混凝土與砂漿配合比手冊(簡體書)
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(2)低熱微膨脹水泥
低熱微膨脹水泥,是以水化熱為特征的微膨脹水泥,其組分的配比介于礦渣硅酸鹽大壩水泥與石膏礦渣水泥之間,其配比為普通水泥熟料15%、水淬礦渣77%、燒石膏8%。
低熱微膨脹水泥最顯著的特點是水化熱低與微膨脹,強度等級32.5級的水泥3 d的水化熱為185 kJ/kg,7 d的水化熱為220 kJ/kg,并且升溫速率較慢,持續時間較長,有利于冷縮的補償。
低熱微膨脹水泥凈漿,其自由膨脹率為0.15%~0.20%,自應力值可超過0.4 MPa。據試驗,當水泥用量為233 kg/m3時,采用水灰比為0.5~0.7的混凝土,其自由膨脹率為3×10—4,5 d內膨脹基本結束;在限制條件下,水養護5 d自應力值為0.33 MPa,再在空氣中存放110 d,殘余自應力可達0.07 MPa。
低熱微膨脹水泥,早期強度增長較快,7 d可達28 d強度的75%,28 d強度接近于同強度等級的礦渣大壩水泥,但后期強度增長很少。與其他膨脹水泥一樣,這種水泥具有抗滲性高、泌水少、和易性好、凝結時間較長、利于施工等優點,也無一般石膏礦渣水泥早期碳化和起砂等缺點。但是,其抗凍性較差,不能用于凍融循環次數較多的表面混凝土。若加入適宜的外加劑也能大大改善其抗凍性。
由于低熱微膨脹水泥同時具有低熱與微膨脹兩個特點,所以特別適用于大體積混凝土的冷縮補償。
(3)膨脹劑
1)CSA膨脹劑
CSA膨脹劑來源于K型水泥的膨脹組分(CaO—SO2—Al2O3),故名CSA。其主要成分是無水硫鋁酸鈣,主要化學成分為:Al2O310.0%、SO228.3%、CaO 52.5%、SiO24.0%、Fe2O31.2%。主要物理性能為:燒失量1.0%、相對密度2.93、細度,比面積1 510 cm2/g。顆粒級配為:大于83μm的占61.49%,大于297μm的占0.1%。
CSA膨脹劑在施工時,可按需要加到水泥、骨料和水混合料中,直接拌制膨脹混凝土,用做補償收縮和自應力。CSA膨脹劑的摻量,可在現場根據需要調整。一般情況下,補償收縮混凝土中以摻加25~30 kg/m3為宜,自應力混凝土以摻加40~60 kg/m3為宜。
2)明礬石膨脹劑
明礬石膨脹劑是我國正在推廣應用的一種膨脹劑。摻加明礬石膨脹劑的混凝土性能,完全與明礬石水泥混凝土相同,可同樣用做補償收縮和自應力,并能增加混凝土的抗滲性、早期與后期強度,適用性較為廣泛。
現行明礬石膨脹劑的摻量,仍是按混凝土和砂漿中水泥質量的比例加入,如混凝土中的明礬石膨脹劑摻量為水泥質量的20%,水泥砂漿中的摻量為水泥質量的15%,有待于改進為按每立方米混凝土和砂漿計量。由于我國生產的水泥中摻入不同的混合材料,它們對于明礬石膨脹劑的效果有所影響,故在使用前必須進行試驗。
3)硫鋁酸鈣類膨脹劑
由于水泥硬化時形成水化硫鋁酸鈣晶體(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)而產生體積膨脹的膨脹劑屬于這一一類。根據反應物種類[C3A、CA、CA2、C4A3S、(SO4)3]的不同,與石膏(caSO4·2H2O)發生反應后,固相體積增加107.1%~133.1%。這類膨脹劑的種類很多,如我國生產的U型膨脹劑、明礬石膨脹劑和CSA膨脹劑等均屬于這一類。
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