2015年一建備考《建筑工程》考點(diǎn)講解1A412011水泥的性能和應(yīng)用
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1A412000 建筑工程材料
1A4120LO 常用建筑結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)性能與應(yīng)用
1A412011 水泥的性能和應(yīng)用
水泥為無(wú)機(jī)水硬性膠凝材料，是重要的建筑材料之一，在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。水泥品種非常多，按其主要水硬性物質(zhì)名稱可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥等。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥的命名、定義和術(shù)語(yǔ)》GB/T 4131--1997規(guī)定，水泥按其用途及性能可分為通用水泥、專用水泥及特性水泥三類。目前，我國(guó)建筑工程中常用的是通用硅酸鹽水泥，它是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》GB 175--2007規(guī)定，按混合材料的品種和摻量，通用硅酸鹽水泥可分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥(見(jiàn)表1A412011-1)。
用硅酸鹽水泥的代號(hào)和強(qiáng)度等級(jí) 表1A412011-1
一、常用水泥的技術(shù)要求
(一)凝結(jié)時(shí)間
水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從水泥加水拌合起至水泥漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間;終凝時(shí)間是從水泥加水拌合起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。水泥的凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要意義。為了保證有足夠的時(shí)間在初凝之前完成混凝土的攪拌、運(yùn)輸和澆搗及砂漿的粉刷、砌筑等施工工序，初凝時(shí)間不宜過(guò)短;為使混凝土、砂漿能盡快地硬化達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下道工序及早進(jìn)行，終凝時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，六大常用水泥的初凝時(shí)間均不得短于45min，硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得長(zhǎng)于6.5h，其他五類常用水泥的終凝時(shí)間不得長(zhǎng)于10h。
(二)體積安定性
水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中，體積變化的均勻性。如果水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即所謂體積安定性不良，就會(huì)使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建筑工程質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。因此，施工中必須使用安定性合格的水泥。
引起水泥體積安定性不良的原因有：水泥熟料礦物組成中游離氧化鈣或氧化鎂過(guò)多，或者水泥粉磨時(shí)石膏摻量過(guò)多。水泥熟料中所含的游離氧化鈣或氧化鎂都是過(guò)燒的，熟化很慢，在水泥已經(jīng)硬化后還在慢慢水化并產(chǎn)生體積膨脹，引起不均勻的體積變化，導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。石膏摻量過(guò)多時(shí)，水泥硬化后過(guò)量的石膏還會(huì)繼續(xù)與已固化的水化鋁酸鈣作用，生成高硫型水化硫鋁酸鈣(俗稱鈣礬石)，體積約增大1.5倍，引起水泥石開(kāi)裂。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，游離氧化鈣對(duì)水泥體積安定性的影響用煮沸法來(lái)檢驗(yàn)，測(cè)試方法可采用試餅法或雷氏法。由于游離氧化鎂及過(guò)量石膏對(duì)水泥體積安定性的影響不便于檢驗(yàn)，故國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥中的氧化鎂和三氧化硫含量分別作了限制。
(三)強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)
水泥的強(qiáng)度是評(píng)價(jià)和選用水泥的重要技術(shù)指標(biāo)，也是劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)的重要依據(jù)。水泥的強(qiáng)度除受水泥熟料的礦物組成、混合料的摻量、石膏摻量、細(xì)度、齡期和養(yǎng)護(hù)條件等因素影響外，還與試驗(yàn)方法有關(guān)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用膠砂法來(lái)測(cè)定水泥的3d和28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，根據(jù)測(cè)定結(jié)果來(lái)確定該水泥的強(qiáng)度等級(jí)。
不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)的通用硅酸鹽水泥，其不同齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合表1A4120ll―2的規(guī)定。
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抗壓強(qiáng)度
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抗折強(qiáng)度
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品種
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強(qiáng)度等級(jí)
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3d
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28d
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3d
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28d
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42.5
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≥17.0
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≥3.5
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42.5R
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≥22.0
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≥42.。
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≥4.0
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≥6.。
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52.5
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≥23.0
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≥4.0
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硅酸鹽水泥
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52.5R
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≥27.0’
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≥52.。
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≥5.0
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≥7.。
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62.5
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≥28.0
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≥5．O
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62.5R
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≥32．O
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≥62.。
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≥5.5
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≥8.。
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抗壓強(qiáng)度
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抗折強(qiáng)度
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||
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品種
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強(qiáng)度等級(jí)
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3d
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28d
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3d
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28d
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42.5
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≥17.0
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≥3.5
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42.5R
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≥22.0
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≥42.。
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≥4.0
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≥6.。
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普通硅酸鹽水泥
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52.5
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≥23．O
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≥4.0
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52.5R
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≥27．O
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≥52.。
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≥5.0
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≥7.。
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32.5
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≥10.0
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≥2.5
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32.5R
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≥15.0
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≥32.。
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≥3.5
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≥5.。
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礦渣硅酸鹽水泥
火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥
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42.5
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≥15.0
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≥3.5
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粉煤灰硅酸鹽水泥
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42.5R
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≥19.0
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≥42.。
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≥4.0
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≥6.。
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復(fù)合硅酸鹽水泥
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52.5
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≥21.0
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≥4.0
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52.5R
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≥23.0
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≥52.。
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≥4.5
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≥7.。
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(四)其他技術(shù)要求
其他技術(shù)要求包括標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、水泥的細(xì)度及化學(xué)指標(biāo)。水泥的細(xì)度屬于選擇性
指標(biāo)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細(xì)度以比表面積表示，其比表面積不小于300m2/kg;其他四類常用水泥的細(xì)度以篩余表示，其80μm方孔篩篩余不大于lO%或45μm方孔篩篩余不大于30%。通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)有不溶物、燒失量、三氧化硫、氧化鎂、氯離子和堿含量。堿含量屬于選擇性指標(biāo)，水泥中堿含量以Na20+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示。水泥中的堿含量高時(shí)，如果配制混凝土的骨料具有堿活性，可能產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土因不均勻膨脹而破壞。因此，若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，則水泥中的堿含量應(yīng)不大于水泥重量的0.6%或由買(mǎi)賣(mài)雙方協(xié)商確定。
二、常用水泥的特性及應(yīng)用
六大常用水泥的主要特性見(jiàn)表1A412011-3。
常用水泥的主要特性 表1A412011-3
在混凝土工程中，根據(jù)使用場(chǎng)合、條件的不同，可選擇不同種類的水泥，具體可參考表1A412011-4。
常用水泥的選用 表1A412011-4
三、常用水泥的包裝及標(biāo)志
水泥可以散裝或袋裝，袋裝水泥每袋凈含量為50kg，且應(yīng)不少于標(biāo)志質(zhì)量的99%;隨機(jī)抽取20袋，總質(zhì)量(含包裝袋)應(yīng)不少于l0OOkg。水泥包裝袋上應(yīng)清楚標(biāo)明：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、水泥品種、代號(hào)、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱、生產(chǎn)許可證標(biāo)志(QS)及編號(hào)、出廠編號(hào)、包裝日期、凈含量。包裝袋兩側(cè)應(yīng)根據(jù)水泥的品種采用不同的顏色印刷水泥名稱和強(qiáng)度等級(jí)，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥采用紅色，礦渣硅酸鹽水泥采用綠色;火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥采用黑色或藍(lán)色。散裝發(fā)運(yùn)時(shí)應(yīng)提交與袋裝標(biāo)志相同內(nèi)容的卡片。
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