粒化高炉矿渣在水泥生产中的应用研究.docx
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粒化高炉矿渣在水泥生产中的应用研究
粒化高炉矿渣在水泥生产上的应用研究
摘要
研究粒化高炉矿渣粉磨成矿渣微粉后在水泥生产中的应用,将矿渣单独粉磨成矿渣微粉后,其活性明显增强,与单独粉磨的熟料粉搅拌混合,生产矿渣水泥时比熟料与矿渣混合粉磨其掺量可提高20%,达到55%。
同时矿渣水泥的3天强度没有降低,28天强度有所提高,超过同等熟料制备的硅酸盐水泥的强度。
可在水泥生产中大量掺入,降低水泥中熟料的掺加量,节省生产成本,为水泥企业带来了巨大的利润。
关键词:
高炉矿渣水泥强度
ResearchOnTheUtilizationOfGBFS
PowderInCementProduction
Abstruse
Inthispaper,weresearchtheapplicationoftheblastfurnaceslaggroundintoslagincementproduction.Whentheslagwasgroundintopowder,theactivityissignificantlydeveloped,andtheblendratioisableupto20%.ComparedwithordinaryPortlandcement,the3-daystrengthofslagcementisthesame,andthe7-daystrengthisincreased.
Sothattheratioofslagisgreatlyincrease,andtheratioofclinkerisdecreaserelatively,savingproductioncostandincreasestheprofitofproducer.
Keywords:
blastfurnaceslag;cement;strength;
目录
1引言1
1.1粒化高炉矿渣1
1.1.1高炉矿渣1
1.1.2粒化高炉矿渣微粉3
1.2水泥混合材石膏5
1.3矿渣水泥的性质和用途7
1.4矿渣水泥的生产10
1.5矿渣水泥的水化和硬化12
1.6水泥的密度和细度12
1.7水泥的凝结时间和体积安定性13
1.7.1水泥的凝结时间13
1.7.2水泥的体积安定性14
1.8水泥的强度15
1.9矿渣水泥的研究进展15
1.9.1矿渣水泥的研究15
1.9.2研究矿渣水泥的意义17
2试验18
2.1试验所用仪器及原料19
2.1.1实验仪器19
2.1.2试验所用原料的分析及化学组成19
2.2试验步骤22
2.2.1原料处理及配比22
2.2.2水泥标准稠度用水量测定24
2.2.3水泥凝结时间测定24
2.2.4水泥体积安定性测定25
2.2.5水泥试体强度试验26
3试验结果与分析27
3.1试验结果27
3.2实验分析28
4结论29
谢辞30
参考文献31
外文资料32
1引言
1.1粒化高炉矿渣
1.1.1高炉矿渣
高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种副产品。
用高炉冶炼生铁时,除了铁矿石(磁铁矿Fe3O4或赤铁矿Fe2O3和杂质石英、粘土、碳酸盐、磷灰岩等)和燃料(焦炭、含灰分10%左右)外,还需加入相当数量的石灰石和白云石作为溶剂。
石灰石和白云石分解所得的CaO和MgO及铁矿石中的废矿,还有焦炭中的灰分相互融化在一起,生成组成主要为硅酸钙(镁)和铝硅酸钙(镁)的熔融体。
其密度为2.3~2.8g,比铁水轻(铁水密度为7.0~8.0g/cm3),因而浮在铁水上面,定期从排渣口排出,经水或空气急冷处理成为粒状的颗粒,称为粒化高炉矿渣。
高炉矿渣中主要的化学成分是SiO2,Al2O3,CaO,MgO,MnO,FeO,S等,有些矿渣还含有微量的TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3等,其中CaO、SiO2、Al2O3的含量占高炉矿渣总重量的90%以上。
高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。
碱性高炉矿渣中最常见的矿物有黄长石、硅酸二钙、橄榄石、硅钙石、硅灰石和尖晶石。
酸性高炉矿渣由于其冷却的速度不同,形成的矿物也不一样。
当快速冷却时全部凝结成玻璃体;在缓慢冷却时(特别是弱酸性的高炉渣)往往出现结晶的矿物相。
