2017年造价工程师《土建工程》考点:硅酸盐水泥

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  2017年造价工程师《土建工程》考点:硅酸盐水泥

  一、定义与代号

  (1)硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(国外通称为波特兰水泥)可分为两种类型:不掺混合材料的称为I型硅酸盐水泥,代号P·I;掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。

  (2)普通硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料、6%~15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥,代号P·O。

  掺活性混合材料时,最大掺量不得超过15%,其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料来代替。掺非活性混合材料时,最大掺量不得超过水泥质量的10%。

  水泥熟料矿物含量与主要特征


矿物名称 化学式 代号含量(%) 主要特征
水化速度 水花热 强度 体积收缩 抗硫酸盐侵蚀性
硅酸三钙 3CaO·SiO2 C3S 37-60
硅酸二钙 2CaO·SiO2 C2S 15-37 早期低,后期高 最好
铝酸三钙 3CaO·Al2O2 C3A 7-15 最快 最大 最大
铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 10-18 较快 最小

  二、硅酸盐水泥的凝结硬化

  水泥的凝结硬化包括化学反应(水化)及物理化学作用(凝结硬化)水泥的水化反应过程是指水泥加水后,熟料矿物及掺入水泥熟料中的石膏与水发生一系列化学反应。水泥凝结硬化机理比较复杂,一般解释为水化是水泥产生凝结硬化的必要条件,而凝结硬化是水泥水化的结果。

  三、硅酸盐水泥及普通水泥的技术性质

  (1)细度。表示硅酸盐水泥及普通水泥颗粒的粗细程度。水泥的细度直接影响水泥的活性和强度。颗粒越细,与水反应的表面积大,水化速度快,早期强度高,但硬化收缩较大,且粉磨时能耗大,成本高。但颗粒过粗,又不利于水泥活性的发挥,强度也低。硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg.

  (2)凝结时间。凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间为水泥加水拌和起,至水泥浆开始失去塑性所需的时间;终凝时间从水泥加水拌和起,至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。水泥凝结时间在施工中有重要意义,为使混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑,水泥初凝时间不能过短;当施工完毕后,则要求尽快硬化,具有强度,故终凝时间不能太长。硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于6.5h.普通桂酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于10h.水泥初凝时间不合要求,该水泥报废;终凝时间不合要求,视为不合格。

  (3)体积安定性。指水泥在硬化过程中,体积变化是否均匀的性能,简称安定性。水泥安定性不良会导致构件(制品)产生膨胀性裂纹或翘曲变形,造成质量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游离氧化钙、游离氧化镁过多或三氧化硫含量过多。安定性不合格的水泥不得用于工程,应废弃。

  (4)强度。水泥强度是指胶砂的强度而不是净浆的强度,它是评定水泥强度等级的依据。根据《水泥胶砂强度检验方法(IS0法)》GB/T 17671的规定,按照(质量比)水泥:标准砂=1:3拌和用0.5的水灰比,按规定的方法制成胶砂试件,在标准温度下20±1℃的水中养护,测3d和28d的试件抗折和抗压强度划分强度等级。将硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R(带“R”早强型,不带“R”普通型)六个等级;将普通硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。

  (5)碱含量。水泥的碱含量将影响构件(制品)的质量或引起质量事故。《通用硅酸盐水泥》GB 175也作出规定:水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示,若使用活性骨料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定。

  (6)水化热。水泥的水化热是水化过程中放出的热量。

  对大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程,由于水化热产生的热量积聚在内部不易发散,将会使混凝土内外产生较大的温度差,所引起的温度应力使混凝土可能产生裂缝,因此水化热对大体积混凝土工程是不利的。

  四、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的应用

  普通硅酸盐水泥混合材料掺量十分有限,性质与硅酸盐水泥十分相近,所以在工程中的适应范围是一致的,主要应用在以下几个方面:

  (1)水泥强度等级较高,主要用于重要结构的高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程。

  (2)凝结硬化较快、抗冻性好,适用于早期强度要求高、凝结快,冬期施工及严寒地区受反复冻融的工程。

  (3)水泥中含有较多的氢氧化钙,抗软水侵蚀和抗化学腐蚀性差,所以不宜用于经常与流动软水接触及有水压作用的工程,也不宜用于受海水和矿物等作用的工程。

  (4)因水化过程放出大量的热,故不宜用于大体积混凝土构筑物。

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