硅盐酸水泥的应用探讨
[摘 要]在各类建筑项目中，硅酸盐水泥不断被应用。其理由是可以增强水泥性能，减少投入成本。硅盐酸是最基本的水泥材料，同时也是水泥材料的主要成分。本文根据笔者多年从事建筑材料工作经验，对硅盐酸水泥的应用进行分析。
[关键词]建筑项目 掺混合材料 水泥 硅酸盐
中图分类号：O741+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0177-01
一、普通硅盐酸水泥
普通硅盐酸水泥属于一种水硬性胶凝材料，是有6%～15%的混合材料和硅盐酸水泥熟料以及适量的石膏膜细混合制成。注意在掺入活性混合材料中，掺量要控制在15%之内，或者使用窑灰和非活性的混合材料也可以，注意使用窑灰的掺量必须在水泥质量的5%以内，混合材料的掺量必须控制在水泥质量的10%以内。
（一）技术要求
初始凝结和最终凝结的时间一定要注意不能提前40min和延迟9.8h。在3d和28d之后，根据水泥的抗折强度和抗压强度分成等级，而普通硅盐酸水泥的强度等级有三个，分别是32.5、32.51R，42.5、42.5R，52.5、52.5R。普通硅盐酸水泥和硅盐酸水泥的其他技术要求相同，如二氧化硫含量、氧化镁含量以及体积安定性等。
（二）主要性能
为了调整普通硅盐酸水泥的等级和增加水泥的产出量，混合材料的掺量必须要控制在15%以内。但是与硅盐酸水泥相比较，明显较好的性能有耐热性和耐蚀性，明显较低的性能有耐磨性、早期强度、碱度、水化热和抗碳化性，其中抗冻性较差。
（三）主要应用
由于两种水泥的性质和差别不是很大，所以，在大部分的地区使用两种水泥都是可以互相替用的，但是有些地区则可以使用普通的硅盐酸水泥而不能使用硅盐酸水泥，因此在建筑行业中普通硅盐酸水泥的使用区域比较广阔，使用量也比较大。
二、硅盐酸水泥的分类
（一）技术要求
硅盐酸水泥可分为三类，即矿渣硅盐酸水泥、火山灰质硅盐酸水泥、粉煤灰硅盐酸水泥。初始凝结和最终凝结的时间与普通硅盐酸水泥相同，细度和体积安定性也与普通硅盐酸水泥一致。在3d和28d之后，根据这三种水泥的抗折强度和抗压强度分成等级，而三种水泥的强度等级有三个，分别是32.5、32.5R，42.5、42.51R，52.5、52.5R。针对每一强度等级相应的数值不得高于各龄期强度。硅盐酸水泥的其他技术要求与国家制定的标准一致，如二氧化硫含量、氧化镁含量以及体积安定性等。
（二）三种水泥性能和应用
三种水泥是在硅盐酸水泥熟料后分别加入大量的矿渣、火山灰质、粉煤灰活性混合材料后，在进行磨细制成。三种水泥应用其材料的化学成分和活性大体上差别不是很大，所以，三种水泥的应用范围和特性基本是类似的。在大部分的地区使用三种水泥都是可以互用替用的，但是，由于制成的物理原料不同以及表面的特征也有多差异，导致这三种水泥各自都具有不同的特点。
（三）三种水泥的共性
（1）强度变化
三种水泥的凝结硬化的速度比较缓慢，并且早期时水泥的强度较低，但是在后期时强度会变高且变换速度较快，由于水泥中熟料的掺量少以及二次水化后水泥强度通常情况下发展会比较慢，导致在3d～7d内的水泥强度偏低。后期中因为不断持续熟料水化和二次水化，导致水化后的产物不断增加，因而也促进了水泥强度的发展，而且硅盐酸水泥后期的强度也可以超越同级强度的水泥。注意这三种水泥在冬季工程或者现浇工程中不能使用，因为这样的工程要求的水泥在早期必需具有较高的强度。虽然火山灰质水泥和矿渣水泥的早期强度较低，但是粉煤灰水泥的强度更低，并且使用后表面效果很致密，所以比较适合承载较晚的项目。
（2）温度变化
由于三种水泥对温度比较敏感，所以较适宜高温养炉，经研究发现，在低温时水化速度变慢，早期强度变得更低，相反在高温养炉下，熟料和混合材料的水化速度有一定程度上的提升，所以早期强度可以增高，对后期常温的强度变化也无任何影响。在高温养炉下普通硅盐酸水泥或者硅盐酸水泥的早期强度也会加强，但是会影响到后期强的的变化，与在常温下效果比较，强度会更低。经过研究后发现，两种水泥虽然加快了二次水化的速度，但是对熟料颗粒在后期水化中会产生阻碍作用，所以高温养炉并不适用于普通硅盐酸水泥或者硅盐酸水泥。
（3）腐蚀性能
这三种水泥的抵抗腐蚀的性能较好，因为熟料掺量少，盐酸盐以及其他腐蚀物质的性能较强，所以混凝土工程中会使用这三种耐腐蚀水泥。但是，由于火山灰水泥的成分中含有氢氧化钙，并且是主要的活性混合材料，经过水化后成分中会产生大量的氯酸钙，所以火山灰质水泥的耐腐蚀性没有其他两种水泥强，最好不要在混凝土工程中使用。
（4）水化热
因为硅酸盐的熟料少，而降低了水化后的大部分的热量，所以，这比较大体积混凝土工程中。
（5）抗冻性和耐磨性
混合材料的掺入量变大会增加水泥的需水量，在水分蒸发后建筑表面会产生孔隙，最终会降低抗冻性和耐磨性。所以，在有耐磨要求和抗寒要求的混凝土工程中不适宜使用这三种水泥。
（6）抗碳化能力
这三种水泥抗碳化能力较差，因为在水化后的产物中氢氧化钙的含量极少，碱度变小，导致抗碳化能力变低。其具有保护钢筋的作用，所以在民用建筑中比较常用。
（四）三种水泥的特性
（1）矿渣硅酸盐水泥
具有很强的耐热性能，所以常用于200℃的工程建筑中，矿渣水泥具有较差保水性能，会产生泌水现象，而引起孔隙并且空隙会连通，导致抗渗性变差，以及干燥收缩情况也比普通水泥的程度大，对于有抗渗要求的工程并不适合矿渣硅酸盐水泥。
（2）火山灰质盐酸盐水泥
在混合材料中火山灰含有大量的孔隙但是比较微小，所以保水性比普通的水泥性能要强，在水化过程中会出现硅酸钙产物，这种产物起到凝结作用，会增加水泥结构的致密性，所以抗渗功能会加强，同时耐水情况也会增强，在要求抗渗功能的混凝土工程中可优先使用。由于火山灰水泥在干燥环境中时间过长，会影响水化反应甚至会终止水化，强度的发展也会受到限制，所以对于在干燥环境中的混凝土工程不可以使用火山灰质水泥。
（3）粉煤灰盐酸盐水泥
粉煤灰属于颗粒状的物质，并且表面积太小，会降低表面吸附的能力，所以具有较好的抗裂性能。但是泌水速度较快，会引起抗渗性能变差，所以，对于要求抗渗性并且干燥环境的混凝土工程不适合使用粉煤灰水泥。
三、小结
本文介绍在硅酸盐水泥中加入活性混合材料会改变水泥的性能，扩大水泥使用的范围和增强水泥的品种，以及调节水泥的强度，值得推广应用。
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