發(fā)布時間:2021/12/10 點擊:
商品砼的組成材料有哪些?
砼的組成材料一般為水泥、集料、水、礦物摻合料、化學(xué)外加劑。對一些有特殊要求的砼,會根據(jù)需要加入一些特殊材料。它與其他商品一樣,其性能是由它的原材料來實現(xiàn)的,只有控制好砼原材料的質(zhì)量、合理利用原材料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的砼。
1、水泥
水泥是砼中最重要原材料之一,也是決定砼性能的重要部分。水泥的品種很多,有硅酸鹽水泥(P.Ⅰ、P.Ⅱ)、普通硅酸鹽水泥(P.O)、礦渣硅酸鹽水泥(P.S)、火山灰硅酸鹽水泥(P.P)、粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)、復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等等。它們主要存在著兩個方面的差別:一是水泥熟料礦物組成的差別。例如:硅酸鹽水泥,熟料中以硅酸鹽礦物為主;硫鋁酸鹽水泥,熟料中則以無水硫鋁酸鈣礦物為主。二是混合材料品種和摻量的差別。例如普通硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入少量的活性或非活性混合材,其摻量為6%~15%;礦渣硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的礦渣,其摻量為20%~70%;粉煤灰硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的粉煤灰,其摻量為20%~40%。由于組分上的不同,水泥的性能上也不同。不同品種的水泥等級等級劃分也不同,硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R,P.O 分為42.5、42.5R、52.5、52.5R, P.S 、P.F 、P.P 、P.C分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R 。“R”是表示早強型的意思,數(shù)字是表示該水泥28天強度不低于該數(shù)字的強度值。水泥的保存期為3個月,超過這個期限的水泥要通過試驗確定其是否合格后才使用。
2、摻合料
摻合料現(xiàn)在已經(jīng)成為商品砼中不可缺少的一個組分,摻合料在砼中的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀。摻合料的種類很多,其組分和性能有很大的差異。目前常用的摻合料主要有粉煤灰、磨細礦渣粉、硅粉、沸石粉。
①、粉煤灰:是一種工業(yè)廢料,是由燃煤熱電廠煙道中收集的一種粉狀材料,由于煤種的差異,以及燃燒條件和收集工藝不同,粉煤灰的組成和性能變化很大。在其他的條件相同的情況下,不同的收集工藝對粉煤灰的質(zhì)量影響很大。風(fēng)選的粉煤灰質(zhì)量較好,球磨的粉煤灰質(zhì)量較差。粉煤灰分為三個等級:Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級三個等級,Ⅰ級粉煤灰質(zhì)量最好。Ⅰ級粉煤灰細度要求不超過12%、需水量不超過95%、燒失量不超過5%,Ⅱ級粉煤灰細度要求不超過25%,需水量不超過105%、燒失量不超過8%,Ⅲ級粉煤灰細度要求不超過45%、需水量不超過115%、燒失量不超過15%。粉煤灰在砼的作用主要有三種:形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)。形態(tài)效應(yīng):粉煤灰是粒徑很小的珠狀顆粒,表面圓滑,所以它的形態(tài)效應(yīng)可以歸結(jié)為填充作用(粒徑小,填充水泥空隙是砼更密實)、表面作用(粒徑小,比表面積大,需水大,是負面作用)、潤滑作用(粒徑小,球狀顆粒起潤滑作用。球磨磨細的粉煤灰珠狀顆粒被打破,潤滑作用就降低)?;钚孕?yīng):是指砼中粉煤灰的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)。通常是指火山灰反應(yīng)。活性效應(yīng)體現(xiàn)在兩個方面:一是粉煤灰自身的火山灰反應(yīng)能力;二是對水泥熟料礦物水化過程的促進作用。粉煤灰的火山灰反應(yīng)要吸收水泥熟料反應(yīng)生成的Ca(OH)2 (氫氧化鈣),這樣一來就加速了水泥熟料的反應(yīng),砼的強度發(fā)展就好。微集料效應(yīng):由于粉煤灰微細顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中,就像微細的集料一樣。漿體硬化后就可以看做“微砼”。粉煤灰的玻璃微珠本身強度高,在漿體中分散狀態(tài)良好,所以能增強硬化漿體的結(jié)構(gòu)強度,提高砼的強度。
