高速能混凝土用技术.doc

　　 第一章 水 泥　　 第一节 水泥的类别和性能　　 一、我国水泥的类别　　 水泥是混凝土中，也是高性能混凝土中最重要的一种胶凝材料，它的选择直接影响混凝土的性能和成本。我国水泥种类很多，按照不同的划分方法可分为不同的类型(见表1—1)。　　 随着水泥生产技术的发展，如生料的均化和原料预均化技术的发展，烘干兼粉磨设备的不断改进，水泥新型干法窑(悬浮预热器窑和窑外分解窑)不但大大 第3页 降低了熟料的能耗，产量大幅提高，而且熟料质量完全可与湿法生产的熟料相媲美，已成为当前世界各国水泥工业主要发展的窑型。目前，我国大型水泥厂一般均为新型干法窑。　　 二、水泥品种　　 配制高性能混凝土主要选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，特殊情况下，还可选用其他几种类型的水泥。在高性能混凝土中，如果选用含有各种混合材的水泥，必须弄清楚水泥中矿物混合材的品种、细度和掺量，在进行高性能混凝土配合比设计时必须扣除水泥中混合材掺量，并在大量试配基础上确定各组分的用量。　　 1．硅酸盐水泥　　 凡是由硅酸盐水泥熟料、o～5％石灰石或高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分为两种类型，不掺混合材料的称为I型硅酸盐水泥，代号P·I，在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为n型硅酸盐水泥，代号P．Ⅱ，广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程。　　 2．普通硅酸盐水泥　　 凡由硅酸盐水泥熟料、6％一15％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(简称普通水泥)，代号P．O。按照国家标准(GBl75)，普通水泥中掺活性混合材料时，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10％。普通水泥广泛用于各种混凝土或钢筋混凝土工程。　　 3．矿渣硅酸盐水泥　　 凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)，代号P．S。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按质量分数计为20％一70％，允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥质量的8％，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20％。该水泥具有水化热较低、耐蚀性和耐热性较好等特点；但泌水性和干缩性较大，抗冻性较差，早期强度较低(但后期强度增进率较快)。矿渣硅酸盐水泥可用于地面、地下、水中各种混凝土工程中。　　 《火山灰质硅酸盐水泥　　 凡由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥)，代号P．P。按照国家标准GB 　　 第二章 矿物外加剂　　 在混凝土中加入矿物外加剂一般可达到下列目的：减少水泥用量，有的还可以改善混凝土的工作性；降低水化热；增进后期强度；改善混凝土的内部结构，提高抗渗性和抗腐蚀能力；抑制碱—集料反应等。　　 在高性能混凝土中所用的各种超磨细的矿物原料与以前用于水泥混合材的矿物原料在作用和性能上有显著不同。当矿渣与熟料混磨时，由于矿渣比熟料难磨，熟料磨到一定细度后，矿渣仍不够细(当前生产的矿渣硅酸盐水泥中矿渣细度为250mz／k8左右)，以致矿渣水泥的保水性差、早期强度低，其混凝土的耐久性不好。表2—1为用硅酸盐水泥熟料加入4％二水石膏磨至比表面积为305mz／kg的硅酸盐水泥(P1)，在其中分别掺入40％比表面积为310mz／kg的矿渣和比表面积为700m2／k2的磨细矿渣等量取代硅酸盐水泥，配成矿渣硅酸盐水泥(SP和SC)的胶砂强度试验结果。　　 从表中的试验结果可以看出，掺人普通细度矿渣的SP水泥各龄期强度(ad，7d，28d)都低于硅酸盐水泥强度，而掺人磨细矿渣的SC水泥各龄期强度都显著高于硅酸盐水泥PI的强度。这说明普通细度的矿渣由于颗粒较粗，水化慢；而磨细矿渣由于颗粒较细，水化快，并发挥了磨细矿渣的填充和改善集料界面作用，所以各龄期强度都较高。将两者加以区分是必要的，美国也称这类掺合料为矿物外加剂(mineral admixture)。　　 国标《GB／T18736高强高性能混凝土用矿物外加剂》明确规定：用于改善混凝土耐久性能而加入的、磨细的各种矿物掺合料又被称作矿物外加剂，其主要特征是磨细矿物材料，细度比水泥颗粒小，主要用于改善混凝土的耐久性能和工作性能。本书把高性能混凝土中加人的这类矿物材料统称为矿物外加剂。　　 国标《GB／T 18736高强高性能混凝土用矿物外加剂》规定了常用的矿物外 第12页 加剂(磨细矿渣、硅灰、粉煤灰和磨细天然沸石四类产品)的技术性能要求。这四种矿物外加剂是当前使用中量大面广的、条件较成熟的，其他种类的矿物