.6MPa（4）再求剩下的5个数值中最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（44.2-46.6）/46.6×100%=-5.2%(48.4-46.6)/46.6×100%=3.9%(5)该组试件的28天抗压强度为46.6MPa。
5、一组水泥试件的28天抗压强度分别40.1MPa、46.8 MPa、46.1 MPa、41.2 MPa、47.8 MPa、48.4 MPa，求该组试件的28天抗压强度。
答：（1）先求平均值：
（40.1+46.8+46.1+41.2+47.8+48.4）/6=45.1MPa（2）求最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（40.1-45.1）/45.1×100%=-11.1%(48.4-45.1)/45.1×100%=7.3%（3）将最小值剔除掉再求平均值
（46.8+46.1+41.2+47.8+48.4）/5=46.1MPa（4）再求剩下的5个数值中最大值和最小值与平均值的差值是否超过±10%（41.2-46.1）/46.1×100%=-10.6%(48.4-46.1)/46.1×100%=5.0%(5)该组试件的28天抗压强度结果作废。
6、在一次水泥密度的测试过程中，共进行两次试验，一次试样量为60.02g, 水泥排开无水煤油的体积为18.9mL，每二次称取的试样量为60.18g,水泥排开的无水煤油的体积为19.0mL。求该水泥试样的密度。
3答：第一次测得的水泥密度为：60.02/18.9=3.18g/cm 第二次测得的水泥密度为：60.18/19.0=3.17g/cm 由于两次测量结果之差不超过0.02 g/cm，所以取两次测量结果的平均值为该水泥样品的密度值：（3.18+3.17）/2=3.18 g/cm。
7、在一次水泥密度的测试过程中，共进行两次试验，一次试样量为60.02g, 水泥排开无水煤油的体积为18.9mL，每二次称取的试样量为59.98g,水泥排开的无水煤油的体积为19.1mL。求该水泥试样的密度。
3答：第一次测得的水泥密度为：60.02/18.9=3.18g/cm 第二次测得的水泥密度为：59.98/19.1=3.14g/cm 由于两次测量结果之差不超过0.02 g/cm，所以该试验应增加测试次数或重做。
8、在一次水泥细度的测试过程中，共进行两次试验。一次试验的试样量为25.12g,筛余量为1.02g;第二次的试样量为25.34g,筛余量为1.06g。筛子的修正系数为1.12,求该水泥样品的细度。
答：第一次测得的水泥细度为：1.02/25.12×100%＝4.1%
4.1%×1.12＝4.6% 第二次测得的水泥细度为：1.06/25.34×100%＝4.2%
4.2%×1.12＝4.7% 由于两次筛余结果绝对误差小于0.5%，所以取两次结果的平均值作为筛析结果。（4.6%+4.7%）/2=4.6%。
9、在一次水泥细度的测试过程中，共进行两次试验。一次试验的试样量为25.86g,筛余量为1.02g;第二次的试样量为25.04g,筛余量为1.1 8g。筛子的修正系数为1.12,求该水泥样品的细度。
答：第一次测得的水泥细度为：1.02/25.86×100%＝3.9%
3.9%×1.12＝4.4% 第二次测得的水泥细度为：1.18/25.04×100%＝4.7%
4.7%×1.12＝5.3% 由于两次筛余结果绝对误差大于0.5%，应再做一次试验，取两次相近结果的算术平均值，作为最终结果。
10、当被测试样的密度、试料层中空隙率与标准样品相同，试验时的温度与校准温度之差为2℃时。标准试样的比表面积为348cm2/g，密度为3.18g/cm3，在试验时压力计中液面降落时间为75s.被测物料的密度为3.16g/cm3, 在试验时压力计中液面降落时间为102s.计算被测试样的比表面积。
答：
11、某一试验室接收了一份水泥委托检验任务，试验人员在接收委托后直接将试验样品拿到水泥检测室进行检验。在进行检测时，试验人员发现检测室温度为16度，于是该试验人员将检测室的空调打开，一边进行温度控制一边继续进行试验，并用精度为±2g的天平称取所取的材料进行成型操作。请问：该试验人员的检测过程符合标准的要求吗？如果不符合，请指出。
答：该试验人员的检测过程不符合标准的要求。
（1）标准要求试验室温度为20℃±2℃，相对饭度应不低于50%，水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室一致。因此，该试验人员应先对试验室的温湿度进行检查，当发现环境条件不满足要求时应先进行温湿度进行调整，调整到标准要求的温湿度，并将水泥样品在标准条件下存放一段时间，使之和与试验室温度一致后方可进行试验。
（2）称量所用的天平不满足要求，标准要求精度为±1g。
12、某试验室用试饼汉测定水泥的安定性。试饼成型完毕后将试饼放在成型室内养护24 h±2 h。然后脱脱去玻璃板取下试饼，在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，接通电源进行加热，沸煮箱在45min后沸腾并恒沸3小时。沸煮结束后，立即放掉沸煮箱中的热水，打开箱盖，待箱体冷却至室温，取出试件进行判别。目测试饼未发现裂缝。因此判水泥的安定性合格。请问：该试验室的安定性检测有何不当之处？
答：（1）试饼成型后应当在养护箱中养护，而不应该在成型室内养护。（2）沸煮时应当在在30 min±5 min内升至沸腾。
（3）结果判定时，除了目测试饼有无裂缝外，还应用钢直尺检查也没有弯曲。
13、某一试验室将同一天成型的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥放入一个养护槽中进行养护。由于养护槽比较小，所以试验人员就将试件刮平面向下叠放在一起。养护到第20天时，试验人员发现试体上表面的水深只有2mm，于是，从自来水管中接水加到养护槽中以保持试体上表面的水深超过5mm。请问：该试验室对水泥试件的养护有何不当之处？
答：（1）不应将不同品种的水泥放在一个养护槽中养护。
（2）试件不应当叠放，试件彼此间应保持一定间距，以让水与试件的六个面接触。
（3）水平放置时刮平面应朝上。
（4）应每天检测养护槽的水深，并保持试体上表面的水深不得小于5mm。
（5）不应从自来水管中接水直接加到养护槽中，而应该加入事先放在养护室中和养护室同的水。
14、某试验室进行水泥密度的检测，李氏瓶刻度时的温度为20 ℃。试验人员将无水煤油注入李氏瓶中至0到1 mL刻度线后，盖上瓶塞放入恒温水槽内，使刻度部分浸入水中，恒温30 min，并记下初始(第一次)读数，此时恒温水槽的温度为20.5℃。试验人员从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶细长颈内没有煤油的部分仔细擦干净。然后试验人员从水泥样中用精度为±1g的天平称取60g水泥样品并将其一点点的装入李氏瓶中，并反复摇动，至没有气泡排出，再次将李氏瓶静置于恒温水槽中，恒温30 min，记下第二次读数，此时恒温水槽的温度为20.0℃。问：该密度检测过程有何不当之处？
答：（1）水泥试样应预先通过0.90 mm方孔筛，在110±5 ℃温度下干燥1h，并在干燥器内冷却至室温。而在该操作过程中没有进行这些预备工作。
（2）称量水泥用的天平的精度不够，应用精度为±0.01g的天平。
（3）第一次读数和第二次读数时，恒温水槽的温度差0.5℃，超过了0.2 ℃的标准要求。
15、某工地从水泥厂新购一批袋装水泥，双方商定以抽取实物试样的检验结果为验收依据。水泥到场后，双方人员从10袋水泥中取样20kg，缩分为二等份。一份由水泥厂保存，另一份则送到某市级工程质量检测站进行检验。等到第30天，工地人员取报告时发现水泥安定性和28天强度不合格。于是工地一方将检测结果通知水泥厂，并要求水泥厂进行赔偿。水泥厂不服，双方经协商后同意进行仲裁检验。于是双方将水泥厂保存的另一份样品送到同一检测站重新对不合格项进行检测。问：在这批水泥的验收过程中，那些过程是错误的？
答：（1）取样方法不正确。应至少从20袋水泥中取样混合组成混合样。（2）仲裁检验时不应再送到市级工程质量检测站进行检验。而应送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。
橡胶水泥混凝土性能研究 篇3
摘 要:在水泥混凝土中掺入适量的橡胶粉制成橡胶水泥混凝土,它对改善混凝土的韧性、抗冲击性能,有效解决水泥混凝土的缺陷对机场道面产生的不利影响具有重大意义。文章系统阐述了橡胶水泥混凝土的性能。