②、磨細礦渣粉(簡稱:礦粉):是指在高爐煉鐵過程中排出的浮于鐵水表面的非金屬礦物熔渣通過水淬急速冷卻后形成的高爐礦渣,然后通過粉磨得到的一種粉狀物料。磨細礦渣的化學(xué)組分和水泥較接近,活性較高。等級劃分為S75、S95、S105, “S95”是表示該礦粉28d活性指數(shù)(也可稱為抗壓強度比)要達到95%。活性越高越好,當然也越貴。礦粉在砼中的作用主要是活性效應(yīng)。
③、硅粉:是鐵合金廠在冶煉硅鐵合金或金屬硅時通過收塵裝置在煙道收集的極細的粉末。硅粉的化學(xué)組成主要是SiO2(二氧化硅),它的顆粒主要為非晶態(tài)的球形顆粒、表面光滑、粒徑非常小、容重小、活性非常高,價格也非常貴,一般在C80以上的高等級砼中采用。
④、沸石粉:是由天然沸石經(jīng)過機械粉磨而成。一般為多孔的多棱角顆粒,需水量較大,摻入沸石粉后砼較粘稠。是地方資源性材料使用較少。
3、集料
集料分為粗集料又叫石子、細集料又叫砂子。砂子分為天然砂、人工砂,天然砂又分為河砂、海砂、山砂,人工砂分為機制砂、混合砂;按砂的粗細分為細砂、中砂、粗砂。石子分為碎石、卵石;按粒徑的連續(xù)性分為單粒徑、連續(xù)粒徑;按粒徑大小分為5-16、5-20、5-25、5-31.5(也稱1-3石)、5-40等等。
①、級配:是指集料中各粒徑顆粒的分布情況。通常說的級配不好就是指集料的粒徑分布較窄,單粒徑的集料較多。這種集料對砼的影響很大,如:和易性不好、泵送性差、石子偏多、強度偏低、用水量大。
②、顆粒形狀與表面狀態(tài):顆粒形狀分為球形或蛋形、棱角形、片狀、針狀。顆粒形狀對堆積密度的影響比較大,一般來說,顆粒越接近球形,堆積密度越大,球形顆粒含量越多,堆積密度也越大。堆積密度越大,集料的空隙率就越小,砼就越密實,強度就越高,砼的水泥用量就越可以減少降低。表面狀態(tài)是指集料顆粒表面的粗燥程度和孔的特征。一般來說,表面粗燥的集料與硬化水泥石有較好的機械咬合力,但摩擦阻力大,影響砼的流動性。
③、含泥量:是指集料中粒徑小于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的含量。含泥量越大砼的用水量就越大,強度就越低,干縮就越大,抗?jié)B性能就差、抗凍融性能也差。國家標準要求:用于拌制C60~C30砼用砂,含泥量必須小于3%,石子含泥量必須小于1% 。
4、外加劑
外加劑是一種在砼攪拌之前或拌制過程中加入的、用以改善新拌砼和硬化砼性能的材料。外加劑是現(xiàn)代砼的重要組分,可以說現(xiàn)代砼的技術(shù)進步幾乎都與外加劑的應(yīng)用有著密切的關(guān)系。高效減水劑的出現(xiàn),推動了高強砼的發(fā)展,也使得砼現(xiàn)實了泵送化、自密實化;引氣劑的使用大大提高了砼的抗凍耐久性;膨脹劑在砼結(jié)構(gòu)的防裂中發(fā)揮了較大的作用;防凍劑的使用使北方地區(qū)的冬季施工成為可能,大大延長了可施工期。外加劑的種類繁多,性能各異,按其主要使用功能分類分為四類:①改善砼拌合物流變性能的外加劑:減水劑(坍落度相同的情況下減少拌合用水量)、泵送劑(兼有減水、緩凝、引氣的作用)等;②調(diào)節(jié)凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑:緩凝劑(延長砼的凝結(jié)時間的外加劑)、促凝劑(縮短凝結(jié)時間)、速凝劑(使砼快速凝結(jié)如噴射砼)等;③改善砼耐久性的外加劑:引氣劑(引入大量微小氣泡,提高抗凍性)、防水劑(提高砼的抗水滲透的性能)、阻銹劑、和礦物外加劑等;④改善砼其他性能的外加劑:膨脹劑(使砼膨脹)、防凍劑(降低水的冰點,在負溫下促進砼的強度增長,提高砼抗凍融性能)、著色劑(制備具有彩色砼的外加劑)。
5、水
砼中一般使用自來水或者潔凈的地下水,一些含有脂肪、油、糖、酸類、鹽類等工業(yè)廢水、污水都不能用來拌和砼,含有雜質(zhì)、泥漿等不干凈的水也不能用于拌和砼。