如黄长石、假硅灰、石辉石和斜长石等。
根据矿石成分、溶剂种类和所炼生铁种类,矿渣的化学成分可以在很大范围内波动。
经研究、实际考查实验得出矿渣的化学成分一般波动范围,列表1—1如下:
表1—1矿渣的化学成分
CaO(%)
SiO2(%)
Al2O3(%)
MgO(%)
FeO(%)
MnO(%)
S(%)
38~46
26~42
7~20
4~13
0.2~1
0.1~1
1~2
高钛高炉矿渣的矿物成分中几乎都含有钛。
锰铁矿渣中存在着锰橄榄石矿物。
高铝矿渣中存在着大量的铝酸一钙(CaO·Al2O3)、三铝酸五钙(5CaO·3Al2O3)、二铝酸钙(CaO·Al2O3)等。
与硅酸盐水泥熟料相比,矿渣化学成分中氧化钙含量较低,而氧化硅含量较高。
利用矿渣作混合材料制造各种水泥时,其各氧化物的作用如下:
1.氧化钙:
氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的主要化学成分,一般占40%左右。
矿渣中的氧化钙在熔体冷却过程中能与氧化硅和氧化铝结合形成具有水硬性的硅酸钙和铝酸钙,所以,对矿渣的活性有利。
但是,氧化钙含量较高时,矿渣熔点升高、熔体粘度降低,冷却时析晶能力增加,在慢冷时易发生в-C2S向γ-C2S的转变,反而使矿渣活性降低。
2.氧化铝氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中较好的活性成分,他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物,有熔融状态经水淬后形成玻璃体。
氧化铝含量一般为5%~15%,也有的高达30%;其含量越高,活性越大,越适合水泥使用。
3.氧化硅氧化硅微酸性氧化物,在矿渣中含量较高,一般为30%~40%。
与氧化钙和氧化铝比较起来,它的含量是过多了,致使形成低活性的低钙矿物,甚至还有游离二氧化硅存在,使矿渣活性降低。
4.氧化镁氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般波动在1%~18%,在矿渣中呈稳定的化合物玻璃体,不会产生安定性不良的现象。
氧化镁可以增加熔融矿物的流动性,有助于提高矿渣粒化质量和提高矿渣活性。
因此,一般将氧化镁看成是矿渣的活性组份。
5.氧化亚锰氧化亚锰对水泥的安定性无害,但对矿渣的活性有一定的影响。
其含量一般应限制在1%~3%,如果超过4%~5%,矿渣活性明显下降。
在锰铁粒化高炉矿渣中可以放宽到15%,这是因为锰铁矿渣中氧化铝的含量较高,而氧化硅含量较低。
6.硫矿渣中硫较多时,可使水泥强度损失较大;但硫化钙与水作用,生成氢氧化钙起碱性激发作用;氧化亚锰的存在不仅使硫化物形成有害的硫化锰,而且使硫化钙相应减少。
7.氧化钛矿渣中的钛以钛钙石存在,使矿渣活性下降。
国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含量不得超过10%。
8.氧化铁和氧化亚铁在正常冶炼时,矿渣中的氧化铁和氧化亚铁含量很少,一般为1%~3%,对矿渣的活性影响不大。
粒化高炉矿渣具有潜在的水硬胶凝性能,矿相组成主要是含低钙的硅酸盐体系,其组成C2S、C3S约占30-60%。
化学组成主要是:
CaO、SiO2、AI2O3、MgO,根据矿石成分、熔剂种类和所炼生铁种类化学成分可以在很大范围内波动,因此其潜在活性波动也较大。
矿渣的矿物组成在CaO-SiO2-Al2O3三元相图上处于C2AS、CAS2和C2S的结晶区。
一般钢铁工业排出的矿渣在急冷时形成无定性玻璃体。
在碱性矿渣中,一般形成硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、钙镁黄长石(C2MS2)、钙长石(CAS2)、硫化钙、镁橄榄石(MgO·SiO2)、硅钙石、硅灰石和尖晶石等晶体。
在酸性矿渣中,主要是甲型硅灰石和钙长石。
其中C2AS和C2S活性较好,CAS2和CS活性较差,即CaO、Al2O3含量高,SiO2含量低时活性高。
矿渣的活性受其理化组成及微观结构、冶炼工艺、钢种、水淬质量等因素的影响而改变,当矿渣中玻璃相含量高(80-90%)时,矿渣为微晶状态,活性好。
但我国攀钢排出的矿渣钛含量较高,在10%以上,易磨性较普通矿渣差,且水硬活性低。