关键词:橡胶水泥;混凝土;性能
中图分类号:TU528.572文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0142-01
自20世纪90年代起,美、英等发达国家为了解决日益增长的废旧橡胶轮胎的处理问题,将废旧轮胎磨碎制得橡胶粉,然后与水泥混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”(RPCC)。它的性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间,并集合了橡胶和水泥混凝土的特点。
1强度
国内外对橡胶水泥混凝土的研究大部分都涉及其强度,其基本—致的研究结论是,掺入橡胶集料后将导致水泥混凝土强度的降低,降低幅度与橡胶集料掺量、橡胶集料的种类以及橡胶集料是否改性有关系。橡胶水泥混凝土的密度和抗压强度均随橡胶掺量的增加而降低,橡胶粉种类对橡胶水泥混凝土抗压强度影响较大,但并非粒径越大,强度降低越多。在两种橡胶微粒体积替代量增加的情况下,废旧轮胎橡胶改性混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现下降的趋势,但破坏形式由脆性改为弹性。针对废轮胎颗粒掺加到水泥混凝土中会明显降低材料强度的问题,应用多种方法来改进橡胶水泥混凝土的力学性能。例如降低W/C、掺加硅灰、偶联剂预处理橡胶颗粒等。研究结果表明,降低W/C能够明显提高橡胶水泥混凝土的强度,橡胶颗粒表面用PVA和硅烷偶联剂处理能够显著增加抗压强度,如果多种方法联合使用效果更好。
2延性和抗冲击性能
现有研究结果均表明掺加橡胶集料可以明显改善或提高水泥混凝土的韧性。不同研究者研究橡胶集料对水泥混凝土韧性影响的指标各不相同,大致有脆性系数、抗弯强度、弹性模量、极限拉应变值等。但得出的结论相似,即橡胶集料掺量达到一定程度的混凝土断裂模式不同于普通混凝土的脆性断裂,而是呈塑性屈服破坏形态,反复加载至破坏循环多次都不会完全破碎,能量吸收能力比普通混凝土高,极限拉、压应变远远大于普通混凝土。
3收缩和抗裂
研究橡胶水泥混凝土收缩的文献比较少。不同橡胶粒掺量的混凝土1d～60d的干缩值均小于未掺加橡胶粒子的对比混凝土,说明掺加橡胶粒子可以明显降低水泥混凝土的干燥收缩。在水泥混凝土中掺入废橡胶粉、粉煤灰及外加剂等,进行优化组合,调整混凝土的内部结构,经过宏观和微观试验得出结论:水泥混凝土的抗裂韧性得到了提高,裂缝明显减少[3]。
4橡胶水泥混凝土耐久性能研究成果
①抗冻性。与普通混凝土相比,橡胶水泥混凝土的抗冻性有明显的改善。影响橡胶水泥混凝土抗冻性的因素有粒径、橡胶粉掺量、表面粗糙度、密度、混凝土水胶比等。 S橡胶水泥混凝土抗冻性明显好于普通不掺引气剂的混凝土,而其表面剥落行为与掺引气剂的混凝土相似。胶粉的掺入提高了混凝土的抗冻性能,特别是提高了混凝土表面的抗冻能力,即可大幅度减小混凝土的质量损失率,且在掺量小于15%的前提下,掺量越多,粒径越小,质量损失率越小;胶粉的掺入对混凝土的相对动弹模量影响不大。
②抗疲劳性。橡胶粉混凝土的抗疲劳特性明显优于普通水泥混凝土。疲劳实验前,橡胶粉混凝土超声波声速和抗压强度均低于普通混凝土,疲劳实验后,橡胶粉混凝土超声波声速和强度的下降幅度都低于普通混凝土。
③抗渗性和耐磨性。橡胶粉混凝土的抗渗性能较普通混凝土有较大的提高,孙家瑛等[5]研究了聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性,橡胶粉混凝土的抗磨耗性能非常优越,并且橡胶粉掺量大小对聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性能几乎没有影响。通过水下刚球法试验得出橡胶混凝土耐磨性能非常优越,甚至优于硅粉混凝土的结论。
参考文献:
[1]严捍东,麻秀星,黄国晖.废橡胶集料对水泥基材料变形和耐久性影响的研究现状[J].化工进展,2008,27(3):395-403.
[2]赵志远.废橡胶颗粒改性水泥基材料的塑性开裂和抗冲击性能[J].混凝土与水泥制品,2008,(4):1-5.
[3]张昊,张小亮,乐金朝.废旧轮胎橡胶改性混凝土材料性能试验研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2008,(1):39-41.
[4]李悦.橡胶集料水泥砂浆和混凝土的性能研究[J].混凝土,2006,6:45-48.
高性能陶瓷级水泥发泡保温板 篇4
我国在新建节能建筑和既有建筑节能改造时, 多采用发泡聚苯乙烯 (EPS) 、挤塑聚苯乙烯 (XPS) 和聚氨酯泡沫 (PU) 作为外墙外保温体系中的首选保温材料。虽然这些材料具有轻质、隔热、易加工等优势, 但其致命缺点是易燃。2009年9月, 公安部和住房城乡建设部联合下发的《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》, 对建筑外保温材料的燃烧性能级别做出了严格规定, 之后环保价廉的发泡水泥保温板成为明星产品。
发泡水泥保温板在推广的同时, 也存在一定的问题。主要反映在大多数产品不能达到各省颁发的推广应用技术规程性能指标要求。即抗压、抗拉、容重和吸水率在达到技术指标要求的同时, 保温系数还要达到要求。
发泡陶瓷保温板是以陶土尾矿、陶瓷碎片、河道淤泥等作为主要原料, 经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。产品变形系数小, 抗老化, 性能稳定, 安全稳固性好, 可与建筑物同寿命。同时材性抗压、抗拉和吸水率表现良好, 可以满足外墙面砖体系的技术要求。其不足在于容重大、导热系数高、成本高和生产过程非节能降耗。
面对市场情况和存在问题, 以结合两类产品各自的优点为目的, 研制开发了稳定的水泥发泡保温板。因为材性指标与陶瓷发泡保温板类似, 所以称之陶瓷级水泥发泡保温板, 旨在区别常规的水泥发泡保温板。
1 高性能陶瓷级水泥发泡保温板
水泥本身的性质, 决定它的抗拉强度很难做到很好, 抗压指标在容重的限制下也不容易做好。在江苏省工程建设推荐性技术规程苏JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙保温系统应用技术规程》中规定了两个技术标准———I型和II型, 它的抗拉强度指标都是≥0.13 MPa, 要求较高, 市场上的产品达到该标准的很少。
提高混凝土的抗压抗拉的路径主要有:提高水泥的标号, 提高水泥的用量加大容重, 降低水灰比, 掺入纤维, 加减水剂及减水剂改性增强产品, 加入有机高分子胶凝材料, 加入无机胶凝材料和各种各样的混凝土添加剂。但是要达到产品性能价格比、可接受的成品率、生产工艺简单实用、满足工厂化的实际生产效率等, 以及材性综合指标都达标仍很困难。比如有的提高水泥标号或用纯水泥发泡, 结果成本上去, 成型裂缝不好控制, 后期收缩变形大, 闭孔率下降, 随之收缩裂缝就会严重, 成品强度反会下降, 导热系数增大, 容重也会超标。
江苏省建材院根据在建材方面多年积累的经验和技术, 通过和国外混凝土外加剂优势厂家的合作, 综合考虑这些互相矛盾的影响因素, 从2011年初开始这个课题的研发, 主要通过三个技术措施来解决。一是对无机水泥胶凝材料的技术挖潜, 使得在现有标号的水泥各项技术指标提升。二是在提高吸水率的同时, 不以降低混凝土的强度指标为代价。也就是说, 不通过添加憎水剂、硬脂酸钙、有机硅或硬脂酸等传统憎水材料来降低吸水率, 而是通过降低控制混凝土中的毛细管的直径来提高混凝土强度, 同时满足吸水率要求, 还不破坏材料的呼吸性能。三是提高粉煤灰的活化率强化混凝土的性能, 使得粉煤灰从纯粹的细骨料作用提升到对混凝土制品强度的贡献作用。
经过三项技术处理的混凝土试块与没有处理的试块对比测试, 各项指标改进明显:干缩量减少2倍以上, 温差收缩龟裂减少, 水泥浆体增加10%以上, 3 d早期强度25%, 抗压强度增加20%以上, 抗拉强度提高35%以上, 抗冻融性明显改善, 抗裂强度增加40%, 试块具有不透水性, 混凝土中含有97%微毛细孔, 密度提高20%。
