石灰石物料选用会影响混凝土的质量吗
发布日期:2015-06-14文章来源:郑州昌利建机
在混凝土常压蒸汽养护后,石质为石灰岩的粗集料与卵石粗集料配制的混凝土具有同样的规律,混凝土强度增长较快。但是在蒸压养护条件下,石质为石灰岩的粗集料与卵石粗集料所配制的混凝土强度变化较大:在没有掺加硅砂粉为混凝土掺合料情况下(如1#混凝土配合比),石灰岩的粗集料的混凝土经蒸压养护后,混凝土抗压强度增长很少,然而在掺加一定比例的硅砂粉等量替代水泥的情况下(如2#混凝土配合比)混凝土的抗压强度有较大幅度的提高,但比卵石配制的混凝土抗压强度低10MPa左右,仍然难以满足技术要求。卵石粗集料的混凝土经蒸压养护后,混凝土抗压强度有很大的增长(1#、2#混凝土配合比)。由此可见,石灰石质粗集料不适用于蒸压养护工艺的混凝土原材料。
混凝土在蒸压养护过程中,砂石集料表面的SiO2在170℃以上的温度下与水泥水化时大量生成的强度很低的水化产物Ca(OH)2进行水热合成反应,生成强度很高的--托勃莫来石晶体C5S6H5,这样将混凝土强度很弱的砂石与水泥浆的界面转化为强度很高的界面,由此成为蒸压混凝土强度提高的一个主要因素。长石、玄武岩、花岗岩、石英岩等均含50%以上的SiO2,在水热合成中,可以充分发生化学反应,生成大量的C5S6H5,提高混凝土的抗压强度。但是,采用石灰岩质的粗集料,其岩石的主要化学成分是CaCO3,在170℃以上的温度下与水泥中的Ca(OH)2不会进行水热合成化学反应,因此混凝土粗集料与水泥砂浆的界面结构没有得到增强,大量的Ca(OH)2保留在混凝土内部,没有参与反应,混凝土的强度增长很慢。但是,在采用硅砂粉作为混凝土掺合料等量替代水泥的情况下,虽然石灰石质的集料没有参与界面的水热合成反应,但是外掺加入的硅砂粉在高温高压的水蒸气作用下,与水泥水化时大量生成的强度很低的水化产物Ca(OH)2进行水热合成反应,在消耗强度很低的Ca(OH)2的的同时,生成了强度很高的--托勃莫来石晶体C5S6H5,这样使混凝土强度得到一定程度的提高。
当然,若采用石灰质型的人工砂,在细集料与水泥浆的界面同样也不会发生水热合成反应,其结构难以得到增强,因此蒸压养护工艺条件下混凝土强度也将不会有很大幅度的提高。
另外,在水泥早期水化过程中,粗集料表面的少量CaCO3与C3A等大量水存在的条件下,发生反应生成强度较高的水化产物,即CaCO3型的钙矾石C3A·3CaCO3·31H2O,C3A·3CaCO3·31H2O的形成对提高混凝土早期强度具有很大的作用,但是C3A·3CaCO3·31H2O是化学性质不稳定的产物,随着养护温度的提高(≥60℃),C3A·3CaCO3·31H2O分子结构逐渐将发生分解,温度越高,分解程度愈大,生成产物的强度很小很小。蒸压养护过程中,恒温恒压达1.0MPa、180℃,C3A·3CaCO3·31H2O几乎分解。相对于花岗岩石质的卵石,粗集料表面的没有CaCO3,因此也就没有上述化学反应,混凝土强度有较大的稳定增长。
混凝土机械设备相关问答
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