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摘要:随着近些年经济社会的发展,对于建筑工程的用料和施工技术也逐渐得到了相应的发展,而相关的水泥熟料和辅助性胶凝材料的优化匹配也逐渐成为了重要的研究方向和内容,此外,低熟料用量的高性能复合水泥,能够在具体的应用中表现出较好的体积稳定性和耐用性,在具体的应用中也逐渐受到了人们的重视。复合型水泥大多为外部水化产物,因此在应用过程中引起的化学反应和收缩效应也逐渐变小,而随着辅助性胶凝材料的假如,K+、Na+等元素也随之进入了CASH胶凝层,从而加强水化产物的不同层级之间的结合力和凝固力,进而进一步提高了水化产物在现实应用中抵抗提及变形的能力,并使其逐渐硬化。本文正是就水泥熟料与辅助性胶凝材料的优化匹配进行的深入探究。
关键词:水泥熟料;辅助性胶凝材料;优化匹配;胶凝材料优化;耐用性
目前,随着我国经济社会的快速发展,当前节能减排和可持续发展也逐渐成为了我国城市发展和社会发展的基本国策,在现阶段也逐渐成为了经济社会发展的主要方向和研究内容,而如何更好地利用辅助性胶凝材料实现对于复合型水泥的优化与配比,也逐渐成为了当前我国水泥熟料研究的重要内容。水泥混凝土的用量较大,相关的用途也更为广泛,更是当前我国基础建设活动中必不可少的基本建筑材料之一,因此在短时间内便无法实现对于水泥混凝土的替换。而随着对于发展质量的要求,当前如何更好地降低水泥工业资源和能源的消耗,也逐渐成为了当前水泥建筑研究的重要内容,而如何在更好地减少碳排放的同时,保证大量高性能复合型水泥的供应,也逐渐成为了当前我国相关研究人员的研究重点内容。
一、水泥熟料与辅助性胶凝材料之间的关系
在对于复合型水泥的研究中,水泥熟料与辅助性胶凝材料颗粒度区间与组成的性能关系也逐渐成为了区分两者之间关系的重点,众所周知,当前复合型水泥的胶凝材料的水活性不仅仅能够在很大程度上对其固有活性造成影响,其相关的颗粒度以及表面性状等,也与辅助性胶凝材料的水活性存在很大程度上的相关性。在众多学者对于水泥颗粒度的缺件和组成水化性能关系的研究中,不同的研究者所得出的相关结论也存在着较大的差异,例如泰勒在其研究中认为,随着水泥颗粒直径的减小,C2S与C3S之间的含量比也逐渐变大,相关的C3A含量变化量则较小。而在另一个研究人员Tsivilis的研究中,增加小于3μm水泥的颗粒含量,能够提高水泥的早期强度,同时还会导致所需的水量不断的增加,以及浆体流动性能和提及的稳定性也逐渐变差等问题,此外,硅酸盐水泥等颗粒度还对僵化浆体的微观结构,相关的水化放热和渗透系数体积等的稳定性也会受到显著的影响。因此,对于水泥熟料和辅助性胶凝材料之间的优化匹配,也必然会影响到复合型水泥的优化和发展。
二、水泥熟料和辅助性胶凝材料的优化匹配原则
当前水泥熟料和辅助性胶凝材料的优化匹配研究已经越来越成熟,相关的匹配原则也更加准确,对于胶凝材料的水化活性和水化程度都做出了明确的匹配标准和原则,对于复合型水泥的胶凝能力也有所提及。
(一)固有活性和粒度决定复合型胶凝材料的水化活性
众所周知,在具体的复合型胶凝材料应用中,其自身的固有活性和粒度也决定了其自身的水化活性,而在具体的优化匹配中,虽然受到矿物组成和冷却方法等因素的影响,胶凝材料的固有活性无法改变,但却可以通过对于胶凝材料粒径的调控方式的优化,调整其胶凝材料自身的水化活性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要分为两方面,首先是在胶凝材料水化活性过高时,将胶凝材料等进行水拌后能够使其快速水化,进而使得水泥的标准稠度以及需水量等增加,进而导致其自身的浆体结构出现问题,浆体的过快凝结等,都会使得水泥的体积稳定性变差,为此需要根据胶凝体材料的 固有活性合理地对水泥的胶凝材料进行粒度范围的调控和分解。