磨细矿渣单独调水时,硬化极为缓慢,强度也很低,但是掺入水泥中却具有很好的强度,其后期强度甚至可以超过纯硅酸盐水泥这表明了矿渣在水泥中不是惰性组分,而是能积极参加反应的活性组分。
矿渣品质要求
(1)国家标准(GB/203-94)对粒化高炉矿渣的质量要求规定如下:
①粒化高炉矿渣的质量系数K应不小于1.2;(企业内控标准不小于1.6);②粒化高炉矿渣中锰化合物的含量,以MnO计不得超过4%,锰铁合金粒化高炉矿渣的MnO允许放宽到15%;硫化物含量(以硫计)不得超过3%;氟化物含量(以氟计)不得大于2%;③粒化高炉矿渣的松散容量不大于1.2kg/L,最大直径不得超过100mm,大于10mm颗粒含量(以重量计)不大于8%;④粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物,如铁尖泥,未经淬冷的块状矿渣等;⑤矿渣在未烘干前,其贮存期限从液冷成粒时算起,不宜3个月。
(2)矿渣的质量系数和化学成分应符合表1-1的要求:
表1-2矿渣等级划分
技术指标(%)
合格品
优等品
CaO+MgO+Al2O3/SiO2+MnO+TiO2
TiO2
MnO
Fe
S
>=1.20
<=10.0
<=4.0
<=2.0
<=3.0
>=1.60
<=2.0
<=2.0
<=2.0
<=2.0
注:
(1)CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、TiO2均为质量百分数。
(2)矿渣放射性应符合GB6763的规定,具体数值由水泥厂根据矿渣掺加量确定。
1.1.2粒化高炉矿渣微粉
粒化高炉矿渣粉是将符合国家标准规定的水淬粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到相当细度且符合活性指数要求的一种粉体材料。
自从1862年德国人发现水淬粒化高炉矿渣具有潜在活性后,矿渣长期作为水泥混合材使用。
矿渣在作为水泥混合材使用上国内外存在差异,国外除将矿渣和水泥熟料混磨生产矿渣水泥外,还有将矿渣单独磨细,然后与磨细后的熟料混合,生产矿渣水泥,而国内只是通过混磨生产矿渣水泥。
由于矿渣较熟料难磨细,混磨时水泥中矿渣的细度较熟料小的多,水泥细度控制在300m2/kg左右的情况下,矿渣粉的细度仅能达到200~250m2/kg左右,因而不但水泥中矿渣粉的活性不能充分发挥,而且矿渣用过高时,使混凝土的粘聚性很差,混合料容易离析和泌水,混凝土抗渗性能降低。
这样矿渣在水泥中的掺量受到了较大限制,一般不超过30%。
矿渣是将钢铁企业使用高炉冶炼生铁时产生的熔融态炉渣经过急冷得到的,由于来不及结晶而大部分形成玻璃态的物质。
矿渣具有较高的潜在活性,以前一直作为一种工业副产品(废渣)使用,主要用于水泥生产中与水泥熟料共同粉磨制备矿渣水泥,由此基本解决了矿渣的综合利用问题。
由于矿渣的易磨性比水泥熟料差,两者共同粉磨时,矿渣比水泥熟料颗粒粗得多,矿渣活性并未得到充分的发挥。
此种矿渣利用方式只是一种简单粗放的利用。
若将矿渣、水泥熟料分别粉磨至一定的细度后,然后再进行混合制成水泥,如此可使矿渣的活性得到充分发挥。
矿渣粉质量标准
(1)国家标准(GB/T18045-2000)<用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉>有如下规定:
①粒化高炉矿渣粉(简称矿渣粉)定义;符合GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥,粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到相当细度,且符合相应活性指数的粉体,矿渣粉粉磨时充许加入助磨剂,加入量不得大于矿渣粉质量的1%;②矿渣粉密度不小于2.8g/cm3;比表面积不小于350m2/kg;(企业内控标准:
不小于400m2/kg)③矿渣粉共分为三级,S105、S95、S75,他们对应的活性指数7天不小于95%、75%和55%,28天不小于105%、95%和75%,流动度比小于85%、90%和95%④矿渣粉含水量不大于1.0%⑤三氧化硫不大于4.0%⑥离子不大于0.02%⑦烧失量不大于3.0%
(2)矿渣微粉的技术指标应符合表1-3的要求:
表1-3矿渣粉等级划分
品质
等级
级
级
级
密度(g/cm3)
比表面积(m2/kg)
7d
28d
流动比%
MgO%
SO3%
Cl—%
烧失量%
>2.8>2.8>2.8
