一张图揭秘水泥熟料

一张图揭秘水泥熟料这是一张用反光式岩相学显微镜拍摄的水泥熟料剖面的照片。a：蓝色有棱角的晶体是阿利特（Alite）或称A矿，主要成分是硅酸三钙。b：深褐色圆滑的晶体是贝利特（Blite）或称B矿，主要成分是硅酸二钙。h：黑色部分是熟料中的孔隙。r：浅灰色部分是为了进行显微拍照而注入的环氧树脂，这些部分也是熟料中的孔隙。其余白色部分是熟料中的铝酸盐和铁铝酸盐等中间相。从图中可以看出，水泥熟料中的主要成分是A矿，其次是B矿，A矿中包裹有少量的B矿成分。看图识裂缝--凝缩裂缝1定义初凝前后因表层混凝土比下层混凝土收缩性大而出现的表层裂缝。2特点出现在混凝土初凝前后，裂缝呈多角状，宽度较细，深度较浅。3典型实例图1凝缩裂缝4原因分析（1）混凝土过度抹平压光，使水泥和细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的砂浆层，它比下层混凝土有更大的干缩性，水分蒸发后，产生凝缩而出现裂缝。（2）在混凝土表面撒干水泥压光，也会产生这种裂缝。（3）养护不当是表面混凝土温度下降过快，收缩比下层混凝土大，也会产生凝缩裂缝。5预防措施（1）避免过度抹平压光。（2）充分及时的正确养护。1定义混凝土浇筑后，初凝过程中因水化热得不到及时散发，导致混凝土内部温度较高，内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起的裂缝。2特点（1）温度裂缝在结构中较多见，有表面的、深层的和贯穿的。（2）表层温度裂缝走向无一定规律，常纵横交错呈龟纹状，且多发生在施工期间。（3）深层和贯穿的温度裂缝一般与结构或构件短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段出现，多发生在混凝土浇筑后2～3个月或更长的时间，且冬季缝宽，夏季缝窄。4原因分析（1）表层温度裂缝多数是由于温差较大而引起的。混凝土结构构件，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大。当产生非均匀的降温时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力。而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。但这种温差在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此，裂缝只在接近表面较浅的范围内出现，表层以下结构仍保持完整。（2）深层和贯穿的温度裂缝多由于结构温差较大，受到外界的约束而引起。当大体积混凝土基础、墙体浇筑在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇筑时温度很高，加上水泥水化热的温升很大，使混凝土的温度很高，当混凝土降温收缩，全部或部分受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将会在混凝土内部出现很大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这类裂缝较深，有时是贯穿性的，将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击等作用，框架结构的梁、墙板、基础梁，由于与刚度较大的柱、基础约束，或预制构件浇筑在台座或台座伸缩缝处，因温度变形受到约束，降温时也常出现这类裂缝。（3）采用蒸汽养护的预制构件，混凝土降温控制不严，降温过速，或养护窑坑急速揭盖，使混凝土表面急速降温，而受到肋部或胎膜的约束，常导致构件表面或肋部出现裂缝。2.1.3.5预防措施（1）防止表面温度裂缝关键在于控制混凝土内外的温差。混凝土浇筑后要及时覆盖洒水养护，冬季要采取保温措施，不要过早拆模与保温层。拆模时要控制混凝土内外温差在25℃以内。地下结构拆模后要及时回填。（2）防止深层和贯穿裂缝，要尽量选用水化热低的水泥，或掺入适量的粉煤灰。（3）选用级配良好的骨料，控制砂石含泥量和水灰比，充分振捣，提高混凝土的密实度和抗拉强度。（4）降低混凝土浇筑温度，如浇筑时避开炎热天气，用冰水拌合混凝土等。（5）分层、分块间隔浇筑大体积混凝土，间隔时间5～7天，以利于散热和减少约束。