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細(xì)度與水泥硬化速度的實(shí)驗(yàn)研究

2017-10-16 08:47
四川水泥 2017年10期
關(guān)鍵詞:助磨劑硅酸鹽細(xì)度

楊 煜

(西南石油大學(xué))

細(xì)度與水泥硬化速度的實(shí)驗(yàn)研究

楊 煜

(西南石油大學(xué))

水泥的顆粒如果是處于極其細(xì)膩的狀態(tài),那么其水泥與水摻和所發(fā)生的反應(yīng)就會越大,所以其水化所呈現(xiàn)的反應(yīng)速度也會越來越快。在早期成型的時候水泥所呈現(xiàn)的強(qiáng)度也會越高。本篇研究發(fā)現(xiàn)如果當(dāng)水泥的顆粒系數(shù)處在低于 0.04毫米的情況時,會能夠擁有非常高的硬化活性。但如果該系數(shù)大于 0.01毫米的時候,其水泥所呈現(xiàn)的硬化活性則不會如此之高。同時,在一般性的常溫基礎(chǔ)環(huán)境下,水泥呈現(xiàn)的粉末狀物在0~10微米的時候,其呈現(xiàn)的水化狀況速度則為最快的;而當(dāng)水泥的粉末狀態(tài)處于3~30微米的時候,其硬化的速度及活性速度為最佳;當(dāng)水泥的粉末狀態(tài)達(dá)到超過了60微米的時候,其所呈現(xiàn)的活性狀態(tài)則為最低,硬化的速度也為最低。同時,也要區(qū)分水泥的種類?,F(xiàn)今市面上日常使用的水泥種類有硅酸鹽水泥以及普通性能的水泥。

細(xì)度;硬化速度

1 不同細(xì)度下的水泥所存在的特征

分體狀態(tài)下的水泥所呈現(xiàn)的細(xì)度性質(zhì)是其最重要的性質(zhì)特點(diǎn),其所包含的主要部分有粉末顆粒的直徑,粉末的分布,粉末所呈現(xiàn)的比表面積,粉末所呈現(xiàn)的顆粒的狀態(tài)。水泥被制成粉末狀態(tài)的情況下同樣也具有以上的特征,其中,粉末狀態(tài)下的細(xì)度性質(zhì)特點(diǎn)是水泥硬化的重要因素之一。

1.1 水泥在粉末狀態(tài)下的細(xì)度

水泥粉末狀顆粒所呈現(xiàn)的大小與其硬化速度的過程有著直接的關(guān)系,不同粉末狀的直徑的水泥其硬化的速度差異十分的巨大。大于65 LM的粉末狀直徑對于硬化速度的催化作用微乎其微,充其量只能作為填料進(jìn)行使用;然而粉末狀直徑過于細(xì)小容易出現(xiàn)水泥的結(jié)塊或造成需水過多的情況,其在水泥硬化完全的情況之前就已經(jīng)完成了反應(yīng),對水泥硬化毫無作用。比方說在小于1 LM的粉末狀在小于1 d 內(nèi)已經(jīng)反應(yīng)完全,所以其對水泥的硬化速度并沒有起到非常好的效果。根據(jù)官方科研報告稱,硅酸鹽水泥所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)很慢,在3 d里其反應(yīng)速度僅為3 LM,在 29 d時反應(yīng)速度僅為8.5~10.1 LM。由此我們可以得出,在小于6 LM的水泥粉末狀熟料在3 d的時間內(nèi)能夠完全反應(yīng)。這對于含有相似性質(zhì)的礦物粉末狀水泥來說,他們所擁有的化學(xué)反應(yīng)以及硬化速度能夠隨著水泥粉末狀細(xì)度的不一樣而不一樣。好比水泥所制成的粉末狀越小,其比表面積相對變大,從而硬化速度提高。由此能夠推斷出,細(xì)度和硬化速度存在重要的關(guān)系。