通过这些技术形成的发泡保温产品, 根据江苏省工程建设推荐性技术规程苏JG/T041-2011《复合发泡水泥板外墙保温系统应用技术规程》的II型指标进行测试。由表1、表2可见, 主要指标完全可以媲美陶瓷发泡保温板 (测试样本最高的抗拉强度=0.21 MPa) 。当保温板抗拉强度≥0.15 MPa, 系统拉拔≥0.2 MPa是没有问题的, 可广泛应用于外墙面, 并适应面砖体系。导热系数比陶瓷保温板要好, 吸水率比陶瓷要大。成本两项比较, 陶瓷发泡保温板和陶瓷级发泡水泥保温板是5~8:1的概念。所以陶瓷级发泡水泥保温板具有较大的市场空间, 目前技术已成熟可靠。
2 产品特点和结论
陶瓷级发泡水泥保温板, 又称陶瓷级发泡混凝土保温板, 属无机防火保温板, 是以普通硅酸盐水泥、粉煤灰、发泡剂、外加剂等为材料, 经复合、搅拌、发泡、切割等工艺制成的轻质气泡状绝热材料, 其突出特征是在混凝土内部形成直径1~3 mm封闭的泡沫孔, 使混凝土轻质化和具有保温隔热性能。
(1) 防火隔热。陶瓷级发泡水泥保温板是A1级不燃无机材料, 耐火极限3 h以上, 在高温或火灾情况下不会产生有毒气体。因其闭孔率>95%, 从而具有很好的隔热性能。
(2) 保温性能好。产品容重轻, 体积干密度为200~240 kg/m3;导热系数低, 小于0.06 W/m.k;吸水率低, 小于10%;是理想的保温、隔热材料。
(3) 抗压强度高、粘结力强。陶瓷级发泡水泥保温板抗压强度高, 大于0.8 MPa;系统材料具有良好的相容性, 与墙体粘结强度高;板材干燥收缩值低, 无空鼓开裂现象;抗风压能力强。由于抗压强度高, 吸水性低, 所以能很好地适应屋面保温板的要求。
(4) 抗拉强度高。能够适应外墙面砖体系, 应用面更广, 适应性更强。
(5) 隔音性能好。泡沫水泥属多密闭孔材料, 因此它也是一种良好的隔音材料, 能起到良好的隔音效果。
(6) 与建筑物同寿命。系统稳定性好, 抗碳化、老化和抗冻性能高, 耐候性优良。
(7) 产品性能价格比高。比高耗能的陶瓷发泡和玻璃发泡保温板有更大的优势。
(8) 施工简便、周期短。专用砂浆直接粘结, 易于操作, 同步施工, 大大缩短施工周期。
高性能水泥 篇5
硅酸盐水泥
1、早期及后期强度均高：适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。
2、抗冻性好：适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。
3、干缩小：可用于干燥环境。
4、耐磨性好：可用于道路与地面工程。
适用于配制高标号、超高标号混凝土及大跨度梁架等。普通硅酸盐水泥
特性：早期强度增长快、水化热略低、在低温情况下强度进展很快，耐冻性好、抗渗性好；和易性好。
适用于桥梁、码头、道路、高层建筑等各种建筑工程，一般工业与民用建筑，可配C30-C80不同标号混凝土。是应用最广的水泥 复合硅酸盐水泥
特性：耐腐蚀性耐热性好、水化热低、干缩性小、抗渗性较好；由于掺入了二种以上的混合材料，起到了互相取长补短的作用，其效果大大优于只掺一种混合材料。因而其用途更为广泛。
适用于一般工业与民用建筑。
使用注意事项
1、要注重存储管理，防止产品受潮。在运输、储存过程中要做好防护，雨天装车要注意车箱不能积水，要及时加盖防雨蓬布；水泥储存要放在干燥的环境中，避免水泥吸潮结块；使用时要坚持先进先用原则，且储存时间不宜过长，防止受潮，导致产品质量、性能下降；同时注意水泥不要与糖、化肥等有机物质混合在一起，避免引起不良反应。
2、不能混合使用。由于不同品种、强度等级水泥的质量、性能存在差异，要分开堆放，单独使用；同一厂家不同品种、不同等级水泥不能混合使用；同品种、同等级、但不同厂家的水泥也不得混合使用
3、合理地选择水泥品种及强度等级。在海螺水泥产品使用时，要根据施工部位和混凝土强度等级设计要求，合理地选择水泥品种及强度等级，避免选择高强度等级水泥配制低标号混凝土或用低强度等级水泥配制高标号混凝土，使水泥在混凝土中掺量不当，导致混凝土和易性差、坍落度损失大等不良现象产生，同时造成混凝土生产成本不经济
4、坚持预配试验工作。海螺水泥在使用时，由于不同工程、不同结构、不同部位的要求不同，要预先进行配比实验，确定最佳配合比,以确保混凝土质量稳定合格。
5、重视施工规范和养护工作。要严格控制好混凝土用砂、石、水等掺合料质量，水中不得含有有机物，砂石中含泥量要低，含硫、碱高的砂石及掺合物不得使用；混凝土配合比设计要按照施工规范进行设计；施工时搅拌要均匀，水灰比不能太大，振捣要适度，不能漏浆，避免混凝土出现水泥分布不均、离析、泌水等，使其强度下降。
6、在高温或低温天气搅拌混凝土时，要注意控制好掺合料的温度，避免混凝土凝结时间过快或过慢；浇筑的混凝土在失去塑性后，要及时浇水、覆盖，保持湿润，避免过于干燥使混凝土开裂，也要注意浇水不要过早、过多，以免混凝土表面粘结差、强度低，防止出现起砂、起皮现象。
针对农村市场使用32.5复合水泥，施工时混凝土常见的问题。
施工常见问题
1、砂石含泥量大，其所配制的混凝土凝结慢，强度低，也容易产生裂缝。措施：对沙石进行冲洗。
2、混凝土水灰比大，当水泥水化后，多余的水分残留在混凝土中形成水泡或蒸发后形成气孔，降低了混凝土强度。措施：混凝土水灰比大，主要是用水量多，应减少用水量。
3、混凝土浇筑凝固后，未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩不均匀，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，产生温度应力而出现裂缝。措施： 一般在夏季施工避开高温施工。混凝土浇筑凝固后，及时浇水养护降温。
4、混凝土水灰比大或振捣过度，多余的水分残留在混凝土的表面，配制的混凝土会造成凝结慢，强度降低，表面也容易划动。措施：
1、应减少用水量，用水量的控制一般在配制混凝土中不得超过水泥用量的一半
2、振捣要适度，避免骨料下沉，水浮在表面。
高性能水泥 篇6
关键词：基层；水泥粉煤灰稳定碎石；强度；使用性能
中图分类号：文献标识码：A文章编号：1672-3198（2007）12-0293-01
路面基层是沥青面层铺设的主要承重层，要求路面基层具有一定的强度、刚度与稳定性。在保证基层强度与稳定性要求的前提下，用水泥来替代石灰，作为粉煤灰的活性激发剂，形成水泥粉煤灰稳定碎石基层，从而达到早期强度高，稳定性能好，交通开放时间早，成本降低的目的。
1 原材料确定
根据工地实际情况，采用以下原材料，并且按照试验规程对以下原材料进行室内试验，得到以下结果。
（1）水泥：采用325号普通硅酸盐水泥，水泥终凝时间大于6h。在水泥粉煤灰稳定碎石基层中不应采用早强水泥。
（2）粉煤灰：采用浙江省嘉兴热电厂的粉煤灰，经过试验其化学成分中Si2、Al2O3、Fe2O3总含量等于或大于70%，烧失量不大于20%，比表面积大于2500cm2/g。
（3）石灰：采用浙江省长兴生产的生石灰消解，符合JC/T480-92标准中合格品要求。
（4）碎石：采用最大粒径不超过30㎜，压碎值不大于30%。
2 基层混合料强度形成机理
目前交通建设工地上经常采用水泥、石灰作为基层的无机胶结料，从而形成了水泥稳定碎石基层、石灰粉煤灰稳定碎石基层，水泥粉煤灰碎石基层三个典型代表，这三大类无机结合料的强度形成理论机理分别为：
(1)水泥稳定碎石基层：水泥矿物与混合料中的水分产生强烈的水解和水化反应，同时分解出Ca（OH）2并形成其它水化物，以及水泥石在碱介质中析出、结晶、硬化。
(2)石灰粉煤灰稳定碎石基层：石灰中Ca（OH）2与粉煤灰中活性的AlO2、SiO2反应生成含水的铝硅酸钙。
(3)水泥粉煤灰碎石基层：水泥矿物与混合料中水分产生Ca（OH）2和的粉煤灰中活性AIO2、SIO2反应，形成铝硅酸钙。
根据三类混合料的特性，以早期强度要求高，收缩裂缝少，施工容易，成本低为目的，进行配合比室内试验。
3 试验结果
以室内击实试验所得的最大干密度、最佳含水量和实际现场压实度要求大于98%，进行静压法成型，得7天、28天以及90天的试件强度，结果如下表所示。
可以看出：A2、A3、B2、B3、C1、C2均满足设计强度要求，但A类混合料早期强度相对较低。
4 经济成本比较结果
工程项目总需混合料为35万立方米，对三种基层类型以满足设计强度要求进行经济成本分析，比较结果如下表所示。
综上所述，根据试验结果和经济成本比较，结合技术性能、施工工艺等方面比较，认为水泥粉煤灰稳定碎石是一种强度高、使用性能好、经济合理的基层方案。
参考文献
［1］JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范［S］．北京：人民交通出版社，2000，(9).
［2］JTJ058-2000公路工程集料试验规程［S］．北京：人民交通出版社，2000，(9).