（6）每隔30m留一条后浇带，待40天后再浇筑，以减小温度收缩应力。（7）在岩石等坚硬地基上浇筑长、大混凝土基础时，可先用沥青等铺设隔离层，以减轻约束力。沉降收缩裂缝图解1定义沉降收缩裂缝是在施工过程中混凝土尚无任何强度时，由于模板振动、骨料自重下沉、混凝土振捣后表面泌水较多引起的，这类裂缝一般较深，沿钢筋走向出现的纵缝，是引起钢筋锈蚀的常见原因，对结构的危害应引起重视，需进行处理。2特点中部较宽，两端较窄，呈梭型，常出现在结构的变截面处、梁板交界处、梁柱交界处及板肋交界处等，裂缝深度通常可达钢筋表面。4原因分析混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落，挤出水分、空气，表面呈现沁水，而形成竖向体积缩小沉落。这种沉落受到钢筋、预埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或约束，或混凝土本身各部位相互沉降量相差过大而造成开裂。5预防措施（1）控制水灰比、砂率和塌落度不要过大。（2）对截面相差过大的构件，要先浇筑较深的部位，静止1～1.5小时后，待沉降稳定后再与上部薄截面同时浇筑。（3）保护层厚度不要过薄。塑性收缩裂缝图解1定义混凝土浇筑初期尚处于一定的塑性状态时，水分从浇筑表面较快蒸发，混凝土因体积收缩而产生的裂缝。这些裂缝对结构危害较小，但需进行表面处理。2特点裂缝呈不规则多边形分布，或者大致呈互相平行状分布。裂缝之间的距离最小的有几厘米，最大的有十几厘米。这些裂缝刚开始都是很浅的，逐渐会发展成为贯穿性裂缝。3典型实例4原因分析1、混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。2、使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多或使用过量的粉砂或混凝土水胶比过大。3、混凝土水胶比过大，模板、垫层又过于干燥，吸水量大，导致混凝土出现塑性裂缝。4、浇筑在斜坡上的混凝土，由于重力作用有向下流动的倾向，也是导致这类裂缝出现的原因。5预防措施1、严格控制混凝土的水胶比、水泥用量和粉砂用量。2、浇筑前将基层和模板充分湿润，浇筑后及时覆盖，认真养护。3、在高温、大风及干燥天气下施工应采取措施保证质量。三句话解释配合比1.决定混凝土性能的是胶凝材料的组成、浆体与骨料体积比例和单方用水量；2.粗细骨料的比例可以按照松堆最小孔隙率来确定，大碎石和小碎石可以如此，大小碎石比例之后，砂率也用此方法确定。骨料总体体积630-670L每立方，根据结构物类别确定；3.C40（且没有其他耐久性要求）以下混凝土的胶凝材料总量可以控制在380-420kg每方，单方用水量控制在165正负5kg之间。至于更高强度要求或者有明确耐久性要求的混凝土另议；识别真假矿粉的绝招1.一般的矿渣粉的密度处于2.95—2.85g/cm3之间，密度低于2.8g/cm3的一般是掺入了不少的其他成分；2.首先测试其密度，若低于2.8g/cm3，则基本可以认为矿渣粉掺了其他材料，具体是什么需试验确定；3.其次测试其比表面积，若其密度高于2.8g/cm3，比表面积低于380m~400m2/kg，但其早期活性指数还能达到甚至超过所标称等级的限值，则要检测矿粉中是否含有氯盐，可用硝酸银溶液检查之；4.若其密度接近2.8g/cm3，比表面积也达到420m2/kg，但其活性指数不满足所标称等级的限值，则要检查是否掺入一些石灰石粉之类的东西，可以用稀盐酸检查之。三招识假灰一、看真的粉煤灰颜色偏黑黄，粉状，颗粒很细；经筛分，在显微镜下光滑的玻璃球状较多，较大粒径级别的颗粒表面不规则但也大致呈球状，即使经过球磨破碎的颗粒也会存在一个非破碎界面。假的粉煤灰颜色为白色或偏白，甚至是不纯正的杂色。在显微镜下即使磨得再细，各粒径级别的不规则颗粒较多，尤其是小粒径级别下，基本是破碎面。二、摸（抓）真的粉煤灰手感很细腻，干爽，抓下去有抓空感；假的粉煤灰手感很粗糙，潮黏黏，抓下去有明显抓到细小粗颗粒的感觉。三、泡真的粉煤灰由于是煤燃烧后的，泡过静置后表面会有未燃烧尽的黑色物质和少量煤油；假的粉煤灰由于是石粉、砂粉、砖粉或他们的混合物少量真灰混磨后的，泡过静置后有很少或无黑色物质和煤油。什么是混凝土的“假凝”？