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可再分散乳胶粉厂家教你科学的分析评价水泥质量

鼎盛五岳是专业的可再分散乳胶粉厂家,从事干粉建材添加剂的研发与生产,特别是在水泥砂浆和混凝土添加剂领域拥有先进的科研成果,服务于国内外大型砂浆混凝土企业。下面科学的讲解一下水泥质量的判断!

 

标号、种类、有效期

1、标号:

 

新号32.5=旧号425,新号42.5=旧号525。32.5的意思是指水泥凝固28天后,它的强度是32.5MPa,依此类推。国际通行的水泥标号是32.5和42.5,标号越大,水泥强度越高。家装使用32.5的水泥足矣。42.5的水泥用于6层以上建筑的混凝土浇灌。如果使用42.5的水泥贴砖,会因强度太高而导致磁砖易裂。

 

2、种类:

 

按照水泥的好坏排序可分为

(1) 硅酸盐水泥:代码PⅡ,该种水泥盾石只有42.5的。

 

(2) 普通硅酸盐水泥:代码PO,家装用这种即可。

 

(3) 矿渣硅酸盐水泥:代码PC;

 

(4) 复合硅酸盐水泥。

 

3、有效期:

 

自出厂之日起3个月为有效期,一般来说只要水泥不结块,就没太有问题。

 

4、凝固试验:

 

水+水泥活成稠粥状,2小时后初凝,再过8小时终凝,如果此时水泥能象石头一样坚硬,说明水泥的质量好;差的水泥就不行。

 

R型水泥属于快硬型,对3天强度有较高的要求

 

比如32.5 的三天强度要求为 抗压11.0 抗折 2.5

 

32.5R 的三天强度要求为 抗压16.0 抗折 3.5

 

水泥和混凝土一直分属于两个行业,存在严重的隔离现象,两产业(相互)之间的矛盾、问题日益凸显,加上受传统观念、从众思维的影响,也导致产生了许多认识误区和对发展问题的困惑,所存在的一些片面理解、导向甚至是错误观点和行动,已严重阻碍了水泥及砼产业的健康发展,并严重影响工程质量。

 

正确理解高性能混凝土与提高水泥适用性的说法

众多权威专家反复强调指岀:高性能混凝土是以耐久性作为设计的主要指标,主要针对耐久性而言的,而不是强度。然而不容忽视的是,国内不少从业者对高性能混凝土的认识和应用仍然存在不少误区。其中,最为突出的就是将高强度与高性能混凝土画上等号或者把高强度作为高性能混凝土必不可少的一部分,而事实却并非如此。


我国标准CECS207-2006《高性能混凝土应用技术规程》及住建部工信部建标[2014]117号文等规范将高性能混凝土定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求高耐久性、高工作性和高体积稳定性,满足建设工程特定要求。主要特征“三高”并没有高强度;美国ACI定义为:高性能混凝土是符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土。并不是一个混凝土的品种,而是强调混凝土的“性能”或者质量、状态、水平,不同的工程要求不同的强调重点,即特殊性能组合。

 

美国水泥标准ASTMC1157--2011《水泥标准性能规范》对水泥组分、化学成分和细度没有任何规定、限制,只对性能进行规定,增设了耐久性及其它选择性指标,将通用硅酸盐水泥分为6个品种。只有普通型(GU)、高抗硫酸盐型(HS)、低热型(LH型)规定了28天强度指标,分别仅为28、25和21MPa。其中LH型7、28天强度指标分别为11、21MPa(由于目前国内未对中美近几年水泥实物样品进行系统比对分析,经向水泥标准研制单位权威专家征询,分别约相当于我国检测方法强度值14.8、28.5MPa)。其它三品种即早强型(HE型)、中热型(MH)、中抗硫型(HS)则只规定1天或3天、7天强度,没有规定28天强度要求,其中MH型3天、7天抗压强度指标分别为5、11MPa,且使用0.5的水胶比。这样宽松而实事求是的要求,为大掺量应用混合材、改善混凝土后期性能及耐久性提供了很大的余地。ASTMC1157直接而简洁地体现了水泥标准的本质和功能,较好地克服了标准滞后性的缺点,能够开放性地包容材料和技术发展。

 

关于水泥、砼强度与使用混合材的传统思维及片面认识!

片面认为纯硅水泥是好的,掺加混合材的水泥是不好的;仍有不少业内人土、水泥厂技术人员主观地认为或主张高性能及高强砼通过采用高标号水泥加集料而不掺掺和料直接配制等等。由于受一些传统观念、从众思维的影响,目前业内对有关水泥、砼强度的概念与混合材的使用,仍存在很多认识误区,并根深蒂固。


著名混凝土学者、清华大学教授廉慧珍在《传统思维和从众思维对混凝土技术进步的影响》中指出:目前对混凝土技术进步影响或阻碍最大的传统思维或者说误区是“强度第一(甚至唯一)”,以强度高低作为水泥和混凝土“好”、“差”之分,误认为抗压强度高的混凝土,其性能就好;早强高的水泥或砼是好的,高强度或高性能混凝土必须用高强度(标号)水泥,建议取消低级别水泥;纯的水泥混凝土是真货,掺用掺和料的是假冒伪劣的;纯硅酸盐水泥和普通水泥是正品,其他是次等品。

 