少熟料高性能生态碱矿渣水泥研究 篇7
1 实验内容
1.1 实验原料
本实验所用原料粒化高炉矿渣,取自唐山冀东水泥丰润公司。其比重为2.89 g/cm3,比表面积411m2/kg,水分为1.39%。化学成分如表1所示。
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矿渣的碱度系数为:
本实验使用的矿渣碱度系数为1.006,为碱性矿渣,而且其活性系数和质量系数也能满足要求,活性较高。
碱性激发剂采用从化工厂购置的水玻璃Na2O·nSiO·xH2O,模数为2.3,含水量为49.22%,化学成分如表2所示。
熟料取自冀东启新水泥厂预分解窑生产的熟料,实验时将熟料粉磨后全部通过0.080 mm方孔筛,其化学成分及矿物组成如表3所示。
%
%
1.2 实验方法
碱矿渣水泥试体的制备和强度测定:用W/C=0.34的净浆,在2 cm×2 cm×2 cm试模成型,在湿气养护箱中养护1天脱模,并在水中养护至各龄期,用抗压试验机测试抗压强度。
碱矿渣水泥凝结时间测定:将矿渣、水玻璃、熟料、水及外加剂按一定比例加入到净浆搅拌机,拌和4 min,进行凝结时间的测定。
2 实验结果与讨论
2.1 水玻璃掺加量对碱矿渣水泥强度的影响
本实验需要将模数为2.3的水玻璃调整为模数为1.0,用其作为碱性激发剂,水玻璃掺加量对碱矿渣水泥抗压强度的影响见表4所示。
由表4可以看出,随着水玻璃掺加量的增加,水泥的抗压强度随之提高,当水玻璃掺加量在4.0%~6.0%的范围内时,3 d抗压强度提高明显,且28 d抗压强度也随之提高。但当水玻璃掺加量为7.0%时,3 d及28 d抗压强度开始下降。只有在水玻璃掺加量为4.0%~6.0%时,碱矿渣水泥的3 d及28 d抗压强度满足强度发展的要求。考虑强度的发展及在实际应用中对水泥抗压强度的要求,同时为节省碱矿渣水泥生产原材料及成本,确定水玻璃较佳掺加量的范围为4.0%~5.0%。
2.2 外加剂对碱矿渣水泥凝结时间的影响
矿渣水化后,矿渣在短时间内被水玻璃激发而具有胶凝性,并且迅速凝结,其凝结时间很短,初凝仅为11 min,不符合国家标准对凝结时间的要求。为控制碱矿渣水泥的凝结时间,采用硝酸钙为主要成分的外加剂来控制碱矿渣水泥的凝结时间。在水玻璃掺加量为4.0%的条件下加入外加剂,研究其掺加量对碱矿渣水泥凝结时间的影响,如表5所示。
由表5可以看出,外加剂的加入对碱矿渣水泥的凝结时间起到了延缓的作用,随着外加剂掺加量的增加,凝结时间延长,但当掺加量达到3.0%时,虽然水泥的初凝时间有所延缓,但是水泥的终凝时间却延长至十几个小时,显然不符合国家标准对凝结时间的要求。因此单纯加入这种外加剂并不能起到合理控制凝结时间的作用。
经过了大量的研究实验,在保证碱矿渣水泥强度符合要求的条件下,确定加入少量熟料来改善外加剂对碱矿渣水泥凝结时间的调整作用。采用正交实验法,以确定外加剂和熟料的最佳掺加量。
根据表6来安排三因素三水平的正交实验,选择L9(33)正交表确定实验方案,并以各种不同配比的水泥净浆3 d及28 d抗压强度作为依据,同时考虑凝结时间的影响,实验方案及数据处理如表7所示。
由表7可以看出,对3 d及28 d抗压强度最佳的配方为A3B2C3,综合考虑抗压强度及凝结时间的影响,配方宜取A3B2C3。即熟料的掺加量为6.0%,外加剂的掺加量为3.0%,水玻璃的掺加量为5.0%。
2.3 少熟料碱矿渣水泥的物理性能检验
按最佳配方,碱矿渣水泥的配比为矿渣94%、熟料6.0%、水玻璃5.0%、外加剂3.0%制备水泥,按国家标准进行物理性能测试,实验结果如表8所示。
由表8可以看出,所制备的碱矿渣水泥不仅凝结时间符合国家标准,安定性检验合格,而且抗压强度能达到52.5级硅酸盐水泥的国家标准。
2.4 少熟料碱矿渣水泥水化机理分析
碱矿渣水泥加入水玻璃后,水玻璃在水泥浆体中迅速离解、分散,形成具有强大离子力的OH-和SiO2·aq,使矿渣本身的玻璃体结构迅速解体与水化[2],在很短时间内形成大量的C-S-H凝胶,从而导致水泥浆体的迅速凝结与快速硬化,碱矿渣水泥凝结时间很短。因此外加剂可以防止矿渣结构迅速被碱性组分破坏与解体,阻止浆体在短时间内形成大量的C-S-H凝胶,表现出良好的缓凝作用。外加剂与水玻璃激发体系发生反应,即Ca2+与OH-在水泥浆体中快速形成Ca(OH)2絮状沉淀,同时水泥熟料水化产生的Ca(OH)2则使沉淀析出更快,可以在碱性环境中比较稳定的存在,并且能覆盖在未水化的矿渣颗粒表面,形成一层水化产物薄膜。同时水泥熟料水化产生的C-S-H凝胶在矿渣的表面形成一层保护膜。Ca(OH)2及C-S-H保护膜的形成封闭了矿渣及熟料组分的表面,阻滞水分子及离子的扩散,从而减弱碱组分中OH-离子对矿渣结构剧烈的破坏与解体作用,延缓其迅速硬化。随着扩散作用的进展,在水泥熟料中的C3A表面又生成了钙矾石及C-S-H凝胶,由固相体积增加所产生的结晶压力到达一定数值时,包裹在矿渣颗粒表面的水化产物覆盖层局部被破坏,这时Ca(OH)2分解后形成的Ca2+与体系中的SiO44-反应重新形成C-S-H凝胶,OH-则能继续破坏矿渣表面玻璃体网络结构,激发矿渣的水硬活性,这样碱矿渣水泥的水化硬化得以继续进行,C-S-H凝胶的大量形成则使矿渣的强度进一步提高。
3 结论
(1)按照原料配比为矿渣94%、熟料6.0%、水玻璃5.0%、外加剂3.0%制备少熟料碱矿渣制备水泥,其抗压强度较高,达到52.5级硅酸盐水泥的国家标准,凝结时间符合国家标准的要求,且安定性检验合格。
(2)少熟料高性能生态碱矿渣水泥的生产使用了大量的工业废渣,其掺加量可达到90%以上,减少了工业废渣对环境的污染和破坏、同时减少了废渣堆场,符合生态水泥的要求。
参考文献
[1]杨南如.碱胶凝材料形成的物理化学基础(Ⅰ)[J].硅酸盐学报,1996,(2),209-215.
降低出磨水泥温度改善水泥性能 篇8
1 出磨水泥温度高的原因
(1) 入磨物料 (熟料) 温度过高。销售旺季, 熟料库存较少, 周转期短, 导致入磨熟料温度偏高, 最高时将近110℃。
(2) 磨机设备的大型化, 单位水泥产量筒体的表面散热比例减小, 不能及时排走。
(3) 磨内通风不好, 风量不足, 不能及时排出磨内热量。
(4) 水泥细度要求过细或过粉磨现象严重, 磨机内物料流速降低, 使物料自身带走的热量较少, 水泥温度也随之升高。经检测, 水泥细度同出磨水泥温度的关系见表1。
2 出磨水泥温度高的危害
(1) 造成二水石膏脱水, 使水泥产生假凝, 导致质量事故。
(2) 严重损坏包装编织袋, 破损率增大, 工人劳动环境恶化。
(3) 对磨机机械设备不利, 如轴承温度升高, 润滑作用降低, 还会使筒体产生一定的热应力, 引起衬板螺丝折断。
(4) 易使水泥因静电吸引而聚结, 严重时会粘附到研磨体和衬板上, 产生糊球糊段, 使磨机产量降低。
(5) 使入选粉机物料温度增高, 选粉机的内壁及风叶等处的粘附加大, 物料颗粒间的静电引力更强, 影响到撒料后的物料分散性, 直接降低选粉效率, 加大粉磨系统循环负荷率, 降低水泥磨台时产量。
(6) 水泥温度高, 影响水泥的施工性能, 水泥混凝土同外加剂适应性降低, 易使水泥混凝土产生温差应力, 造成混凝土开裂等危害。P·O42.5级水泥不同水泥温度同外加剂适应性的关系见表2。
3 采取的措施及方法
(1) 确保合理的熟料储存量, 使用前温度应低于80℃;如果温度较高时, 可在入磨皮带上安装雾化喷头, 淋水降温。
(2) 改用比较粗的水管加大磨机筒体淋水, 降低磨机筒体温度, 从而降低水泥温度。
(3) 制作站立支架, 并用钢丝绳剪切安装成钢丝刷, 将磨机筒体上的污垢清除, 理论上1mm厚的污垢相当于40mm厚钢板。加大筒体散热。
(4) 加大对出磨水泥温度的检测频次, 每小时测定各品种出磨水泥温度, 及时反馈信息, 努力使出磨水泥温度小于95℃。
(5) 在保证出磨水泥安定性和水泥强度的前提下, 合理调整水泥细度控制指标, 缩短粉磨时间和减小过粉磨情况。
(6) 加强磨内通风, 这要根据不同厂家及磨况找出一套适合自身的控制参数。
