关于建筑施工中硅酸盐水泥的应用

摘要：水泥在建筑工程上主要用以配制砂浆和混凝土，作为大量应用的建筑材料，国家标准对其各项性能与应用有着明确的规定和要求。

关键词：建筑施工；硅酸盐水泥；应用

中图分类号:TV42+1.5；文献标识码：A ；文章编号：

一、前言

水泥在建筑工程上主要用以配制砂浆和混凝土，作为大量应用的建筑材料，国家标准对其各项性能与应用有着明确的规定和要求。通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、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硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级。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硅酸盐水水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。通用硅酸盐水泥技术要求包括化学指标和物理指标。化学指标包括不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子。物理指标包括:凝结时间、安定性、强度、细度。

普通硅酸盐水泥，根据GB175-1999定义：凡由硅酸盐水泥熟料、6%~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）。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%石的窑灰〈水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘）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的10%。

二、水泥颗粒的粗细对水泥的性质有很大影响

细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒的粗细对水泥的性质有很大的影响。颗粒越细水泥的表面积就越大，因而水化较快也较充分，水泥的早期强度和后期强度都较高。但磨制特细的水泥将消耗较多的粉磨能量，成本增高，而且空气中硬化时收缩也较大。

硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示,其比表面积不小于300m/kg;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硅酸盐水水泥的细度以筛余表示,其80um方孔筛筛余不大于10%或45um方孔筛筛余不大于30%.试验前所用试验筛应保持清洁,负压筛和手工筛应保持干燥。负压筛析法:试验时,80um筛析试验称取试样25g,45um筛析试验称取试样10g。筛析试验前应把负压筛放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,检查控制系统,调节负压至4000Pa―6000Pa范围内。称取试样精确至0.01g,置于洁净的负压筛中,放在筛座上,盖上筛盖,接通电源,开动筛析仪连续筛析2min,在此期间,如有试样附着在筛盖上,可轻轻敲击筛盖使试样落下。筛毕,用天平称量全部筛余物。对其它粉状物料、或采用45-80以外规格方孔筛进行筛析试验时,应指明筛子的规格、称样量、筛析时间等相关参数。试验筛必须经常保持洁净,筛孔畅通,使用10次后要进行清洗。金属框筛、铜丝网筛清洗时应用专门的清洗剂,不可用弱酸浸泡。国家标准(GB 175―1999)规定，硅酸盐水泥细度以比表面积表示，其比表面积须大于300 m/kg；普通水泥细度用筛析法检验，要求0.080mm方孔筛筛余量不得超过10.0％。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。

三、凝结时间对施工进度的作用

水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间为自水泥加水拌和时起，到水泥浆(标准稠度)开始失去可塑性为止所需的时间。终凝时间为自水泥加水拌和时起，至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

水泥的凝结时间在施工中具有重要意义，初凝的时间不宜过快，以便有足够的时间对混凝土进行搅拌，运输和浇筑。当施工完毕之后，则要求混凝土尽快硬化，产生强度，以利下一步施工工作的进行。为此，水泥终凝时间又不宜过迟。

水泥凝结时间的测定，是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度条件下．用凝结时间测定仪进行的。硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。实际上，硅酸盐水泥的初凝时间一般为1～3h，终凝时间为5～8h。凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。

四、体积安定性对水泥凝结硬化的作用

水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良．使用安定性不良的水泥，会使构件产生膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起严重事故。

每个试样需成型两个试件,每个雷试夹需配备质量约75-85的玻璃板两块,凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。将雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上,并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹,装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹,另一只手用宽约10mm的小刀插捣3次,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立即将试件移至湿气养护箱内养护24h±2h。调整好沸煮箱的水位,使能保证在整个沸煮过程中都能超过试件,中途不需添补试验用水,同时又能保证在30min±5min内升至沸腾。脱去玻璃板取下试件,先测量雷氏夹尖端间的距离(A),精确至0.5mm,将试件放入沸煮箱水中试件架上,在30min±5min内加热至沸并恒沸180min±5min。沸煮结束后,放掉水冷却至室温。测量雷氏夹指针尖端的距离(C),准确至0.5mm,当(C-A)的平均值不大于5.0mm时,即认为该水泥安定性合格,当两个试件(C-A)相差超过4.0mm时,应用同一样品立即重做一次试验。再如此,则认为该水泥安定性不合格。

五、强度决定水泥主要技术指标

试体成型试验室的温度应保持在20℃±2℃,相对温度应不低于50%。试体带模养护的养护箱或雾室温度应保持在20℃±1℃,相对温度应不低于90%。试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。水泥450g,标准砂1350g,拌合水225ml。先加水,再加入水泥,立即开动机器,低速搅拌30s后,在第二个30s开始的同时均匀的将砂子加入。高速再拌30s。停90s,再高速搅拌60s。胶砂制备后立即成型。将空试模和模套固定在振实台上,将砂分两层装入试模,装第一层时,每个槽里约放三分之二的胶砂,接着振实60次。再装入第二层胶砂,播平再振实60次。从振实台上取下试模,用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端,然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次将超过试模部分的胶砂刮去,并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。放入湿箱的水平架子上养护。试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起,不同龄期强度试验在下列时间里进行。72h±45min, 28d±8h。 强度是选用水泥的主要技术指标。由于水泥在硬化过程中强度是逐渐增长的，所以常以不同龄期强度表明水泥强度的增长速率。水泥的强度主要取决于熟料的矿物成分和细度。

六、硅酸盐水泥的应用范围决定于它的特性。

1、强度等级高、强度发展快硅酸盐水泥强度等级比较高(42.5～62.5)，主要用于地上、地下和水中重要结构的高强度混凝土和预应力混凝土工程。由于这种水泥硬化较快，还适用于早期强度要求高和冬季施工的混凝土工程。这是由于决定水泥石28d以内强度的C3S含量高以及凝结硬化速率高，同时对水泥早期强度有利的C3A含量较高的原因。

2、耐腐蚀性差的硅酸盐水泥石中含有较多的氢氧化钙和水化铝酸钙，所以不宜用于受流动及压力水作用的混凝土工程，也不宜用于海水、矿物水等腐蚀性作用的工程。

3、耐热性较差的硅酸盐水泥石的主要成分在高温下发生脱水和分解，结构遭受破坏。因而从理论上讲，硅酸盐水泥并不是理想的防火材料。此外，水泥石经高温作用后，氢氧化钙已经分解，如再受水润湿或长期放置时，由于石灰重新熟化，水泥石随即破坏。但应指出，在受热温度不高时(100―250℃)强度反而有所提高．因为此时尚存有游离水，水化可继续进行，并且凝胶发生脱水．使得水泥石进一步密实。实际在发生火灾时，因混凝土导热系数较小，仅表面受到高温作用，内部温度仍很低，所以在时间很短的情况下，不致破坏。

参考文献

[1]张志伟，建筑材料性能 [M].北京：中国建筑工业出版社，1997

[2]王力宏，建筑施工技术 [M].北京：中国建筑工业出版社，1995