二氧化硅气凝胶制备建筑保温隔热材料.pdf

水写混士
浅谈锦屏水电工程用中热水泥的生产质量控制
Discussion on the moderate heat portland cement production quality control
in Jinping Hydropower Engineering
蕫志荣王敏2
(1二滩水电开发有限责任公司,四川成都610051;2中国建筑材料科学研究总院,北京100024)
摘要:本文对锦屏水电工程用中热水泥的生产控制及质量管理进行了介绍,探讨了中热水泥的强度和水化热合理匹
配关系,简要分析了SO3、Mgの、碱含量、比表面积等对中热水泥及混凝土性能的影响。
关键词:锦屏水电エ程;中热水泥;生产质量控制。
中图分类号:TQ172.73文献标识码:B文章编号:1003-8965(2012)05-0035-03
1言
在硅酸盐水泥熟料中,各熟料单矿的水化放
热见表2所示。其中C3A水化放热最高,其次是
锦屏水电站包括锦屏一级、二级水电站,总C3S,而C2S和C4AF的水化热较低。因此,在
装机840万Kw,其中锦屏一级水电站大坝设计中热水泥生产中,为了降低水泥的水化热,应尽
坝高305米,为目前世界上已建、在建和设计中量降低水泥熟料中C3A含量,控制C3S含量,
最高的混凝土双曲薄拱坝,施工难度大、技术要适当増加C2S和C4AF含量。此外,C3A还会对
求高。为此,锦屏水电工程用中热水泥除了满足水泥其它性能(干缩、抗侵蚀等)带来不利影响,
国家标准(GB200-2003)规定的要求外,还对中因而水泥熟料中C3A含量应尽量控制在低值,以
热水泥的强度、水化热、MgO、碱含量以及比表提高水泥熟料中C4AF和C2S含量,从而赋予中
面积等性能指标提出了特殊的技术要求
热水泥“良好的后期强度和强度增进率,较低的
水化热"”的性能特点。
2锦屏水电工程用中热水泥生产挫制
表2硅酸盐水泥熟料中各种矿物的水化热(kJ/kg)
矿物
龄期d
名称
3
7
28
锦屏水电工程用中热水泥强度、水化热、
C3S1404458486520
MgO、碱含量以及比表面积等技术指标要高于现
2S121103165183
行国标GB200-2003,如表1所示
59
872927
2.1中热水泥熟料的矿物组成
93249
图1是水泥熟料中硅酸盐矿物(C3S和
c2S)和熔剂矿物(C3A和C4AF)与生料易烧
表1锦屏水电工程中热水泥指标要求
性、强度的
关系。研究
序号
技术要求
国标
锦屏
结果表明,
7d水化热(kJkg)
≤293
≤283
当水泥熟料
2
比表面积(m2/kg
≥250
250~340,320以下须在80%以上
中硅酸盐矿
3
碱含量(R2O,%)
供需双方确定
≤0.50
28d抗压强度(MPa
42
宜48.0±3.0,最大不超53.0
物含量为
5
28d抗折强度(MPa)
≥6.5
7.5
80%左右,
6
Mgo(%)
≤5.0
3.5~5.0
熔剂矿物含
C4AF(熟料,%)
≥15
量在20%
左右时,熟
万方数据
水起与涅士
料的易烧性较好,水泥强度较高。
表4普硅水泥和中热水泥在不同水化龄期的水化放热
水泥品种
水化热(Jkg)
3d7d28d60d90d180d1V
普硅水泥「257301357379391406419
中热水泥23326813183311345363377
43ecx
表5普硅水泥和中热水泥的强度试验结果
水泥品种
强度,折/抗压
90d
普硅水泥5.6/27.57.1R3.388/50.59.0/60.6
1435,
中热水泥「4.5/19.15.426.「8.5/49.79.7/64.7
图1水泥硅酸盐矿物和熔剂矿物
对水泥烧成和强度的影响
结果表明,水泥的水化热和强度是一对互相
关联又互相矛盾的性能,亦即水化热愈低则强度
图2表示水泥熟料中硅酸盐矿物与水泥强度
也低。普硅水泥早期水化速度快、水化放热高,
和水化热关系。结果显示,随着C3S含量增加,
般水泥7d强度即能达到其28d强度的60~
C2S含量减小,水泥的3d、7d和28d强度增加,
80%。而中热水泥中C3A和C3S含量较低,早
而水化热增大。提高水泥熟料中MgO后,要保
期水化活性相对也较低,7d强度约为28d强度的
持中热水泥具有较高强度和较低水化热,C3S宜
40~60%,但中热水泥7d以后的强度增进率明
控制在45%~55%,C2S宜在20%~30%。
显高于普硅水泥,至28d龄期时强度与普硅水泥
相当,90d岭期时中热水泥强度超出普硅水泥约
5MPa,表现出良好的后期强度增进性能。
锦屏水电工程要求中热水泥28天抗压强度
48.0±3.0MPa,7天水化热≤283kJ/kg,因此,
为了保证中热水泥具有良好的后期强度、较低的
水化热,应根据生产中原材料特性、生产工艺及
多多
装备特点,优化中热水泥生产技术方案和生产过
图2硅酸盐矿物与强度和水化热的关系
程控制指标,以确保中热水浞具有良好的物理力
学性能。
根据以上研究结果,锦屏水电工程用中热水
2.3中热水泥的S03含量
泥熟料适宜的矿物为:C3S稳定控制在48%
水浞中的SO3含量主要由石膏带入,目的是
54%,C3A控制在3%以下,C2S控制在20%
为了调节硅酸盐水泥的凝结时间。石膏与熟料矿
~30%,C4AF则控制在15%~18%,其中
物C3A水化生产钙矾石:
C3S和C3A应重点加以控制。
3CaO?AI2O3+3CaSO4·2H2O+30H20
2.2中热水泥强度和水化热
=3CaO?A2O3?3CaSO432H2O
在硅酸盐水泥中,各熟料矿物对水泥强度贡
石膏和C3A发生水化反应生成钙矾石时,固
献为:C3S在水化早期和后期均能发挥较高的
相体积增大到2.22倍。这种反应是在水泥凝结硬
强度;C2S早期强度低,但后期能发挥高强度
化过程中进行的,如中热水泥中SO3含量过高,
C3A早期强度高,但后期强度增进率很小、强度
则会造成固相体积增加过大,发生局部体积膨胀
绝对值低;C4AF早期和后期均能发挥强度,但
破坏已经硬化的水混石结构,造成水浞石强度下
虽度绝对值不高。表4和表5分别列出了典
降,严重时甚至开裂或崩溃。中热水泥中SO3
型普通硅酸盐水泥和中热水泥在不同龄期的水化
含量应控制在1.8%~2.5%较为合适。此外,
热和强度试验结果。
SO3含量控制不稳(过高或过低),不仅会影响
万方数据