PC-CSA水泥混凝土性能研究
2005-06-22 00:00
1 前言
水泥的性能主要取決于熟料體系的礦物組成，不同體系的水泥之所以表現出不同的性能，主要是由于其熟料礦物組成的差異，如硅酸鹽系列水泥強度發展穩定、長期強度高、水化熱大以及干縮等特點，與其熟料中硅酸鹽礦物含量高，尤其是硅酸三鈣含量高有關[2]；硫鋁酸鹽系列水泥具有早強、高強、抗凍、抗滲、耐蝕、低堿等特性，主要是由于其熟料礦物組成以無水硫鋁酸鈣（3CaO·3Al2O3·CaSO4）為主[3]。目前,國內學者對于硅酸鹽和硫鋁酸鹽的復合體系即C4A3S-C3S-CaO-CaSO4做過一些研究,如王復生等研究了硫鋁酸鹽水泥于硅酸鹽水泥復合之后的一系列性能[1],劉曉存等通過在硅酸鹽水泥中引入活性礦物成分（如C4A3S等）來制備具有特殊性能的水泥[4]。我們的實驗通過將這兩種水泥熟料按一定比例復合，制備出了綜合這兩種水泥優點的復合體系水泥，并對其性能進行了較系統的研究。而水泥產品的最終用途，主要還是混凝土工程。為此，在本文中我們研究了PC-CSA水泥混凝土力學性能、工作性能以及與外加劑的適應性，并通過微觀結構測試，討論了PC-CSA水泥混凝土的水化硬化過程。
2 試驗原材料
2.1 PC-CSA水泥與硅酸鹽水泥
實驗所用硅酸鹽水泥熟料和二水石膏為北京琉璃河水泥廠提供，硫鋁酸鹽水泥熟料為唐山北極熊特種水泥廠生產。為使試驗的結果更接近于生產實際，采用天津水泥工業設計研究院的半工業化球磨機制備水泥樣品。水泥的化學成分見表1。
水泥的性能主要取決于熟料體系的礦物組成，不同體系的水泥之所以表現出不同的性能，主要是由于其熟料礦物組成的差異，如硅酸鹽系列水泥強度發展穩定、長期強度高、水化熱大以及干縮等特點，與其熟料中硅酸鹽礦物含量高，尤其是硅酸三鈣含量高有關[2]；硫鋁酸鹽系列水泥具有早強、高強、抗凍、抗滲、耐蝕、低堿等特性，主要是由于其熟料礦物組成以無水硫鋁酸鈣（3CaO·3Al2O3·CaSO4）為主[3]。目前,國內學者對于硅酸鹽和硫鋁酸鹽的復合體系即C4A3S-C3S-CaO-CaSO4做過一些研究,如王復生等研究了硫鋁酸鹽水泥于硅酸鹽水泥復合之后的一系列性能[1],劉曉存等通過在硅酸鹽水泥中引入活性礦物成分（如C4A3S等）來制備具有特殊性能的水泥[4]。我們的實驗通過將這兩種水泥熟料按一定比例復合，制備出了綜合這兩種水泥優點的復合體系水泥，并對其性能進行了較系統的研究。而水泥產品的最終用途，主要還是混凝土工程。為此，在本文中我們研究了PC-CSA水泥混凝土力學性能、工作性能以及與外加劑的適應性，并通過微觀結構測試，討論了PC-CSA水泥混凝土的水化硬化過程。
2 試驗原材料
2.1 PC-CSA水泥與硅酸鹽水泥
實驗所用硅酸鹽水泥熟料和二水石膏為北京琉璃河水泥廠提供，硫鋁酸鹽水泥熟料為唐山北極熊特種水泥廠生產。為使試驗的結果更接近于生產實際，采用天津水泥工業設計研究院的半工業化球磨機制備水泥樣品。水泥的化學成分見表1。
2.2 粉煤灰
采用華能Ⅰ級灰，化學成分見表2。
2.3 石子
實驗用石子來自河北三河市。本次研究要配制C30、C60強度的混凝土，最大粒徑不大于25mm，符合行業標準。其篩分結果見表3。
2.4 砂
實驗用砂取自北京市密云，其篩分結果見表4。從表中數據可以算出，該砂的細度模數MX=2.85，屬中砂，級配位于П區；該砂中泥含量2.6%，符合相關標準的規定。
2.5 外加劑
本次實驗所用混凝土外加劑為氨基磺酸鹽QYG（含固量32%）。
2.6 水
實驗用水為潔凈的自來水。
3 試驗方法與混凝土配合比設計
3.1 試驗方法
水泥與氨基磺酸鹽QYG適應性的研究采用水泥凈漿流動度的方法；混凝土工作性能試驗采用GBJ80-1985普通混凝土拌和物性能試驗方法；混凝土力學性能試驗按照GBJ81-1985普通混凝土力學性能試驗方法進行。
3.2 混凝土配合比設計
試驗設計了兩種標號的混凝土來對比PC-CSA水泥和PC水泥的混凝土性能，一種為常用的C30標號，一種為較高的C60標號。混凝土的配合比見表5。
......
摘自《中國水泥》2005年 01月號
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