(二)水泥熟料和辅助性胶凝材料的水化程度控制
为了更好地保证水泥浆体自身良好的工作性能和堆积密度,这就需要对水泥熟料和辅助性胶凝材料的水化程度进行合理的区间控制,这样才能够保证胶凝材料具备正常的凝结时间,使得水化程度能够得到合理控制,其60min水化程度的高低需要进行合理的保障,即将胶凝材料的拌合期中的水化程度控制在一定合理的范围内,进而才能够更好地发挥出胶凝材料自身的胶凝性能,使得其后期的水化程度能够保证一定的高度。
(三)水泥熟料与辅助性胶凝材料胶凝能力的优化匹配
胶凝材料的浆体主要是由固体颗粒和拌和水两者共同组成,其自身胶凝材料的标准稠度需水量越高,这样一来胶凝材料的浆体和堆积密度则就越低,这样一来各龄期的孔隙率也就越高,这样一来胶凝材料的标准稠度需水量也可以被看做是孔隙能力考查的重要指标,众所周知胶凝材料的水化过程中的固相体积往往会受到膨胀的影响,其自身的水化产物也逐渐实现对于孔隙能力指标的检查,换句话说,便是水化程度越高,相关的孔隙填充能力也就越强。
三、水泥熟料和辅助性胶凝材料的优化匹配研究
当前对于胶凝材料水化活性的匹配要求对于胶凝材料和水拌合而言,往往使得水泥的标准稠度与用水量不断增加,这样一来便会导致浆体结构不紧密,甚至会导致水泥浆体过快的凝结,这样一来便会导致其自身的流变性能和体积的稳定性变差,这样一来便需要对其匹配过程中的水化活性进行合理的控制。
(一)水化速率和程度的匹配优化
在对于水化速率和程度匹配的研究中,不难发现,细粒度小于8μm的水泥熟料会使得其自身过早的水化,且相关的水化速率较快,进而使得其复合型水泥的早期强度较高,后期的强度却相对较低。而在大于24μm的水泥熟料中,其各龄期的水化程度都较低,这样便会导致其早期和后期的强度都相对降低,从而影响到复合型水泥的质量和强度。因此,在进行具体的应用中,需要根据不同的实际需求,对其水化活性进行合理的区分,而就水化速率和程度而言,则应该尽量采用高活性的辅助性胶凝材料替代其他的水泥熟料。
(二)水泥熟料填充能力的匹配
在前面有讲,其自身的胶凝材料的标准稠度以及用水量,往往可以被认为是引入孔隙能力的重要指标之一,而其自身的水化程度也可以被视为填充孔隙能力的重要判断和分析指标,因此在对其填充能力和水化程度的分析中,需要对其水泥熟料的填充能力的匹配进行优化,而在具体的研究中,随着颗粒粒径的减小,相关的水泥熟料和钢渣等28d的填充能力也逐渐呈现出先增后减的趋势,而小于26μm区间的矿渣的28d填充能力往往也非常高,在具体的匹配中,往往会作为辅助性胶凝材料的首选,而4~8μm区间的矿渣和28d填充能力最高,鸡儿在进行优化匹配时,其孔隙的填充能力也较强。
结语:
总而言之,随着节能减排和可持续发展等研究的深入,在现阶段也逐渐成为了经济社会发展的主要方向和研究内容,而如何更好地利用辅助性胶凝材料实现对于复合型水泥的优化与配比,也逐渐成为了我国水泥熟料研究的重要内容,为此需要对其进行深入的优化匹配。
参考文献:
[1]高品海. 复合水泥的水化与微结构形成过程的模拟及优化设计[D]. 华南理工大学,2018.
[2]王安福,王忠红,杨志强,等. 鞍钢全尾砂充填胶凝材料配方正交试验研究[J]. 化工矿物与加工,2017(4):30-33.
论文作者:薛守赟
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第5期
论文发表时间:2019/9/24
标签:水化论文; 水泥论文; 熟料论文; 材料论文; 辅助性论文; 活性论文; 能力论文; 《建筑细部》2019年第5期论文;