2 水泥硬化速度的主要措施

前幾節(jié)已經(jīng)論證過水泥的粉末狀細(xì)度和水泥的硬化速度之間的關(guān)系,但具體如何加快水泥的硬化速度將在以下的文段里分成論述。主要分為兩大部分,一個是以添加制劑進(jìn)行催化反應(yīng)從而得出較好細(xì)度的水泥;另一個則是通過物理性的研磨來達(dá)到較好的效果。

2.1 使用助磨劑

通過有效運(yùn)用助磨劑的方式能夠有效地改善水泥在粉末狀的性質(zhì)以及增大其比表面積,從而加快水泥的硬化速度。

粉末狀的水泥其存在的流動性質(zhì)能股十分只管地影響到粉末狀水泥以及其硬化速度之間的關(guān)系。使用助磨劑的方法主要是改善粉末狀態(tài)下的水泥所擁有的流動型的性質(zhì),從而提高水泥的硬化速度。其作用的方法是:在將水泥變成粉末狀的同時添加入助磨劑從而能夠保證水泥在高效硬化的同時不被外部的力量所影響以至于過早第出現(xiàn)裂痕。而即便是在早期出現(xiàn)了硬化后的裂痕,助磨劑都能夠有效地延緩硬化裂痕。同時助磨劑也能夠較為快速地促使水泥粉末狀的形成。此方法能夠有效地改變粉末狀水泥的活性性能,提高水泥硬化速度的效率。

2.2 混合型粉末狀水泥及區(qū)分型混合狀水泥

對于不同品牌性質(zhì)的水泥可以采取一起進(jìn)行粉末化加工或者是分開進(jìn)行粉末化加工,從而可以提高水泥的易磨度,提高粉末狀的質(zhì)量。由之前的文段可以證實(shí)出,粉末狀水泥的質(zhì)量越高,能夠獲得的比表面積就越大,從而能夠提高水泥硬化速度的時間和質(zhì)量。對于混合型的粉末狀水泥科研報告可得出,使用回轉(zhuǎn)窯以及立窯共同一起的粉末水泥所呈現(xiàn)的硬化速度以及質(zhì)量會比較好。因?yàn)檫@兩種形態(tài)的混合粉末狀水泥具有一定的互補(bǔ),不僅能夠提高其粉末制成的程度,還能使其水化速度得得到明顯的變化。但其中需要注意的是,混合型的粉末狀水泥在配比情況中若出現(xiàn)比例失衡,很容易導(dǎo)致粉末細(xì)度質(zhì)量下降,出現(xiàn)粗糙,使其水泥的性能難以發(fā)揮到百分之百,從而只能作為填料使用。然而區(qū)分型粉末水泥不太容易出現(xiàn)此類的狀況,能夠在水泥粉末的細(xì)度上保持其高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量,能夠達(dá)到快速硬化的效果。

3 水泥的種類及硬化速度

開頭摘要有提到過關(guān)于水泥的不同種類對于水泥的硬化速度也有著不同的影響。常見的水泥種類有硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥,礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。第二節(jié)內(nèi)容中有提到過對于復(fù)合型粉末水泥比配不當(dāng)會導(dǎo)致粉末粗糙,硬化速度下降。因此這里只拿硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥進(jìn)行分析。

3.1 硅酸鹽水泥組成特性

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3.2 普通硅酸鹽水泥組成部分

名稱 代號 熟料+石膏 粒化高爐渣 火山灰質(zhì)材料 粉煤灰 石灰石普通硅酸鹽水泥 P.O 大于80小于90 大于5且小于20

通過硅酸鹽的水泥特性表以及普通硅酸鹽水泥的特性,能夠可以從其中的水化速度,水化熱,強(qiáng)度,耐化學(xué)侵蝕和干縮性等幾個模塊來看,能夠比較直觀地比對出硅酸鹽水泥在硬化的速度與質(zhì)量上比普通硅酸鹽水泥要更加好。其中硅酸鹽水泥所含的硅酸三鈣和鋁酸四鈣能夠有效地進(jìn)行互補(bǔ)和中和,得到有效的硬化反應(yīng)。從而也證明了不同性質(zhì)的粉末水泥,其細(xì)度和硬化速度也會有所不同。