550-650450-550350-450
>95>75>55
>115>95>75
>95>95>95
<10.0
<4.0
<0.02
<3.0
矿渣微粉作为水泥生产的优质原材料,根据活性和比表面积的不同,一般掺加量在20~70%,掺入矿渣微粉的矿渣硅酸盐水泥,性能明显得到改善,它具有以下优点:
①凝结初期易于控制水泥的流变性,提高水泥的流动度;②降低水化热;
③减少水泥中熟料的需求量,增加矿渣水泥的后期强度;④抗硫酸盐侵蚀性强,因为掺加了矿渣微粉的矿渣硅酸盐水泥中C3A含量降低,相应的,水化时减少了Ca(OH)2的含量,因而抗硫酸盐侵蚀性能增加;⑤抗碱骨料反应;⑥抗微缩,与钢筋结合力强。
1.2水泥混合材石膏
石膏是一种矿物,为单斜晶体,呈板状或纤维状,也有细粒块状的,呈淡灰、微红、浅黄或浅蓝色。
石膏加热至128℃,失去大部分结晶水,变成熟石膏;163℃以上,结晶水全部失去。
熟石膏粉末与水混合后有可塑性,但不久就硬化重新变成石膏。
硫酸钙和石膏可用作联合制造硫酸和水泥的原料,还可做油漆的白颜料、纸张的填料和豆腐的凝结剂。
水泥生产中所需石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏(又称生石膏)或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣,其化学式为CaSO4﹒2H2O,也称二水石膏。
将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。
如将天然二水石膏在107~1700℃的干燥条件下加热可得建筑石膏。
将建筑石膏加水后,它首先溶解于水,然后生成二水石膏析出。
随着水化的不断进行,生成的二水石膏胶体微粒不断增多,这些微粒比原先更加细小,比表面积很大,吸附着很多的水分;同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少,浆体的稠度不断增加,胶体微粒间的黏结逐步增强,颗粒间产生摩擦力和黏结力,使浆体逐渐失去可塑性,即浆体逐渐产生凝结。
继续水化,胶体转变成晶体。
晶体颗粒逐渐长大,使浆体完全失去可塑性,产生强度,即浆体产生了硬化。
这一过程不断进行,直至浆体完全干燥,强度增加到适当程度,此时浆体已硬化人造成石材。
石膏属单斜晶系,解理度很高,容易裂开成薄片,是生产石膏胶凝材料和石膏建筑制品的主要原料,也是硅酸盐水泥的缓凝剂。
石膏经600~800°C煅烧后,加入少量石灰等催化剂共同磨细,可以得到硬石膏胶结料(也称金氏胶结料);经900~1000°C煅烧并磨细,可以得到高温煅烧石膏。
用这两种石膏制得的制品,强度高于建筑石膏制品,而且硬石膏胶结料有较好的隔热性,高温煅烧石膏有较好的耐磨性和抗水性。
这类石膏的主要性能:
①凝结硬化快。
建筑石膏在加水拌合后,浆体在几分钟内便开始失去可塑性,30min内完全失去可塑性而产生强度,大约一星期左右完全硬化。
为满足施工要求,需要加入缓凝剂,如硼砂、酒石酸钾钠、柠檬酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。
②凝结硬化时体积微膨胀。
石膏浆体在凝结硬化初期会产生微膨胀。
这一性质石膏制品的表面光滑、细腻、尺寸精确、形体饱满、装饰性好。
③孔隙率大。
建筑石膏在拌合时,为使浆体具有施工要求的可塑性,需加入石膏用量60%~80%的用水量,而建筑石膏水化的理论需水量为18.6%,所以大量的自由水在蒸发时,在建筑石膏制品内部形成大量的毛细孔隙。
导热系数小,吸声性较好,属于轻质保温材料;④具有一定的调湿性。
由于石膏制品内部大量毛细孔隙对空气中的水蒸气具有较强的吸附能力,所以对室内的空气湿度有一定的调节作用;⑤防火性好。
石膏制品在遇火灾时,二水石膏将脱出结晶水,吸热蒸发,并在制品表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层,可有效减少火焰对内部结构的危害。
建筑石膏制品在防火的同时自身也会遭到损坏,而且石膏制品也不宜长期用于靠近65℃以上高温的部位,以免二水石膏在此温度下失去结晶水,从而失去强度;⑥耐水性、抗冻性差。
建筑石膏硬化体的吸湿性强,吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力,使强度显著降低;若长期浸水,还会因二水石膏晶体逐渐溶解而导致破坏。