4 结束语
高性能水泥 篇9
我国南北方夏季大多数地区炎热多雨，空气湿度大，冬季南方很多地区冬雨绵绵，水泥辅材引入的水分较高，水泥在库内存放过久，容易出现结块架空现象，轻则影响水泥库的正常使用，严重的出现水泥质量波动大，影响到混凝土的配制和搅拌。针对这一突出问题，我们采用模拟水泥库内环境的方法，研究长期存放水泥的性能变化情况，同时研究了夏季库内水泥结块的原因及相应改善措施。
1 试验用原材料及仪器设备
仪器设备：水泥试验磨机,全套物理检验仪器,混凝土振动台,烘箱,自制Ф100mm×120mm圆铁筒。
试验用硅酸盐水泥熟料取自于新浦瑞安熟料，其化学分析及矿物组成见表1。石灰石取自于贵州扎佐石灰石，石膏为重庆邻水天然二水石膏，矿渣取自贵阳钢厂，粉煤灰取自贵阳电厂，助磨剂为CBA1110。
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2 试验方案
本试验的目的是要考察助磨剂、水分和SO3对水泥结块及长期存放水泥性能的影响。根据这一目的，配制了4组试样，各组试样的配比方案见表2。
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3 试验步骤
将各组试样按比例准确称取配好后,用试验磨机磨制到比表面积为380m2/kg左右,均分为两份,一份作原始强度检验,一份2kg装入自制小筒(小筒内衬一层塑料袋),将小筒放到混凝土振动台上振动3min，然后密封筒口,将试样筒放到烘箱内,在80℃左右保温3个月(模拟库内存放环境)。
3个月后取出试样筒,将筒开封,打开塑料袋,倒出水泥,观察水泥的结块情况,并作各组试样的各项物理性能检验。
4 试验结果
不加助磨剂的试样(S1、S3)结块较多，并且大块比例较多，大块碾碎后仍有小颗粒，塑料袋破损开裂处有挂壁现象;加助磨剂的试样(S2、S4)，小块较多，大块较少，结块稍加振动自然粉化成细小颗粒。在成型过程中所有试样都有浆状气泡，S1～S4呈递增趋势。试样的原始强度和存放3个月后的物理性能见表3。
5 分析与讨论
5.1 助磨剂的影响
水泥试样在存放之前,加助磨剂水泥的3d、28d的抗压强度明显提高,3d抗压强度提高1.2MPa,28d抗压强度平均提高2.2MPa。存放3个月后,加助磨剂的试样，在石膏掺量5.4%(水分0.74%时，3d抗压强度下降7.4MPa;在石膏掺量7.4%(水分0.87%)时，3d抗压强度比原始强度下降15.8MPa未加助磨剂的试样，在石膏掺量5.4%(水分0.70%时，3d抗压强度下降6.5MPa.;在石膏掺量7.4%(水分0.97%)时，3d抗压强度比原始强度下降11.7MPa。
可以看出：加入助磨剂以后,水泥长期存放,强度下降幅度增大,但其分散作用有利于防止水泥长期存放过程中的结大块现象。
5.2 水分的影响
水泥试样在存放之前,强度随水分的增加,略有增加。存放3个月后,在水分0.70%时，3d抗压强度下降幅度平均近7MPa;水分0.9%时，3d抗压强度下降幅度平均近14MPa。可以看出:随着水分的增加,水泥长期放置以后强度下降的幅度增大。
5.3 石膏的影响
水泥中的原始水分随着石膏掺量由5.4%上升到7.4%时，出磨水泥的水分呈上升趋势，平均上升0.2%。可以看出,石膏的增加,在一定程度上可以提高水泥的强度，但也在一定程度上引入了水分，影响水泥长期存放后的强度。
6 结论
1)出磨水泥库内存放3个月，强度呈显著的下降趋势，下降幅度为30%～50%左右，下降幅度随水泥的水分增大而增加。因此，要严格控制出磨水泥的水分在0.70%以下，库内存放时间不要超过1个月。
2)使用助磨剂后，有提高水泥强度的作用，而且结块现象有所改善。说明助磨剂有减轻结块，有助于分散的作用。但当水分大于0.7%时，会导致长期存放的水泥强度降低幅度增加。
3)如果水泥长期存放，石膏不宜多加，否则引起出磨水泥水分增加。可考虑用天然硬石膏部分替代二水石膏。
4)国内水泥出库温度一般控制在低于100℃，尤其在夏季和销售旺季，出库水泥温度更加难以控制，多数情况下温度高于80℃，所以本文考察了温度在80℃情况下的变化。
值得说明的是，本试验样品是使用小磨磨制的，采用的是模拟水泥库存放条件，对于大磨产品，以及如何从水泥库内压力的分布特点,分析研究水泥在库内休止角区和临近休止角区物料的堆积情况,来讨论水泥在库内的结块机理及改进措施,并作出水泥在库内长期存放强度的降低变化规律曲线,有效地避免因水泥在库内长期存放而导致的品质降低，是我们下一步要开展的工作。
摘要：模拟水泥库环境,研究了存放3个月的水泥性能变化情况。通过分析库内物料运动方式及压力分布,讨论了库内长期存放水泥的结块机理,并对如何改善库内结块,防止长期存放水泥各项性能的退化提出了相应的措施。
谈谈水泥在建筑工程中的高性能化 篇10
生产水泥的目的是满足各种混凝土建筑工程的需要。国标中水泥按强度分等级, 是为了满足混凝土建筑工程的基本物理性能要求。从辽宁省过去几十年混凝土材料的发展过程来看, 上世纪80年代前, 工程绝大部分使用低标号混凝土 (C30以下) 。低标号混凝土对配制技术或配制材料的要求均较低, 外加剂 (减水剂) 甚少用到混凝土工程。在此情况下, 无论是立窑水泥或湿法窑、干法窑烧制的转窑水泥, 在配制混凝土时抗压强度差异不大。即使今天, 按此条件配制混凝土来进行对比, 大部分的强度结果均有类似规律。
但从上世纪80年代到本世纪初, 随着经济的高速发展, 混凝土工程的大型化及混凝土材料的高性能化要求越来越多。以辽宁省近几年混凝土材料的设计、施工要求来看, 出现了垂直高度300多米的泵送混凝土, 高抛自流平 (26m高度抛下、免振) 等高工作性能的混凝土;C80高强混凝土, F5.0~6.0的高抗折、耐磨性好的道路混凝土;S20高抗渗、耐酸耐碱混凝土;低收缩抗开裂混凝土, 辽宁新机场跑道的高强、抗冲击、耐磨、低收缩率混凝土;低水化热、高强度的大体积混凝土等。混凝土材料性能要求越来越高, 数量日益增多。为满足城市化及混凝土材料性能提高的要求, 辽宁省商品混凝土搅拌站已有上百家, 外加剂普遍使用, 与外加剂相容性好的高标号水泥被首选、配制混凝土的粗细骨料质量要求及配制技术不断提高。这些均是提高混凝土材料性能的措施及保证。从混凝土材料的发展及配制技术的提高, 人们也越来越认识到水泥高性能化的重要性。简而言之, 社会、经济的发展, 要求混凝土材料的高性能化。这促进了混凝土技术的发展, 为配制高性能混凝土及降低生产成本, 又提出了水泥的高性能化。它是混凝土高性能化及低成本生产混凝土的基础。目前辽宁省绝大部分重点工程, 尤其是对混凝土性能要求较高的工程所用水泥均为省内几家大水泥厂提供, 这主要是由水泥性能决定的。
立窑、湿法窑、新型干法窑厂家若能不断改善生产工艺条件, 优化工艺参数, 提高水泥性能, 实现或部分实现水泥的高性能化, 可在成本相差不大的条件下生产出性能更优越的水泥, 使其配制相同等级混凝土的成本更低、性能更好, 水泥产品市场竞争力更强。
一、水泥高性能化的含义
目前水泥生产厂家对水泥的高性能化认识不全面。在我国水泥与混凝土分属于两个行业, 生产水泥的技术人员不了解混凝土技术及进展, 更不懂得如何使水泥的性能与配制混凝土技术相适应, 往往将高标号、高比表面积的水泥认为是优质水泥的唯一标准, 结果出现了水泥与外加剂相容性差, 配制大体积混凝土时温度应力大、收缩大及耐久性差等问题。
本文认为:水泥性能的优劣必须从水泥在混凝土中的使用性能及效果来衡量。水泥的高性能化应包括以下三方面的含义: (1) 是用现代先进技术生产的可大幅度提高各项物理性能的水泥。 (2) 可满足混凝土性能的不同要求, 显著改善混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能, 更有利于实现混凝土的高性能化。 (3) 在配制混凝土时, 能够用最少的水泥用量来达到高性能混凝土目标。
