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建筑施工中硅酸盐水泥水化问题分析

更新时间:2009-03-28

1 引言

硅酸盐水泥作为当今建筑施工中应用最广的建筑材料之一,适用于地上及地下的建筑物建造。我国有近60几种水泥品种,但是总产量的98%以上都是硅酸盐水泥,硅酸盐水泥是我国最重要的水泥品种。但是,硅酸盐水泥对于小工程建设来说,非常合适,而对于施工面积较大的工程来说,水化问题是不可忽视的重点,否则会积累水化热,导致建筑物受热膨胀、破裂损坏。所以,作为相关从业人员,要明确认识硅酸盐水泥的水化过程,并采取相应的措施。

2 硅酸盐水泥水化过程简述

硅酸盐水泥的水化过程不仅是一系列的物理变化过程,还是一系列的化学变化过程。通常来说,硅酸盐水泥的水化过程就是水泥原料中的石膏、水和熟剂之间相互反应、相互作用,从而使水泥硬化、岩化的过程,分为水化过程—凝结过程—硬化过程三步。

我们知道数学来源于生活,每一个几何图形是从具体事物中抽象出来,椭圆也不例外.最早人们是从怎样的具体事物中发现椭圆这一曲线的呢?

2.1 硅酸盐水泥水化过程的宏观简述

加水搅拌之后,硅酸盐水泥会转化为一种可塑性极强的水泥浆体,且这种水泥浆体的可塑性会随着时间而渐渐丧失,这个过程叫做凝结过程。之后,水泥浆体的硬度逐渐升高,最终成为水泥石,这是硬化过程。必须要注意的一点是,水泥浆体的凝结过程与硬化过程是人为地加以区分的一个持续的过程。

在硅酸盐水泥的反应工程当中反应速度最快、水化反应放热最多的是铝酸三钙和硅酸三钙。但是经过水化反应的铝酸三钙会形成以立方晶体形式出现的氯酸钙,而硅酸三钙会形成以胶体微粒形式出现的硅酸钙,并且氯酸钙和硅酸钙都不溶于水。硅酸盐水泥中的硅酸二钙、化铁酸一钙和铁铝酸四钙等物质和水的反应加快,但水化反应的放热较少,形成的物质和铝酸三钙、硅酸三钙与水反应之后现成的物质没有什么差别。

2.2 硅酸盐水泥水化过程的微观角度简述

在所有的水泥施工中,都无法避免水泥的泌水性这个问题,但在施工过程中,硅酸盐水泥的泌水性比普通水泥更大。首先,可以在进行硅酸盐水泥的施工过程中,为消除硅酸盐水泥的泌水性,通常会将矿渣添加到硅酸盐水泥中,将其制成干性或半干性的水泥浆体。其次,在进行楼房建筑的地面施工时,为减少泌水性对工程施工的影响,可以采取控制压光时间、控制水灰比例的方法,这样不仅能够控制水泥浆体的收缩量,还可以提高楼房建筑地面的水泥浆体的强度与硬度。

3 影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素

3.1 石膏含量

组织和开展各种各样的经典诵读活动,有利于增强学生参与经典诵读的积极性和主动性,这是化被动为主动的有效方法。比如,教师可以在班级内部组织开展“诗词诵读会”,把学生分成几个小组,让学生自己去找相关的诵读材料,在小组内部推选出一个诵读的代表,进行小组之间的诵读竞赛,教师和学生一起做评委,推选出诵读“能手”,并且针对这一次的诵读活动,学生都要写一份感言和体会作为诵读活动的“结尾”,把学生在诵读过程中对经典的感悟等转化成自己的词汇、文体积累,提升学生的语文素养,让学生在整个经典诵读中实现自我的内在升华。

3.2 水泥颗粒粒径大小

硅酸盐水泥的水化程度会随着时间的推移而不断增大,水化物含量也在不断地增加。所以,一般水泥石的强度在28d内发展最快,超过28d之后的硅酸盐水泥石强度发展速度明显减缓。

3.3 湿度和温度

因为添加到硅酸盐水泥中的高炉矿渣经过了粒化,所以降低了水泥中的铝酸三钙和硅酸三钙的含量,这使得水化过程早期的硅酸盐水泥硬度比普通水泥要低。但是经过一段时间之后,形成水硬化合物,硅酸盐水泥的硬度也在不断地增强,一个月之后,硅酸盐水泥的硬度便和普通水泥硬度没有差别了。在施工过程中,要做好一些措施,才能在水泥水化早期避免硬度偏低,如合理安排建筑施工顺序,确保养护时间充足,或是避免硅酸盐水泥中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳发生反应,以防出现地表起皮、墙体脱落的现象。

3.4 水泥养护时间

水泥颗粒粒径越大,则会使颗粒表面同水的接触面积越小,减缓水化过程速度,影响水泥浆体凝结硬化的速度,降低凝结核硬化。因此,应当尽可能地减小硅酸盐水泥颗粒的粒径。

因为硅酸盐水泥中的铝酸三钙可以和石膏产生化学反应,生成不溶于水的晶体硫铝酸钙,所以为调节水泥的凝结、硬化程度和速度,可以在硅酸盐水泥水化过程中适当的加入一些石膏。但必须要注意不可添加过量,以免影响水泥的稳定性。

