硅酸盐水泥强度影响因素分析探讨

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作者:shizheng_123 2024-5-23 23:39:11
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要:伴随着社会发展进程不断加快,无论是工业化水平还是建筑工程发展速度,我国都取得了不菲成绩。在国民经济建设过程中水泥的重要性不言而喻,在建筑施工中得到广泛的应用。水泥强度是水泥在应用过程中是否达到国家相关标准的重要评价指标。硅酸盐水泥数量是一种有多种矿物组成的人造岩石,该岩石的结晶细小,对水泥强度产生影响的物质主要有铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙等几种矿物。本文针对硅酸盐水泥在生产中强度影响因素以及施工过程中施工条件对硅酸盐水泥强度的影响展开分析,分析总结几点影响水泥强度的原因,并提出只有做到满足以上几点才能够保证所生产出的水泥可以满足国家相关标准。

关键词:水泥强度;影响因素;硅酸盐水泥

1、引言

水泥在建筑工程中有广泛的应用,如何评价水泥的质量达到相关标准是水泥在应用过程中的重要参考,其中比较重要的评价指标就是硅酸盐水泥的强度。目前国家针对水泥强度的评价主要从水泥早期、后期强度入手。影响硅酸盐水泥强度的原因有许多种,其中比较重要的几点因素是水泥数量的成分,在生成水泥的时候温度控制的精准度以及石膏的添加比例等,只有在这几点控制好用量以及指标,才能保证最终的水泥质量符合国家相关标准。

2、硅酸盐水泥强度的形成以及发展

通常硅酸盐的水泥熟料所包含的成分主要有C3SC3A两种,两种化合物作为水泥熟料的时候是共存的,不可单独存在。在水泥的生产过程中通过高温煅烧使其和不同的氧化物之间反应得到新氧化物,铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙等几种矿物是影响硅酸盐水泥强度的主要因素,在这些熟料矿物质中存在非常细小的颗粒形式,这些颗粒的组成为不同矿物质加工研磨之后制成,因此在矿物中具有非常多的硅酸盐组分。

在建筑施工过程中水泥的使用需要和水配合形成泥浆之后进行使用,而其强度的形成有两种观点,一种是认为由于水泥使用时所加入的水和水泥发生反应,也就是说在水泥中存在的矿物成分在水的作用下发生化学反应而生成了新的硅酸盐物质,而在此条件下所生成的新的硅酸盐物质可以是泥浆以特殊形式相互连接,形成类似网状的结构,由于网状结构的稳定使得硅酸盐水泥的强度得以增加。另一种观点认为在水环境下泥浆中的物质发生反应产生新的物质从而让各物质之间在外力的作用下相互吸附结合,不同物质之间在吸附作用力之下形成网状结构体,如此使得硅酸盐水泥的强度提高。

3、影响硅酸盐水泥强度的决定性因素

影响水泥强度的因素并不是简单的一种,而是在多种因素影响之下所造成的,这一影响因素十分复杂,并且所涉及的领域也非常的多,甚至目前有部分硅酸盐水泥的强度影响因素还没有合理的科学解释证明,所以需要在之后的使用过程中不断深入研究。一下针对目前已经研究出的硅酸盐水泥强度形成影响因素展开分析。

3.1 水泥熟料的矿物质成分组成

硅酸盐水泥中所含有的矿物质组成成分主要有铁铝酸四钙、铝酸三钙、硅酸二钙、硅酸三钙等几种,研究发展此四种矿物成分如果没有经过注水搅拌过程单独存在的时候在形成水泥强度的时候在分别进行注水搅拌过程这四种矿物质最终所发生的化学反应所呈现出的结果是不相同的。因此这就说明水泥的矿物组成不同在进行水泥的注水搅拌过程的时候所发生的化学反应以及对水泥强度的影响也是不相同的。因此在对水泥的早期强度评价过程中水泥早期强度的形成过程、水泥强度的增长速度以及水泥后期强度的大小等基本都是由水泥中所含有的硅酸盐含量有关。通过大量的实验研究发现,硅酸盐的含量直接影响水泥强度。如果在水泥中铝酸三钙的含量较高那么会对水泥的早期强度影响较大,含量越高水泥的早期强度增长越快,但是如果只是改变铝酸三钙的含量并不能完全满足水泥强度要求,无法将其应用到实际施工当中。而有研究表明水泥中如果铝酸四钙的含量较高,无论是水泥前期强度的增长还是水泥后期强度的星辰都有不错的提高。同时相比来说在水泥中如果还还有其他的矿物质其强度优势还可以得到一定的改善,所以还需要进一步研究并加以利用。