国标GB175-1999中已对各等级的水泥物理性能作了要求及规定。但要使水泥在配制混凝土, 尤其是配制高性能混凝土时体现出更优良的性能, 还应注意以下几点: (1) 水泥的标准稠度要低。这对减少配制混凝土时的需水量, 提高混凝土性能有利。 (2) 水泥胶砂的抗折、抗压强度高。这与所配制混凝土的力学性能及生产成本直接相关。 (3) 水泥与外加剂相容性好。水泥与外加剂相容性的好坏决定了配制混凝土时的需水量、塌落度经时损失、外加剂掺量等, 直接影响着混凝土拌合物的工作性能、混凝土的力学性能及生产成本。这是水泥高性能化中最重要的性能之一。 (4) 水泥配制砂浆和混凝土时泌水率小、水化热低、化学收缩值较小。这对所配制混凝土的耐久性、体积稳定性有直接关系。
从现阶段认识来看, 水泥的高性能化应具有以下的特点:配制混凝土时需水量低、流动性好、与外加剂 (高效减水剂) 有较好的相容性;具有较高的胶砂强度, 在配制混凝土时, 能减少水泥用量, 增大矿物掺合料用量, 实现混凝土的绿色化;水泥的颗粒分布合理, 使之更有利于提高混凝土的工作性能与耐久性能。
二、影响水泥高性能化的主要因素
针对水泥高性能化的要求, 我们研究了熟料烧成工艺条件 (熟料的矿物组成、煅烧温度、烧成速度、冷却制度) 、水泥颗粒分布、混合材种类等因素的影响, 分述如下:
1. 熟料矿物组成的影响
C3S水化速度快, 早后期强度高;C2S水化速度慢, 水化热低, 对28天以后强度增长有利;C3S与C2S矿物总量越高, 水泥的力学性能、耐久性能越好。C3A与C4AF为熔剂矿物, C3A需水量与水化热最大, 凝结硬化快, 对早期强度较有利, 但水化产物稳定性较差, 硬化浆体强度不高, 对混凝土的工作性能与耐久性能不利。从与外加剂相容性的研究结果来看, C3A吸附减水剂能力最强, 其次是C4AF, C3S与C2S对减水剂的吸附较少[1]。一般来说熟料硅酸率越高, 越有利于提高水泥的力学性能及其与外加剂的相容性。但由于熟料矿物吸附减水剂的能力还受矿物的固溶量、结晶状态等因素影响, 故不可单从率值的大小来判断水泥性能的优劣。若熟料烧成率较高, 硅酸盐矿物含量较多, A矿晶体发育良好, 大小适中, 晶形较好, f-CaO含量低时, 水泥的力学性能及与外加剂的相容性就较好。
2. 熟料的烧成温度及烧成速度的影响
高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同。高温快烧的熟料, 硅酸盐矿物固溶较多其他组分 (如C3S固溶Al2O3、Fe2O3、MgO等形成A矿) 。这增加了A矿的含量及内能, 提高了水化活性, 并使C3A与C4AF含量减少。其固溶量随温度的升高及烧成速度的加快而增大。故高温快烧的熟料, A矿发育良好, 尺寸适中, 边棱清晰, 水泥浆体强度较高, 与外加剂相容性好。低温烧成的熟料, 硅酸盐矿物活性较差, 胶砂强度较低。并且由于C3S固溶Al2O3、Fe2O3减少, 熟料矿物中析晶出来C3A、C4AF较多, 水泥标准稠度用水量大, 与外加剂相容性差。
3. 冷却制度的影响
熟料在较高温度范围 (1450~1200℃) 的快速冷却, 有利于A矿保持良好的晶形, 减少C2S粉化, 硅酸盐矿物活性较高;溶剂矿物多以玻璃体存在, 大量减少C3A和C4AF的析晶。因而快冷熟料, 即使C3A、C4AF计算含量较高, 由于大部分以玻璃体存在, 所磨制的水泥仍与外加剂相容性好, 凝结时间正常, 水泥强度较高。慢速冷却时, 熟料中β-C2S转变为γ-C2S, 矿物活性降低, C3A、C4AF大量析晶, 磨制的水泥与外加剂相容性差。
4. 水泥的颗粒分布与形状的影响
水泥中4μm~30μm的颗粒对强度增长贡献最大, 大于60μm的颗粒对强度基本不起作用, 小于3μm的颗粒对减少泌水、缩短凝结时间、提高1天强度有利。水泥颗粒分布集中, 颗粒堆积的空隙率大, 水泥标准稠度大, 凝结时间长, 1天强度低, 与外加剂的相容性也较差, 反之亦然。故较佳的颗粒分布是水泥颗粒较分散, 使之在浆体中能达到最紧密堆积, 若颗粒分布都集中在4μm~30μm, 则水泥的力学性能得以更充分地发挥, 与外加剂相容性也较好[7]。此外, 水泥的比表面积大小要适当, 比表面积过大, 细颗粒含量过多, 易造成水泥标准稠度用水量增大, 配制混凝土时需水量增大, 水泥与外加剂相容性变差等问题。反之, 水泥比表面积过小, 凝结时间延长, 早期强度低, 易造成较严重的泌水现象。水泥颗粒的球形度对水泥的流变性能影响较大, 球形度高的颗粒流动性能好, 对减少配制混凝土时的需水量、改善水泥与外加剂相容性均有利。但目前国内生产设备尚难以实现这一目标。
5. 混合材的影响
混合材种类及掺量对水泥的标准稠度用水量、水泥与外加剂的相容性及配制混凝土时的需水量影响较大。在水泥中掺入大量轻烧态的火山灰质混合材, 会严重破坏水泥各方面的使用性能, 应引起重视, 并严加限制。经研究表明矿渣、石灰石、较优质的粉煤灰等材料做混合材对水泥的使用性能、与外加剂的相容性、混凝土的工作性能、力学性能及耐久性能影响较少。
此外, 水泥中石膏的品种及掺量、碱含量、含碳量等对水泥的高性能化也有影响。
三、实现水泥高性能化的主要途径
1. 优化熟料的矿物组成、烧成温度、速度及冷却速度
熟料矿物组成要根据工业窑炉的预烧及烧成能力来设定。对大型预分解窑, 可选用较高的硅酸率、铝氧率和适中的饱和系数, 这样有利于提高熟料的烧成温度。在新型干法窑系统中, 由于物料预烧好, 烧成温度高, 烧成速度快 (提高窑的快转率) , 冷却速度快 (窑内冷却带短, 选用新型冷却机) , 可形成较多的硅酸盐矿物和玻璃体, C3A、C4AF大部分固溶于A矿及形成玻璃体。这种熟料磨制的水泥性能优良。受湿法窑的预烧能力及热力强度的限制, 配料的硅酸率难与预分解窑相比, 但也应尽量提高硅酸率 (如n=2.3左右) , 一般来说湿法窑窑内冷却带较长, 烧成温度、速度及冷却速度均不及预分解窑, 故铝氧率不宜过高。立窑厂的配料应尽量提高烧成温度和硅酸率, 但受客观条件限制, 难以与预分解窑、湿法窑相比, 并且立窑煅烧的不均匀性及熟料冷却速度较慢, 故立窑水泥与外加剂的相容性一般较差。
2. 优化水泥的颗粒分布
对比实验证明, 水泥颗粒的连续级配及紧密堆积;增加30μm以下的颗粒含量;控制适宜的水泥比表面积;是优化水泥颗粒分布的三个目标值。这对于减小水泥标准稠度用水量, 减少配制混凝土的需水量, 改善与外加剂的相容性, 提高水泥、混凝土的强度及混凝土耐久性均有利。初步的对比结果表明:开流粉磨系统磨制的水泥 (比表面积在360m2/kg~390m2/kg) 更有利于性能的最优化。若考虑系统的节能或水泥颗粒分布的可调性, 实现最优化等因素, 应选用哪种粉磨系统及设备磨制水泥尚需进一步对比研究。水泥颗粒的球形化无疑对水泥性能有利, 但国内目前难以实现。
3. 混合材的优化
从水泥的高性能化考虑, 水泥中应少掺或不掺混合材。混合材的加入会降低水泥的胶砂强度及与外加剂的相容性。混合材宜采用掺合料形式在配制混凝土时, 根据混凝土性能的需要酌情加入。高性能水泥若要掺加混合材, 应选择矿渣、石灰石、优质粉煤灰等材料, 掺量不宜过多。
4. 熟料配方、水泥颗粒分布的设定还应尽量考虑降低水泥水化热、泌水率、收缩等性能。
摘要：水泥性能的优劣必须从水泥在混凝土中的使用性能及效果来衡量。水泥高性能化的主要因素及途径。
关键词：高性能,强度,耐久性,水泥颗粒
参考文献
高性能水泥 篇11
摘要：采用超声波分散方式将纳米CaCO3掺入水泥基材料，研究了不同掺量纳米CaCO3对水泥基材料性能与结构的影响，并利用X射线衍射和扫描电镜分析其影响机理.结果表明：掺入纳米CaCO3后，水泥基材料流动度降低，浆体表观密度增大，抗折和抗压强度提高.纳米CaCO3掺量为1.5%（质量分数）时，对水泥基材料的力学性能提高最为显著，纳米CaCO3掺量过多则不利于强度发展.纳米CaCO3的掺入会加速水泥的水化，早期使水化产物Ca（OH）2等增加；纳米CaCO3改善了界面结构和水泥石结构，使水泥基材料的结构变得更加均匀密实.结果显示纳米CaCO3掺入后对水泥基材料的力学性能与结构有利.