与标准设计组联系,提供了转子重量、磁拉力、转子最高转速、轴伸直径、铁心中心与轴伸端和非轴伸端轴承中心距离等有关资料,并与相关轴承制造商沟通,确定了最终的轴承型号。

4 硅酸盐水泥的水化问题及解决措施

4.1 水化过程早期硬度较低

对硅酸盐水泥凝结硬化影响最大的是湿度和温度。湿度对于硅酸盐水泥水化的影响主要体现在早期阶段,对于后期阶段的影响并不大。而过高的温度则会使水泥的水化反应过程加快,短时间内实现水泥硬度的最大化,但水泥硬度在后期有可能会降低;适当的低温环境下的水泥硬化速度缓慢,但形成的水化物较为致密,使得硅酸盐水泥的最终强度较高;但过低的温度会减缓硅酸盐水泥的水化反应速度,甚至使得水泥水化的停止,浆体中的水分结冰膨胀,使得水泥受冻开裂。

4.2 泌水性

加水搅拌之后,未水化的硅酸盐水泥颗粒会在水中分散开来,硅酸盐水泥会转变为水泥浆体,一些未能水化的颗粒物质会漂浮在水泥浆体中。硅酸盐水泥浆体的水化反应最现实在这些漂浮这的颗粒物质的表面进行的,经过水化反应后,形成溶于水的水化物。这些漂浮着的颗粒物质周围的水泥浆体会随着时间的推移而完全水化,形成可溶于水的水化物,随着水化反应的不断进行,水泥可以四周的溶液将迅速成为水化物的饱和溶液。水化物中的硫铝酸钙和氢氧化钙等结晶物质都不可溶于水中,最后形成凝胶体,而不断加剧的水泥浆体水化过程会破坏这些凝胶体,使得水泥浆体的粘稠性增加,最终失去塑性,水泥浆体凝结。而水泥浆体的密度随着水泥浆体的凝结过程加剧而不断提升,水泥浆体最终硬化成型。

4.3 耐磨性

作为水泥必须具备的特质,水泥的耐磨性直接影响着水泥的表面密度、硬度和强度,这些因素与水泥的种类没有关系,完全取决于水泥中的水灰比例。因此,为增加硅酸盐水泥的耐磨性,要在硅酸盐水泥当中假如一定比例的水灰。经实验证明,在统一标准下养护同种水泥一月的时间,增加水灰成分可以使水泥的耐磨性增强,但水灰成分过量的话会降低水泥硬度,对水泥的耐磨性造成不利影响。

4.4 对硅酸盐水泥凝结硬化影响因素开展控制

由上文分析可知,影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素主要有石膏含量、水泥颗粒粒径大小、湿度和温度以及养护时间这四大因素,因此在建筑施工中为了阻止硅酸盐水泥出现水化问题我们就需要采取相应的措施对它们开展控制。首先,针对石膏含量这个影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素控制,从前文所述是由于二者所发生的化学反应而诱发凝结硬化现象产生,所以笔者认为硅酸盐水泥中石膏掺入的含量必须要严格依据科学合理的标准,并选择好添加时间,以此降低后者对硅酸盐水泥所来的影响。其次,针对水泥颗粒粒径大小这一影响因素地控制,因为其颗粒大小与硅酸盐水泥凝结硬化速度、程度构成反比关系。因此笔者建议水泥厂在生产硅酸盐水泥时必须严格遵循国家及行业制定的指导规范、标准等确定好合理的水泥颗粒粒径。再次,针对温度和湿度影响因素地控制。由于温度过高或过低都会对硅酸盐水泥凝结硬化带来不小的影响,而湿度则在水泥水化早期产生影响,所以我们在面对该因素地控制上一是要在施工中按照硅酸盐水泥使用要求严格控制现场温度,避免出现过热或过冷情况出现;二是硅酸盐水泥使用时我们还需要确保其湿度达到要求,比如过湿时可采取通风或干燥措施进行处理。最后,养护时间对硅酸盐水泥凝结硬化的影响控制,笔者认为我们应当充分结合硅酸盐水泥的特性确定好养护工作开展及持续时间。

监控系统人机界面的设计主要任务为系统中各个控制界面与监测界面的设计,进行静态操作界面的绘制、动画的制作及界面中各个元素与变量列表的连接,同时建立各个界面之间的逻辑关系。基于人机工程学[16],需重点考虑以下2点:

5 结束语

综上所述,由于硅酸盐水泥具有经济成本低、环保性能好等特点,在民用住宅和工业厂房建设中得到了广泛的应用,但硅酸盐水泥的水化问题是影响其应用程度和应用范围的最主要因素。随着我们不断加深对硅酸盐水泥水化问题的研究探讨,硅酸盐水泥的应用程度和应用范围也在不断地加深和拓展。然而硅酸盐水泥的水化问题涉及范围极广,如施工步骤、施工环境等,要想真正解决硅酸盐水泥的水化问题,还需因地制宜,全方位地综合考虑各个要素。

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任贺江,魏川
《绿色环保建材》 2018年第06期
《绿色环保建材》2018年第06期文献

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