鋁酸鹽水泥后期強度倒縮的原因及解決措施
發(fā)布時間:2022-02-21 00:32
鋁酸鹽水泥具有凝結(jié)硬化快、早強高、水化熱大、耐火以及耐腐蝕等性能特點,是一種性能優(yōu)良的水泥。但鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物到水化后期會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變從而導(dǎo)致水泥漿體強度倒縮,影響鋁酸鹽水泥混凝土(砂漿)結(jié)構(gòu)的后期承載力和工程安全性。鋁酸鹽水泥后期強度倒縮的問題大大制約了其實際工程應(yīng)用。本文全面分析了鋁酸鹽水泥后期強度倒縮的內(nèi)在原因,并提出了解決鋁酸鹽水泥后期強度倒縮的有效措施。
【文章來源】:混凝土世界. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物的微觀形貌
鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物受反應(yīng)溫度的影響很大。鋁酸鹽水泥在不同溫度條件下發(fā)生水化反應(yīng),所形成的水化產(chǎn)物有所區(qū)別。鋁酸鹽水泥主要礦物成分CA、CA2和C12A7的水化過程如圖2所示?梢,在低溫下形成的CAH10和C2AH8,隨著溫度升高,會發(fā)生轉(zhuǎn)晶反應(yīng),逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃3AH6。其反應(yīng)方程式見式(1)和式(2),而當(dāng)溫度再次降低后,這種轉(zhuǎn)晶過程無法逆向進行。因此,為防止鋁酸鹽水泥發(fā)生后期強度倒縮,可采取以下兩種措施:(1)在常年溫度較低的區(qū)域現(xiàn)澆鋁酸鹽水泥混凝土、生產(chǎn)各類鋁酸鹽水泥混凝土制品(或構(gòu)件),并做好充分的常溫養(yǎng)護,避免鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)晶過程的發(fā)生;(2)在較高溫環(huán)境下預(yù)先制備并充分養(yǎng)護鋁酸鹽水泥混凝土制品(或構(gòu)件),待鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)晶完成后再投入使用。
由圖3可見,改性鋁酸鹽水泥砂漿的強度隨齡期的延長而不斷增長,且早期強度增長迅速,28d后強度增長緩慢,抗壓、抗折強度發(fā)展至1年齡期時均未發(fā)生明顯倒縮。由表3可知,水熱養(yǎng)護條件加速了鋁酸鹽水泥砂漿的強度倒縮,到28d齡期時,鋁酸鹽水泥砂漿的強度下降60%,而改性鋁酸鹽水泥砂漿28d水熱養(yǎng)護強度僅略低于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護強度,強度倒縮并不明顯。這是由于鋁酸鹽水泥中摻入石膏后,在水泥水化過程中石膏與鋁酸鈣進行反應(yīng),并在早期生成AFt,抑制亞穩(wěn)態(tài)水化鋁酸鈣的形成。到了后期,鈣礬石與漿體中未反應(yīng)的鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成AFm。石膏的摻入一方面減少了水化鋁酸鈣的生成,降低后期水化產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率,另一方面,AFt和AFm的膨脹性可以彌補水化產(chǎn)物后期轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的體積收縮,從而達(dá)到抑制鋁酸鹽水泥強度倒縮的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白云石和石灰石微粉對水泥砂漿強度和水化產(chǎn)物的影響[J]. 張少華,盧都友,徐江濤,凌康,許仲梓. 硅酸鹽學(xué)報. 2016(08)
[2]化學(xué)外加劑對鋁酸鹽水泥流動性和強度的影響[J]. 史琛,李益民,李國新,俞礽欽,王平威. 硅酸鹽通報. 2015(11)
[3]水滑石類化合物的研究進展[J]. 周良芹,付大友,袁東. 四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]石灰石粉對高鋁水泥性能的影響[J]. 肖佳,勾成福,邢昊,許彩云,金勇剛. 建筑材料學(xué)報. 2011(03)
[5]含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的制備及其抗侵蝕性(英文)[J]. 肖國慶,高云琴,段鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2008(08)