4 結(jié)束語

綜上所述,水泥的細(xì)度會根據(jù)其不同的熟料性質(zhì)而有所不同,其硬化速度和細(xì)度的顆粒大小也會不一樣。同時,細(xì)度在過篩后,也要根據(jù)其比表面積來判定硬化速度的快慢。所以,如何制成細(xì)度較高的粉末狀水泥也是決定其硬化速度的重要因素。本文中有提到通過加入助磨劑的方法有利于精華粉末水泥的細(xì)度,提高硬化速度,加固其質(zhì)量。

粉末狀水泥的眼膜也可根據(jù)混合型和分開制成型進(jìn)行區(qū)分?;旌现瞥尚头勰钏嗄軌蛴行У貙⒏鞣N元素進(jìn)行結(jié)合,在配比之后進(jìn)行有效的互補(bǔ)。但要重視混合型制成中的配比問題,倘若出現(xiàn)配比不合當(dāng),容易造成水泥硬化速度不達(dá)成以及質(zhì)量上的不過關(guān),同時也會造成早期的干裂,抗壓性降低等一系列問題,其粉末轉(zhuǎn)的細(xì)度也會變得粗糙,從而只能用作于填料。反之,分開制成型粉末狀水泥不會出現(xiàn)此種狀況,其硬化速度較優(yōu),且硬化后不容易出現(xiàn)干裂狀況,抗壓性能也很高。但要采取何種方法進(jìn)行粉末水泥細(xì)度的制成要取決于所擁有的環(huán)境,材料,資金等一系列條件。

最后,不同性質(zhì)的粉末水泥其細(xì)度也會有很大的區(qū)別,進(jìn)而其硬化速度以及質(zhì)量也會有所不同。本文中有列舉出現(xiàn)今市面上比較常見的和常用到的水泥種類,根據(jù)之前所提到的混合配比以及區(qū)分配比,在本篇文章中列舉出來較為典型的兩類水泥:硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。其性質(zhì)表以及成分表均有在本篇文章中列出,參考了書本與數(shù)據(jù)庫里的參數(shù)從而制成的表格。其中不難看出作為混合制的硅酸鹽水泥其中所含的硅酸三鈣和鋁酸四鈣的互補(bǔ)性能夠極大地發(fā)揮硅酸鹽水泥的特性,其硬化速度和細(xì)度也堪稱較優(yōu)。普通硅酸鹽水泥的成分多是石灰石,粉煤灰等攙合物,其硬度和強(qiáng)度還有細(xì)度方面較硅酸鹽水泥差,質(zhì)量上的優(yōu)勢較低。

以上的結(jié)論均是以日常溫度與環(huán)境的條件下得出的結(jié)論,如若是環(huán)境非日常環(huán)境,其硬化速度可能會有所改變,還需要使用者進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?,來得出最?yōu)的成果。

不同細(xì)度,性質(zhì)的水泥其硬化速度與強(qiáng)度也不盡相同,需要使用者綜合其環(huán)境,用途以及物價等多個方面來進(jìn)行比對,從而購得有效的產(chǎn)品。

[1]楊建明,錢春香,張青行等.原料粒度對磷酸鎂水泥水化硬化特性的影響[J].東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,40(2):373-379.

[2]周世華,楊華全,董蕓等.水泥細(xì)度對砂漿體積穩(wěn)定性的影響[J].水利水電技術(shù),2008,39(10):58-60,68.

[3]何智海,劉寶舉,程智清等.蒸汽養(yǎng)護(hù)條件下水泥-粉煤灰復(fù)合膠凝材料的水化性能研究[J].混凝土,2005,(12):67-70.

TQ172

B

1007-6344(2017)10-0007-01

楊煜,1992年4月出生,四川南充人,本科學(xué)歷,西南石油大學(xué)材料院,材料科學(xué)與工程專業(yè)。

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