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BEGUEDOU Essossinam,林宗壽
(武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430070)摘要:提出了一套水泥起砂性能的檢驗(yàn)方法,同時(shí)對(duì)比了不同水泥品種的起砂性能,并對(duì)養(yǎng)護(hù)制度、水灰比和膠砂比對(duì)水泥起砂性能的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,水泥1d 抗壓強(qiáng)度越高,其起砂量越?。挥麥p少水泥的起砂量,應(yīng)盡量避免混凝土在高溫干燥環(huán)境下養(yǎng)護(hù),以及施工后混凝土表面產(chǎn)生水層,同時(shí)應(yīng)盡可能控制水灰比和膠砂比。
關(guān)鍵詞:水泥起砂;檢驗(yàn)方法;影響因素
水泥混凝土表面起砂是用戶投訴最多的水泥質(zhì)量問(wèn)題之一,其成因多種多樣。為了研究水泥起砂的成因與影響因素,改善水泥混凝土的起砂現(xiàn)象,必須要有一套可以定量的水泥起砂性能檢驗(yàn)方法。并在此基礎(chǔ)上研究水泥起砂的影響因素,以達(dá)到消除或減少水泥起砂的目的。
1 試驗(yàn)材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
熟料、粉煤灰和石灰石:均取自華新水泥武漢有限公司,用Φ500mm×500mm 標(biāo)準(zhǔn)磨粉磨至勃氏比表面積分別為339.3m2/kg、539.6m2/kg 和806.7m2/kg。
礦渣和石膏:取自華新湘鋼水泥有限公司,比表面積分別為418.6m2/kg 和514.1m2/kg。
P·C32.5 水泥:取華新水泥武漢有限公司生產(chǎn)的復(fù)合32.5 水泥。
所用原料的化學(xué)成分見(jiàn)表1。
1.2 試驗(yàn)方法
目前,通用水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有水泥的起砂性能指標(biāo),也沒(méi)有檢驗(yàn)水泥起砂性能的檢驗(yàn)方法。通過(guò)大量的試驗(yàn)室研究,筆者提出了以下檢驗(yàn)水泥起砂性能的檢驗(yàn)方法:
量取225ml 水(W/C=0.5)于膠砂攪拌鍋中,稱取水泥450g 也放入膠砂攪拌鍋中, 按GB/T17671—1999 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法進(jìn)行攪拌并加入ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂1 袋(1 350g),攪拌結(jié)束后,用做凝結(jié)時(shí)間的圓試模(Φ6.5cm×Φ7.5cm×4.0cm 圓臺(tái)形)成型。表面用直尺水平略向上傾斜刮平,然后放在恒溫、恒濕箱中,在20℃、相對(duì)濕度50%的條件下,帶模養(yǎng)護(hù)6d 后脫模。脫模后的試塊于60℃溫度下烘干1d。將試塊稱重并記錄,用塑料刷手工在試塊表面刷100 下(用力要均勻),然后再稱重,計(jì)算重量損失,以此判斷起砂性能好壞。每個(gè)試樣成型5 塊,以5 個(gè)試塊的平均值作為檢測(cè)結(jié)果。
1.3 試驗(yàn)方法的可靠性和重現(xiàn)性
將P·C32.5 水泥, 按上述的起砂性能檢驗(yàn)方法,反復(fù)試驗(yàn)3 次,每次試驗(yàn)5 個(gè)試塊,驗(yàn)證上述檢驗(yàn)方法的可靠性和檢驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性。水泥起砂性能檢驗(yàn)方法的重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 可見(jiàn),3 次檢驗(yàn)結(jié)果的平均值誤差不大,重復(fù)性較好。
2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 不同品種水泥起砂性能對(duì)比試驗(yàn)
利用1.1 節(jié)的試驗(yàn)材料配制了一系列不同品種和配比的水泥,其物理性能檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。按1.2 節(jié)試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3,可見(jiàn)硅酸鹽水泥(BG1)和普通水泥(BG2)的起砂量較小。
將表3 中的起砂數(shù)據(jù)按1d 抗壓強(qiáng)度大小進(jìn)行排列后,得到圖1??梢?jiàn),水泥起砂量與水泥的1d 抗壓強(qiáng)度相關(guān)性較好。1d 抗壓強(qiáng)度高,水泥起砂量小。