关键词：纳米CaCO3；水泥基材料；强度；微观结构
中图分类号：TU528文献标识码：A
纳米技术是在20世纪末逐渐发展起来的前沿交叉性的新兴学科.如今，该技术已经渗透到诸多领域，建筑材料领域就是其中之一.通过对传统建筑材料的改性表明该技术具有很大的应用潜力和前景[1-3].纳米颗粒因其尺度在纳米范围，从而具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应[4]，具有传统材料所不具备的一些新特性.
纳米CaCO3是目前最大宗也是最廉价的纳米材料之一，其价格约只有纳米SiO2的十分之一[5].目前国内外学者对纳米SiO2在水泥基材料中的应用有较多研究，而对纳米CaCO3的研究相对较少.王冲等[6]研究了纳米颗粒在水泥基材料中应用的可行性.黄政宇等[7]研究了纳米CaCO3对超高性能混凝土的性能影响，研究表明掺入纳米CaCO3能促进水化反应，使超高性能混凝土的流动性下降，能提高超高性能混凝土的抗压强度及抗折强度.Sato等[8]采用传导量热法发现，纳米CaCO3的掺入可以显著加快早期的水化反应，且掺量越多加快效果越明显.Detwiler和Tennis[9]发现，在水泥水化过程中，石灰石粉颗粒会成为成核的场所，增加了水化产物C-S-H凝胶沉淀在石灰石粉颗粒上的概率，加快了水泥石中C3S的水化.本文通过超声波分散方式将纳米CaCO3掺入水泥基材料中，研究其对水泥基材料性能和结构的影响，并进一步通过XRD和SEM分析纳米CaCO3对水泥基材料的影响作用机理，以期为纳米CaCO3在水泥基材料的工程应用提供理论基础.
1原材料与方法
1.1原材料
水泥为P·O42.5R普通硅酸盐水泥，由重庆天助水泥有限公司生产，化学成分见表1；细集料为岳阳产中砂，细度模数为2.48；高效减水剂为重庆三圣特种建材股份有限公司生产的聚羧酸系高效减水剂，固含量为33%；纳米CaCO3由北京博宇高科新材料技术有限公司生产，表现为亲水性，部分技术指标列于表2，扫描电镜图见图1，X射线衍射结果见图2.
1.2试验方法
1.2.1纳米CaCO3分散方式
根据前期试验验证，超声波分散方式对纳米CaCO3有更好的分散效果.制备水泥砂浆试件时，将减水剂和纳米CaCO3加入水中，超声波分散10 min，再手工搅拌2 min，以待测试.
1.2.2表观密度
水泥浆体表观密度试验采用水泥净浆，水胶比为0.29，减水剂掺量为胶凝材料质量的0.15%，纳米CaCO3掺量分别为胶凝材料质量的0.5%，1.5%，2.5%.试验所采用容器为1 L的广口瓶，采用水泥净浆搅拌机制样，放在振动台上振捣密实.
1.2.3流动性测试及成型
流动度试验按照GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》进行；力学性能试验按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》进行.将水泥和砂在搅拌机中搅拌90 s，再将分散有纳米CaCO3和减水剂的溶液倒入干料中搅拌90 s.采用40 mm×40 mm×160 mm三联钢模成型，1 d后脱模，在温度为（20±2） ℃的饱和石灰水中养护至相应龄期.水泥砂浆试件的配合比见表3，其中纳米CaCO3和聚羧酸减水剂以胶凝材料的质量百分比掺入.
1.2.4微观测试试验
XRD分析测试采用日本Rigaku公司D/MAX2500PC型X射线衍射仪.测试条件：Cu靶，管压40 kV，电流100 mA，扫描步长0.02°，扫描速度4 °/min，扫描范围5°～70°.样品采用与表3相同胶凝材料组成与水胶比的水泥净浆，养护至规定龄期破碎取样，放入无水乙醇中浸泡3 d以终止水化，置于50 ℃干燥箱中干燥24 h，取出样品用研钵研磨过0.08 mm方孔筛，将过筛的粉末样品置于干燥器中以待测试.
扫描电镜测试采用捷克TESCAN公司生产的Tescan VEGA Ⅱ LMU型扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM），测试样品取自强度测试破坏后的砂浆试块，放入无水乙醇中浸泡3 d终止水化，装入50 ℃干燥箱中干燥24 h，将样品真空镀金，在20 kV高压钨灯下分析其微观形貌.
2结果与分析
2.1纳米CaCO3对水泥基材料表观密度的影响
对新拌的水泥净浆浆体进行表观密度测试，试验结果如图3所示.
结果表明，随着纳米CaCO3掺量的提高，水泥浆体的表观密度随之增大.掺量从0%增加到2.5%时，表观密度由1.98 g/cm3提高到2.10 g/cm3.表明纳米CaCO3可填充水泥浆体中熟料颗粒之间空隙，使浆体的结构更加密实.
2.2纳米CaCO3对水泥基材料流动性的影响
按表3拌制水泥砂浆测试流动度，结果如图4所示.随着纳米CaCO3掺量的增大，砂浆的流动度逐渐减小.这是因为纳米CaCO3比表面积大，其颗粒表面吸附更多的水导致需水量增大[10]，纳米CaCO3同其它超细粉料一样可以填充熟料颗粒之间的空隙，将熟料颗粒之间的填充水置换出来，起到减水作用，但纳米CaCO3颗粒比表面积过大，其增加需水量的作用远远大于减水作用，宏观表现为水泥砂浆的流动度减小.
2.3纳米CaCO3对水泥基材料力学性能的影响
按表3拌制水泥砂浆，分别测试3 d和28 d的抗压和抗折强度，结果如图5和图6所示.
由图可知，纳米CaCO3提高了水泥砂浆的3 d及28 d强度.1.5%的纳米CaCO3掺量效果最好，其3 d的抗压和抗折强度较基准组分别提高20.6%和17.7%，28 d的抗压和抗折强度较基准组分别提高22.9%和11.1%.然而掺量增加到2.5%时，砂浆强度相较于1.5%掺量明显下降.由试验结果可知纳米CaCO3的掺量不宜过多，存在一个最佳掺量[11-12]，在本研究中这个最佳掺量为1.5%.
纳米CaCO3可以提高水泥基材料早期强度有以下几方面原因：纳米CaCO3可以起到超细微集料的作用，填充熟料颗粒周围的空隙，使结构变得更加密实从而提高强度，这与图3结果一致；纳米CaCO3可以明显降低Ca（OH）2在界面处的密集分布和定向排列，有助于改善界面的综合性能[13]；纳米CaCO3可促进C3A与石膏反应生成钙矾石，钙矾石与纳米CaCO3反应生成碳铝酸钙也是早期强度提高的原因之一[13].而文献[14]也指出，纳米颗粒掺量过多容易产生团聚，并包裹水泥颗粒，因而阻碍水化反应，使得强度下降.纳米CaCO3掺量过多所造成的团聚也会影响纳米CaCO3在水泥基材料中的分散，使新拌水泥砂浆产生过多的微小气泡，增加硬化后的水泥浆体有害孔的数量，导致强度下降.
2.4纳米CaCO3对水泥基材料性能与结构的影响
机理
2.4.1XRD分析
按表3配合比制备水泥净浆，其3 d和28 d的XRD图谱见图7和图8.由图7可知，在3 d龄期内，纳米CaCO3并没有改变水泥的水化产物组成.2组试样的水化产物基本相同，均含有Ca（OH）2，钙矾石（AFt）相，未水化的硅酸三钙（C3S）和硅酸二钙（C2S），以及掺入的和因碳化而生成的CaCO3.分析2组试样的C3S和C2S的特征衍射峰（2θ=32.3°）可以发现，对照组中C3S和C2S的特征衍射峰比基准组中低；而对照组中钙矾石的特征衍射峰（2θ=23.1°）比基准组中高；对照组中Ca（OH）2的特征峰（2θ=34.2°）略比基准组强，说明前者Ca（OH）2含量略高于后者，这是由纳米CaCO3加速硅酸三钙的水化所致，使其水化产生更多的Ca（OH）2.上述分析说明纳米CaCO3可以促进水泥的早期水化.
由图8可见，在28 d龄期内水泥的水化产物中出现了水化碳铝酸钙（C3A·CaCO3·11H2O），这与李固华等[12]的试验结果类似，即表明纳米CaCO3参与了水泥的水化反应，与水及铝酸三钙反应生成了水化碳铝酸钙.对比2个样品的C3S，C2S的特征衍射峰发现，对照组中C3S，C2S的特征衍射峰要比基准组中低；而对照组中Ca（OH）2的特征峰略比基准组低，根据前人的研究[15]，这是由于Ca（OH）2和CaCO3作用生成了碱式碳酸钙，这种碱式碳酸钙可以增强界面区的粘结.纳米CaCO3的这种效应使得水化产物Ca（OH）2在更大程度上被消耗，因此其衍射峰强度低于基准组.上述分析表明在3 d到28 d的龄期内，纳米CaCO3仍促进水泥的水化，产生新的水化产物相并从宏观上导致水泥基材料强度提高，内部界面区增强粘结能力更好，XRD图谱从微观方面解释了28 d掺入纳米CaCO3其力学性能优于基准组的原因.