石膏制品吸水饱和后受冻,会因孔隙中水分结晶膨胀而破坏。
所以,石膏制品的耐水性和抗冻性较差,不宜用于潮湿部位。
为提高其耐水性,可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料,也可加入有机防水剂等,可改善石膏制品的孔隙状态或使孔壁具有增水性。
石膏在水泥生产中起缓凝作用:
水泥水化时,石膏能很快与铝酸三钙作用生成水化硫铝酸钙(钙矾石),钙矾石很难溶解于水,它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜,从而阻碍了铝酸三钙的水化反应,控制了水泥的水化反应速度,延缓了凝结时间。
石膏在水泥中成分虽然只占到3%左右甚至更少,但是却在水泥中扮演着举足轻重的角色。
以下从急凝和假凝来分析石膏对水泥的影响。
石膏在水泥中的作用主要是用于水泥凝结时间的调节。
它的化学分子式为CaS04﹒2H2O。
加热时,石膏会脱水形成半水石膏(CaS04﹒1/2H2O),也称为烧石,又称为硬石膏。
石膏完全脱水则产生无水石膏(CaS04)低的活性,又称为干固水泥。
当水泥中未掺石膏时,水泥中铝酸三钙(C3A)会与水迅速反应,硅酸三钙C3S)也会有显著的水化作用。
若C3A含量较高,水泥的比表面积又较大,则有可能产生急凝。
水化过程中伴随显著的放热,并且随后则有水泥浆体的硬化,这就是所谓的急凝。
急凝使新拌混凝土失去可塑性,对混凝土的生产极为不利。
因此,在水泥粉磨时应加入适宜的石膏量。
C3A含量高时,应掺入较多的石膏,但石膏过多反而会产生不良的影响,会使水泥产生假凝现象,甚至会导致水泥的安定性不良。
假凝是由于半水石膏或可溶硬石膏重新水化后再形成石膏。
半水石膏的溶解会使溶液对石膏有过饱和,从而会有石膏的沉淀,并表现为浆体的变硬现象。
但通过再搅拌可以使这种结构破坏,水泥也会恢复正常的凝结。
所以假凝和急凝有本质的不同。
还有一种不正常的凝结成为空气凝结,当水泥暴露于一定的湿环境中则可产生这种凝结。
这种凝结常常发生在水泥储库中,并且由于凝结会产生水泥团块。
原因是因为水泥中的硫酸碱吸水产生的凝结作用。
这种凝结产生的水泥团块很难分散开,对水泥混凝土的性质也会产生不利的影响。
本次探究粒化高炉矿渣在水泥生产中的应用主要的石膏为天然石膏和磷石膏。
1.3矿渣水泥的性质和用途
我国生产的通用水泥大体有六种,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水泥。
矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥)是我国六大水泥品种之一,是产量最多的水泥品种。
其由硅酸盐熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成。
水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20%~70%。
允许用不超过混合材总掺量1:
3的火山灰质混合材(包括粉煤灰)、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣。
若为火山灰质混合材料不得超过15%;若为石灰石不得超过10%;若为窑灰不得超过8%。
允许用火山灰质混合材料与石灰石,或与窑灰共同来代替矿渣,但代替的总量最多不得超过水泥质量的15%,其中石灰石仍不得超过10%,窑灰仍不得超过8%。
替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20%。
矿渣硅酸盐水泥,是用硅酸盐水泥熟料与粒化高炉矿渣再加入3%~5%的石膏混合磨细或者分别磨后再加以混合均匀而制成的。
矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。
在磨制矿渣水泥时,高炉矿渣的掺入量对水泥的抗压强度影响不大,而对抗拉强度的影响更小,所以,其掺入量可以占到水泥重量的20%~85%。
这样对于提高水泥质量,降低水泥生产成本是十分有利的。
矿渣硅酸盐水泥技术指标主要有不溶物、烧失量、细度、凝结时间、安定性、氧化镁含量、三氧化硫含量、碱含量及强度指标。
①不溶物:
不溶物是指水泥经酸和碱处理,不能被溶解的残留物。
其主要成分是结晶SiO2,其次是R2O3(指Al2O3、Fe2O3),是水泥中的非活性组分之一。