2.2 不同養(yǎng)護(hù)條件下水泥的起砂量
為了研究水泥施工后養(yǎng)護(hù)環(huán)境對(duì)水泥起砂量的影響,將礦渣水泥(BG4)在不同養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行起砂量試驗(yàn)。除了養(yǎng)護(hù)條件外,其他試驗(yàn)方法同1.2 節(jié)試驗(yàn)方法。各種養(yǎng)護(hù)條件如下:
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):水泥標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù),溫度20℃,相對(duì)濕度95%,養(yǎng)護(hù)期間不淋水。
水膜養(yǎng)護(hù):試模成型并刮平后,在試模上加一片內(nèi)徑Φ65mm,厚5mm 的墊圈(墊圈一面涂上凡士林,防漏水),然后在墊圈內(nèi)慢慢注滿水,置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)。相對(duì)濕度95%,養(yǎng)護(hù)期間不淋水。
養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù):恒溫恒濕養(yǎng)護(hù),溫度20℃,相對(duì)濕度50%,養(yǎng)護(hù)期間不淋水。
40℃烘干養(yǎng)護(hù):烘箱中養(yǎng)護(hù),溫度40℃,相對(duì)濕度75%,養(yǎng)護(hù)期間不淋水。
5℃冰箱養(yǎng)護(hù):冰箱中養(yǎng)護(hù),溫度5℃,相對(duì)濕度85%,養(yǎng)護(hù)期間不淋水。
試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2 所示, 可見(jiàn)在40℃烘干條件下養(yǎng)護(hù),水泥起砂量最大,其次是水膜養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)室和冰箱中養(yǎng)護(hù)的起砂量較小。因此,欲減少水泥的起砂量,在實(shí)際施工中,應(yīng)盡量避免高溫干燥養(yǎng)護(hù);同時(shí)也應(yīng)盡量避免水泥施工后混凝土表面產(chǎn)生水層。
2.3 水灰比對(duì)水泥起砂性能的影響
將P·C32.5 復(fù)合水泥,除了水灰比不同,要求的加水量不同外,其他試驗(yàn)方法全部按1.2 試驗(yàn)方法進(jìn)行。所得結(jié)果見(jiàn)圖3。可見(jiàn),水灰比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,水灰比越大,水泥的起砂量就越大。因此,水泥混凝土施工中應(yīng)盡量控制水灰比。
2.4 膠砂比對(duì)水泥起砂性能的影響
按不同的膠砂比要求的質(zhì)量稱取市售的P·C32.5 復(fù)合水泥,然后加1 袋ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂(1 350g),在膠砂攪拌鍋中加入適量的水, 使膠砂流動(dòng)度在180~190mm 之間。其余的試驗(yàn)方法全部按1.2 節(jié)試驗(yàn)方法進(jìn)行。所得結(jié)果見(jiàn)圖4??梢?jiàn),膠砂比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,砂子摻量越大,水泥的起砂量就越大。
3 結(jié)論
1)不同品種的水泥起砂性能不同,硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的起砂量較小。水泥1d 抗壓強(qiáng)度越高,其起砂量越小。欲減少水泥的起砂量,應(yīng)提高水泥的1d 抗壓強(qiáng)度。
2)水泥施工后,養(yǎng)護(hù)制度對(duì)水泥的起砂性能有較大的影響。在施工中,應(yīng)盡量避免高溫干燥養(yǎng)護(hù);同時(shí)也應(yīng)盡量避免水泥施工后在混凝土表面產(chǎn)生水層。
3)水灰比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,水灰比越大,水泥的起砂量就越大。在水泥混凝土施工中應(yīng)盡量控制水灰比。
4)膠砂比對(duì)水泥的起砂性能有很大的影響,砂子摻量越大,水泥的起砂量就越大。在水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)和施工中,應(yīng)保證混凝土中的水泥用量不能太少。