2.4.2SEM分析
按表3成型的水泥砂浆试样的3 d和28 d SEM图片见图9和图10.图9显示了4组试样水化3 d的微观形貌结构.分析发现：试样（a）已有一定程度的水化，发现有针状的AFt晶体和水化硅酸钙凝胶，但整体结构不太密实，存在较多的空隙，在过渡区处水泥石与集料的结合不太紧密.掺入纳米CaCO3后对于界面过渡区来说有明显的改善，水泥石更加密实.试样（b）和（c）已有明显的水化，水化产物水化硅酸钙凝胶增多，形成网络状和絮凝状的凝胶填充未水化颗粒之间的空隙，使整体结构更加致密[16].由图可知，随着掺量的提高，当纳米CaCO3掺量为胶凝材料质量的1.5%（试样c）时，其对界面的改善效果最好，水泥石结构也更加致密，在界面过渡区几乎看不到水泥石与集料之间的间隙，说明连接很紧密，与上述力学性能试验结果相符.但未明显发现有Ca（OH）2晶体，这可能是因为Ca（OH）2晶体被大量的水化硅酸钙凝胶所覆盖.随着掺量的继续提高，从试样（d）中可看出，水泥石的孔隙变多，结构变得不密实.在界面过渡区处水泥石与集料之间存在间隙并发现了针状钙矾石晶体和六方片状的Ca（OH）2晶体，水化产物水化硅酸钙凝胶也随之减少.这是由于纳米CaCO3掺量过多，分散不均匀形成团聚引起的.水泥石结构的致密程度以及水泥石和集料的界面过渡区的结合紧密程度都会影响水泥基材料的强度，上述分析从微观角度解释了水泥基材料力学性能变化的原因.
图10显示了4种试样水化28 d后的微观形貌结构.分析发现：随着水化的进行，在28 d龄期内各组试样中的水化产物都较3 d增多，水泥石结构也更加致密，水泥石与集料的在界面过渡区处的结合也更加紧密.但在试样（a）和试样（d）中集料与水泥石的界面过渡区处的结合仍不是很紧密，且存在一定的缝隙，水泥石自身结构也存在一定的空隙，不是十分致密，而在试样（b）和试样（c）中则发现集料与水泥石的界面过渡区处的结合更为紧密，水泥石中存在大量的凝胶状的水化产物，结构密实.尤其在试样（c）中，界面过渡区处找不到连接的间隙，水泥石中都是凝胶状水化产物几乎没有孔隙，这些水化产物并不独立分散，而是呈现整体化结构.上述现象说明适宜掺量的纳米CaCO3可以促进水泥基材料早期的水化，使水泥熟料颗粒水化产生更多的水化硅酸钙凝胶[17].同时，纳米CaCO3可以增加水化硅酸钙凝胶在界面处的含量，可以改善Ca（OH）2晶体的定向排列性能，使得界面位置的水化结构由平面排列向空间结构过渡，所以适宜的掺量可以改善界面的综合性能[13].
3结论
1）纳米CaCO3的掺入增加了水泥浆体的表观密度，降低了水泥基材料的流动度，掺入适量的纳米CaCO3有助于水泥砂浆3 d和28 d龄期强度的提高，但掺量不宜过大.
2）掺入适量的纳米CaCO3可以促进水泥水化反应的进行，增加水化产物的生成量.在3 d的龄期内，纳米CaCO3并没有改变水泥的水化产物组成；在28 d的龄期内，在水泥的水化产物中发现了新的水化产物——水化碳铝酸钙.掺入适量的纳米CaCO3还可以改善水泥基材料的界面结构和水泥石的结构，使集料与基体结合的更加紧密，水泥石更加密实.
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高性能水泥 篇12
1 水泥混凝土配合比设计
依据连续性配筋混凝土本身路面的相关特征进行对比研究的过程中, 本文主要利用了三种不同的外加剂添加方案, 外加剂分别是:JM-Ⅲ、RCWG-5、RCWG-5+引气膨胀剂, 而所使用的水泥则是两种不同的品种:P.O42.5、P.S32.5。通过这几种材料, 分别设计了6种不同的水泥混凝土配合比。
在试验的过程中, 依据工程实际施工期间规定的措施, 来对于配合比进行设计之后, 采取试拌合的措施, 并且在这一过程中, 保持了其他方面材料用料完全不变的比例。主要是通过对于外加剂的具体组份以及用量微调的措施, 来促使拌合物最终呈现出的工作性得以提升。试验过程中所确定基准配合比具体如表1。
在针对混凝土自身的配合比采取了调整试验之后, 其混凝土所呈现出的坍落度参数, 除了KR配比方案以外, 其他配合方案的坍落度都控制在30-50mm的状态下, 从这部分参数都能够充分的满足路面滑模摊铺施工要求, 并且呈现出的工作性能也较为良好。此外, 其中的含气量也完全符合相关施工技术所规定的范围, 含气量存在的目的就是促使路面所具备的抗冻性能得以提升。
2 水泥混凝土性能试验研究
2.1 混凝土抗弯拉强度试验
在针对高性能路面的水泥混凝土的配合比进行设计的过程中, 必须要突出混凝土的抗弯强度, 这是还高性能路面的核心参数。可以利用对于混凝土试验试件采取抗弯拉的极限测试方式, 所得出的结果能够充分的满足高性能路面结构参数。但是抗压强度则不同, 混凝土自身的抗压性能, 实际上就是指结构受到了正应力的控制影响, 路面所具备的抗压强度, 主要是依靠集料本身的粘结强度、浆体配比等;混凝土路面所具备的抗折性能, 则是直接受到了弯拉的应力控制影响, 也就是说, 弯拉应力的存在对于混凝土路面自身的界面结构、材料均质性极为敏感。在本文试验的过程中, 使用了规格为100mm×100mm×400mm的棱柱形试件结构, 利用3点加载措施进行了抗弯拉强度的试验, 最终所得出的结果为以下: (1) 采用P.O42.5的3种混凝土, 除了PJ外, PR和PRH具有相对较高的抗弯拉强度, 说明高强度水泥可明显提高混凝土的抗弯拉强度; (2) 使用RCWG-5减水剂的混凝土强度高于使用JM-Ⅲ外加剂的混凝土, 说明RCWG-5减水剂对强度的提高较为明显; (3) 6种混凝土28d抗弯拉强度从大到小依次为PRH>PR>KJ>KR>KRH>PJ, 其中PR和PRH均达到5.6MPa。
2.2 混凝土抗压强度试验
执行混凝土抗压强度试验工作的过程中, 主要是以GB/T0553-2005的规定来进行, 在试件试验的过程中, 使用了长宽高均为100mm的立方体。完成试验措施之后, 所得出的结果并不能完全代表实际情况, 所以要将结果参数乘以0.95后, 才能够保证抗压强度精确性。具体试验得出结果如下: (1) 采用较高强度等级的42.5普通硅酸盐水泥配制的3种混凝土均具有相对较高的抗压强度; (2) 使用JM-Ⅲ外加剂的混凝土抗压强度相对较低, 说明该减水剂的效果比RCWG-5减水剂差; (3) 6种混凝土28d抗压强度从大到小依次为:PR>KR>PRH>KJ>KRH>PJ, 其中PR、KR和PRH的抗压强度达到53.8MPa。试验结果表明, PRH、PR具有较高的早期抗压强度及较高的28d抗弯拉强度, 这对于施工及后期的使用是比较有利的。
2.3 混凝土抗弯拉弹性模量试验
试验方法参照T0559-2005, 初荷载0=4k N, 终荷载0.5=10k N。
2.4 混凝土抗冻性能试验
根据所测的冻融循环次数评价各种混凝土的抗冻性能。
2.5 混凝土收缩性能试验
在重交通条件下, 控制早期裂缝的出现和发展是减少混凝土路面板破坏的重要措施。混凝土的收缩包括干缩和徐变, 混凝土的干缩是早期裂缝出现的主要原因。本试验是在恒温、恒湿条件下, 测定混凝土试件由于干缩产生的横向变形, 试验方法参照T0566-2005, 通过考虑基准棒长度的变化, 来消除温度变化等其它因素造成的影响, 主要反映出混凝土的干缩性能, 试验结果如图1。从图1中可以看出:在混凝土中掺入引气膨胀剂的PRH的混凝土试件在其同组对比试件中其收缩率是最小的, 可明显改善混凝土的干缩性能、减少早期裂缝的出现。
3 结论
综上所述, 从上文的试验结果来看, 在高性能路面的水泥混凝土配比过程中, 应当要使用P.O42.5品种的水泥, 并且在其中RCWG-5以及引气膨胀剂两种外加剂, 该配合比呈现出的早期强度为28d, 这一状态下的抗弯拉强度能够充分的满足各方面抗压需求。特别是其所具备的抗冻融循环的次数以及相应的抗干缩能力, 实际都能够充分的满足高负荷的重要道路建设需求, 并且混凝土本身所具备的相关性能也得以大幅度改善。
参考文献
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