[6]改性高鋁水泥水化、硬化機理研究[J]. 彭家惠. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報. 1999(04)
[7]鋁酸鹽水泥改性添加劑研究[J]. 龍世宗,鄔燕蓉,周全勝. 水泥. 1997(02)
碩士論文
[1]礦物摻合料對鋁酸鹽水泥水化性能的影響研究[D]. 袁正夏.武漢科技大學(xué) 2019
本文編號:3636124
【文章來源】:混凝土世界. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物的微觀形貌
鋁酸鹽水泥的水化產(chǎn)物受反應(yīng)溫度的影響很大。鋁酸鹽水泥在不同溫度條件下發(fā)生水化反應(yīng),所形成的水化產(chǎn)物有所區(qū)別。鋁酸鹽水泥主要礦物成分CA、CA2和C12A7的水化過程如圖2所示?梢,在低溫下形成的CAH10和C2AH8,隨著溫度升高,會發(fā)生轉(zhuǎn)晶反應(yīng),逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃3AH6。其反應(yīng)方程式見式(1)和式(2),而當(dāng)溫度再次降低后,這種轉(zhuǎn)晶過程無法逆向進行。因此,為防止鋁酸鹽水泥發(fā)生后期強度倒縮,可采取以下兩種措施:(1)在常年溫度較低的區(qū)域現(xiàn)澆鋁酸鹽水泥混凝土、生產(chǎn)各類鋁酸鹽水泥混凝土制品(或構(gòu)件),并做好充分的常溫養(yǎng)護,避免鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)晶過程的發(fā)生;(2)在較高溫環(huán)境下預(yù)先制備并充分養(yǎng)護鋁酸鹽水泥混凝土制品(或構(gòu)件),待鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物轉(zhuǎn)晶完成后再投入使用。
由圖3可見,改性鋁酸鹽水泥砂漿的強度隨齡期的延長而不斷增長,且早期強度增長迅速,28d后強度增長緩慢,抗壓、抗折強度發(fā)展至1年齡期時均未發(fā)生明顯倒縮。由表3可知,水熱養(yǎng)護條件加速了鋁酸鹽水泥砂漿的強度倒縮,到28d齡期時,鋁酸鹽水泥砂漿的強度下降60%,而改性鋁酸鹽水泥砂漿28d水熱養(yǎng)護強度僅略低于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護強度,強度倒縮并不明顯。這是由于鋁酸鹽水泥中摻入石膏后,在水泥水化過程中石膏與鋁酸鈣進行反應(yīng),并在早期生成AFt,抑制亞穩(wěn)態(tài)水化鋁酸鈣的形成。到了后期,鈣礬石與漿體中未反應(yīng)的鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成AFm。石膏的摻入一方面減少了水化鋁酸鈣的生成,降低后期水化產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率,另一方面,AFt和AFm的膨脹性可以彌補水化產(chǎn)物后期轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的體積收縮,從而達(dá)到抑制鋁酸鹽水泥強度倒縮的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]白云石和石灰石微粉對水泥砂漿強度和水化產(chǎn)物的影響[J]. 張少華,盧都友,徐江濤,凌康,許仲梓. 硅酸鹽學(xué)報. 2016(08)
[2]化學(xué)外加劑對鋁酸鹽水泥流動性和強度的影響[J]. 史琛,李益民,李國新,俞礽欽,王平威. 硅酸鹽通報. 2015(11)
[3]水滑石類化合物的研究進展[J]. 周良芹,付大友,袁東. 四川理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]石灰石粉對高鋁水泥性能的影響[J]. 肖佳,勾成福,邢昊,許彩云,金勇剛. 建筑材料學(xué)報. 2011(03)
[5]含鎂鋁尖晶石的鋁酸鹽水泥的制備及其抗侵蝕性(英文)[J]. 肖國慶,高云琴,段鋒. 硅酸鹽學(xué)報. 2008(08)
[6]改性高鋁水泥水化、硬化機理研究[J]. 彭家惠. 重慶建筑大學(xué)學(xué)報. 1999(04)
[7]鋁酸鹽水泥改性添加劑研究[J]. 龍世宗,鄔燕蓉,周全勝. 水泥. 1997(02)
碩士論文
[1]礦物摻合料對鋁酸鹽水泥水化性能的影響研究[D]. 袁正夏.武漢科技大學(xué) 2019
本文編號:3636124
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