混凝土“假凝”是是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象，发生在水泥用水拌和的头几分钟内。假凝和快凝是不同的，前者放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响。而快凝或闪凝往往是由于缓凝不够所引起的，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。尽管对混凝土强度影响不大，但“假凝”会给施工带来一定困难。“假凝”现象与很多因素有关，除熟料中的CsA含量偏高、石膏掺量较多等因素外，一般认为，主要还由于水泥在粉磨时受到高温（有时超过150C0）影响，使较多的二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当用水调水泥调时，半水石膏迅速溶于水，部分又重新水化为二水石膏析出，形成针状结晶网状构造，从而引起浆体固化。但由于不是水泥组成的水化，所以不像快凝那样释放出大量的热。对于某些含碱量较高的水泥，所含的硫酸钾会依下式反应：K2S04+CaS04·2H20=K2S04·CaS04·H2O十H20所生成的假石膏（K2S04·CaS04·H2O）结晶迅速长大，也是造成“假凝”的原因。实践表明，“假凝”现象在掺有混合材料的水泥中很少产生。实际生产时，为了防止所掺的二水石膏脱水，在水泥粉磨时常采用必要的降温措施。还应尽量采用无水硫酸钙含量较高的石膏，将水泥适当存放一段时间，或者在制备混凝土时延长搅拌时间等，也可以消除“假凝”现象的产生。解决商品混凝土泌水的途径根据商品混凝土泌水的原理和各因素影响泌水的机理，解决商品混凝土泌水主要方法有以下几种：1、商品混凝土配合比：适当增加胶凝材料用量，适当提高商品混凝土的砂率，在不影响其他性能的前提下，使商品混凝土适量引气。在保证施工性能的前提下，尽量减少单位用水量。2、原材料：选用较细的胶凝材料和高品质的引气剂。3、减水剂：选用泌水较小的减水剂。如果配合比固定，在满足标准和使用要求的情况下，选用减水率合适的减水剂掺量，避免减水率过高造成泌水。4、施工：严格控制商品混凝土振捣时间，避免过振。另外，对于新拌商品混凝土的性能控制，选取适当的控制点，使得控制有利于减小商品混凝土泌水。假如要控制最大含气量，控制点可选在入仓口，将商品混凝土输送过程中含气量损失对泌水的影响降到最低。5、通过外加剂改善商品混凝土的泌水：商品混凝土外加剂（减水剂）一般都是有机高分子物质。有机高分子的分子量、或者分子链长度直接影响其性能。如果减水剂的分子量较大、分子链较长，会使商品混凝土的泌水减少，但是同时减水剂的减水率较低；如果分子量较小、分子链较短，则使减水率增加，同时使商品混凝土的泌水率增大。有些减水剂在主分子链上存在支链，无论主链支链，较长时会使商品混凝土泌水减少，但减水率也相应降低，如果主链短而支链长，则会使泌水在减少的同时，对减水率影响不大。一般情况下，减水剂不是由单一分子量的分子组成的，而是各种分子量的分子混合组成。在既要减少泌水又要保证减水率的情况下，需要优化减水剂的分子量级配，使得小分子和大分子物质达到最佳搭配关系。目前的商品混凝土外加剂一般是复合型外加剂，生产一般分为两个过程，即合成过程和复配过程。合成过程中的改进如上所述，主要是优化有机高分子减水剂的分子量级配。复配过程中，可以复合对改善泌水有利的组份，如适量的引气剂或其他能减少泌水的物质。碱骨料反应碱骨料反应(AAR)可以导致混凝土结构膨胀并产生严重开裂。碱骨料反应的机理并没有被完全研究清楚，到目前为止所掌握的原因是由于混凝土中的某些骨料，如某些硅石类骨料，它们可以与水泥中的氢氧化钾、氢氧化钠和氢氧化钙等成分发生化学反应，在骨料表面生成一种凝胶体。这种凝胶体遇水膨胀，产生张力而导致周围的混凝土发生开裂。（环境温度在21-24摄氏度时，混凝土的相对湿度在80%以上时才会导致凝胶体膨胀而产生开裂。）无束缚混凝土结构如果内部有碱骨料反应发生，表面会出现裂缝。一旦表面产生开裂，就会有更多的水份渗透进入混凝土结构内部，加速碱骨料反应，同时还会导致冻融破坏，进入恶性循环。碱骨料反应是一个缓慢的过程，往往需要若干年的时间才能发现它给混凝土带来的严重病害。以往检测混凝土结构是否正在发生碱骨料反应都是用岩石图形学的方法进行，