I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%,II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。
②烧失量:
烧失量是指水泥在950~1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。
I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%。
II型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。
普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于5.0%。
③细度:
细度即水泥的粗细程度,通常用比表面积或筛余百分数表示。
水泥细度过粗,不利于水泥活性的发挥;而细度过细时需水量增加,粉磨电耗增加。
矿渣硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg,普通水泥80μm方孔筛筛余不得超过10.0%。
④凝结时间:
水泥凝结时间是水泥从加水开始到失去流动性,从可塑状态发展到固体状态所需要的时间,凝结时间分初凝时间和终凝时间。
①初凝时间:
水泥从加水开始到标准稠度净浆失去流动性并开始失去塑性的时间;②终凝时间:
水泥从加水开始到标准稠度净浆完全失去塑性,开始产生机械强度的时间。
硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝不得迟于6.5h,普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝不得迟于10h。
⑤安定性:
硬化水泥浆体体积变化的均匀性称为水泥体积安定性,简称安定性。
安定性一般采用雷氏夹或试饼法、沸煮法检验。
若水泥中某些成分的化学反应发生在水泥水化过程中甚至硬化后,产生剧烈而不均匀的体积变化,使建筑物强度明显降低甚至溃裂,这种现象便是水泥安定性不良。
引起水泥安定性不良的原因主要是游离氧化钙、氧化镁含量过高或石膏掺量过多。
⑥氧化镁含量:
水泥中氧化镁含量过高时,可能出现游离MgO含量过高和方镁石(结晶MgO)结晶过大,由于其缓慢的水化和体积膨胀将就可能使水泥硬化体结构破坏。
游离MgO比游离CaO更难水化,沸煮法不能检定,必须采用压蒸安定性试验进行检验。
水泥中氧化镁的含量不得超过5.0%,若经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%。
⑦三氧化硫:
水泥中的三氧化硫主要是生产水泥时为调节凝结时间加石膏而带入的。
硅酸盐水泥中SO3含量超过3.5%后,强度下降,膨胀率上升,可能造成水泥体积安定性不良。
因此,水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%。
⑧碱含量:
水泥中碱含量过高时,若骨料中含在活性成分,可能发生碱集料反应使混凝土破坏。
水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示。
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。
⑨强度与强度等级:
水泥强度是水泥度体单位面积上所能承受的外力。
是水泥技术要求中最关键的主要性能指标,又是设计混凝土配合比的重要依据。
水泥强度以不同龄期抗压强度、抗折强度表示。
由于水泥强度随时间逐渐增大,一般称3d或7d以前的强度为早期强度,28d及其后的强度为后期强度。
水泥到28d时强度已大部分发挥出来,以后强度增加缓慢。
强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的,矿渣硅酸盐水泥划分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级,其中R型为早强型水泥,其早期强度较高。
各强度等级水泥的各龄期强度值不利低于下表1—4数值:
表1—4各强度等级水泥的各龄期强度
强度等级
抗压强度/MPa
抗折强度/MPa
3d
28d
3d
28d
42.5
17.0
42.5
3.5
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