石膏在水泥的制备过程中是作为调凝剂存在的,同时石膏在一定范围内也会对水泥的强度调节发挥一定的作用。但是石膏想要发挥其调凝作用在很大程度上还是会收到水泥中矿物质的含量的影响,因此在水泥合成过程中加入适当的石膏对于水泥强度也可以起到一定的调节作用,但是如果在使用过程中石膏的加入比例过高,可能会对水泥强度起到抑制作用,并不利于水泥后期强度的形成。

3.2 水泥的细度影响

水泥制备完成之后水泥的颗粒粗细程度就是我们常说的水泥细度,水泥的细度程度对于水泥强度也会产生一定的影响,决定水泥强度的增长速度。比如说在所生产的水泥其颗粒细度的大小分布均匀,在使用过程中颗粒之间所产生的缝隙相对较小,那么在和水混合之后发生反应的速度也就越快,同时伴随充分的搅拌发生水化反应的速度也就越快、越彻底。所以说水泥的细度对于水泥强度的形成速度影响较大。所以说在想要增强水泥强度的形成速度,适当的提高构成水泥物质的细度要求可以增强水泥的早期强度,并且在该过程中水泥的粘结力以及可操作性也都可以有一定程度的增幅。但是水泥的细度也不是说越细越好,因为如果水泥细度较小,不仅会影响水泥的质量,同时一定程度上也会增加硅酸盐水泥的生产成本,所以在生产过程中水泥的细度应当严格按照国家相关标准进行控制,保证水泥强度可以保持最佳状态。

3.3 拌合用水量

水泥在使用过程中水是必不可少的,水泥的拌合用水量也是对水泥强度产生影响的关键因素,如果加水过多,会使得水泥在发生完全发生水化反应之后还会有部分未发生反应的水存在,这些水分不仅不会增加水泥强度,相反会对提高水泥强度的硅酸盐物质进行稀释,在一定程度上会降低水泥强度。加水过少则会导致存在部分水泥没有进行水化反应,这一部分水泥仍旧以粉末状存在,没有参加反应,并且会影响所形成的水泥结构之间的连接,导致水泥强度下降。因此在水泥的生产过程中只有严格控制拌合用水量,才能够保证最终水泥强度的形成速度提高。

3.4 水泥施工条件

除了在水泥生产过程中水泥的物料组成、细度以及拌合用水量等条件会对水泥强度产生影响之外,施工条件、施工环境等对于水泥强度形成都会产生一定的影响。比如说水泥在使用过程中水和灰的比例、搅拌条件、环境温度以及在使用外加剂的时候添加比例是否合理等对水泥的最终强度都会产生较大的影响。

通常在实际使用过程中所注入水的比例是否合适对于水泥强度的影响是非常大的。只有保持加水的水的比例合适才能够保证最终形成更多的水花产物,提高其强度形成的速度。所以混合搅拌之后产生的泥浆状混合物结构之间所形成的缝隙也就越小,因此最终水泥的强度也就越大。通过大量的实验研究发现,在水泥的使用过程中所产生的水泥石其内部结构所罕有的空隙越少,水泥石的强度则越高。

而在施工过程中另一个对水泥强度影响较大的外部条件就是水泥的搅拌程度。水泥是否进行充分的搅拌对于水泥最终形成水泥石的强度有较大影响,尤其是水泥石的抗折性,其影响是最为明显的。如果说在使用过程中没有对水泥进行充分的搅拌,那么在水泥泥浆混合物结构内部会形成大量的气泡,如此会导致水和灰之间无法形成紧密的结构,而水泥内部所发生的化学反应也为完全进行,从而对水泥的强度产生影响。因此在建筑施工过程中水泥在使用之前应该对其进行充分的搅拌,尽可能的减少水泥内部的气泡的数量,让水泥内部结构的致密程度可以更高,保证水泥可以在搅拌过程中可以充分的发生反应,如此可以保证水泥在使用过程中强度形成速度大大提高,尤其是对提高水泥的抗折性具有很明显的效果。

4、总结

综上所述,无论是在水泥的生产制造过程中还是在水泥的实际应用过程中,对水泥强度产生影响的因素有很多种,所以我们要充分分析这些因素,时刻注意,并且在实际生产以及应用过程中应该对影响水泥强度的条件严格控制,如此才能保证最终所得到的水泥产品符合国家相关标准。

参考文献:

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[2] 孟胜国,谭晓倩.碱激发生土材料强度的影响因素分析[J].硅酸盐通报,2012(3).

[3] 陈伟,徐亦东,朱才岳.水泥胶砂抗折强度影响因素的不确定度分析[J].江苏建材,2015(5).

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