廉慧珍教授反复强调:“单纯以强度评价水泥和混凝土的‘好’、‘坏’是传统思维造成的误区,应当把将这种传统观念加以纠正,即水泥强度的高限比低限还重要,抗裂性比强度更重要,最重要的是质量均匀。好的混凝土是具有满足工程特定要求的各项性能并具有最大的匀质性,体积稳定而不开裂。”

 

又如,现国内很多地区矿粉比水泥熟料价格高,但为调节水泥及砼性能,水泥厂与搅拌站也须掺用矿粉。掺和料能补偿硅酸盐水泥的劣势,如降低砼升温、提高抗化学腐蚀的能力和后期强度,尤其是粉煤灰抗裂性能好。我们应排斥假冒伪劣产品,正确使用掺和料能极大改善砼性能及耐久性,混凝土如不用掺和料其耐久性的问题将难以保证。


目前国内搅拌站配制的砼其水硬性胶凝材料实质是经二次配料工序制备的,岀厂水泥标号或表观强度,也是由熟料掺混合材、石膏配制的。如水泥与砼产业融合或条件具备,部分区域两产业分工协作良好,最终的砼中水泥组分当然可在水泥厂配制,在这种情况下,不充分考虑应用条件而过分追求或强调岀厂配制水泥高强高标号化是另一个误区。

 

客观看待混凝土及水泥产品结构现状!

国内42.5及以上水泥比例几乎与预拌砼比例等同,若追求提高42.5及以上水泥出厂比例,重点应是发展预拌混凝土。

国内高强混凝土如C50及以上实际应用占比很少,从我国目前总体情况来看,最大量的商品混凝土在C30左右。不同地区对混凝土标号的“偏好”取决于当地建筑的层高,有些地区最多是平均C25,有些则是C30最多或者个别市区C35稍多。因此,目前推广应用高性能砼,一方面要全面提高结构工程用混凝土等级。另外,如何把普通型号混凝土(C25~C35)高性能化是重点,对社会的贡献会更大、更迫切。混凝土产品结构调整的一个重要内容或方向是解决同质化问题。

 

比尔·盖茨在个人博客上,为了让大家对中国在21世纪对水泥消耗的“狼吞虎咽”有一个直观认识,他做了一个令人震撼的对比。2011~2013年,中国消耗了66亿吨水泥,超过美国在整个20世纪的消耗量。但是看看美国在1901~2000年建造了哪些工程:各种摩天大楼、洲际公路、胡佛水坝等等,其消耗的水泥总共只有45亿吨。

 

近年来,欧、美、日水泥工业显著减少了普通波特兰水泥产量,降低水泥产品中熟料的比例,目前欧洲波特兰复合水泥约占总产量的65%。

 

我国人口基数大,人均收入远低于发达国家,但人均年消耗水泥1.775吨(按可比水泥产量计,折算成42.5普通水泥,人均年消耗水泥也达1.61吨),远超过发达国家高速发展时期人均年消耗700公斤左右的水平,除了大规模建设因素外,不科学、不合理地使用造成浪费是主要原因之一。

 

不少地区为什么32.5水泥比42.5水泥售价高?如湖南省株洲某企业一日产5000吨线,其销售产品中占40%的32.5水泥总利润比占60%的42.5水泥还要高。市场需求与应用条件是决定生产企业产品结构最主要的因素。因此,我国水泥高标号化出厂是渐进式的,仅靠水泥企业努力其作用甚小,目前其结果只是将更多的部分混合材转移到搅拌站添加而已,从而将该效益由水泥厂转移到搅拌站。

可再分散乳胶粉厂家讲解可再分散乳胶粉在水泥砂浆和混凝土中的基本作用:


提高砂浆的抗压强度和抗折强度。


可再分散乳胶粉分散后成膜并作为第二种胶粘剂发挥增强作用;


保护胶体被砂浆体系吸收(成膜后不会被水破坏掉,或“二次分散”);


成膜的聚合物树脂作为增强材料分布与整个砂浆体系中,从而增加了砂浆的内聚力;


可再分散乳胶粉的加入提高了砂浆的延伸率从而提高了砂浆的抗冲击韧性同时也赋于砂浆良好的应力分散作用。


可再分散乳胶粉降低砂浆的弹性模量,提高变形能力,减少开裂现象。


可再分散乳胶粉提高了砂浆的粘结性能。粘结机理是靠大分子在粘表面的吸附和扩散,同时胶粉有一定的渗透性,和纤维素醚一起充分浸润基层材料的表面,使基层与新抹灰的表面性能接近,从而提高了吸附性,使其性能大大增加。


可再分散乳胶粉提高砂浆的耐磨性。耐磨性的提高主要是在砂浆的表面有一定数量的胶偻的存在,胶粉起粘结作用,胶粉形成的网膜结构可以穿过水泥砂浆中的孔洞、裂隙,改善了基料与水泥水化产物的粘结,从而提高了耐磨性。


可再分散乳胶粉赋予砂浆优良的耐碱性


搅拌站

 

加掺和料有弊端

水泥和混凝土行业的隔离状况所造成的突岀问题之一,目前由搅拌站掺加掺和料有很多弊端,难以用现行工艺搅拌均匀,使本质上的非匀质体更增加了不均匀性。传统混凝土拌和物达到变异系数稳定所需搅拌时间约为75秒,现今掺入掺和料和外加剂的拌和物,全程搅拌达到均匀的时间(包括加水前的干拌)为150秒。而目前我国预拌混凝土通常搅拌时间是30秒,个别最长的也不过60秒,延长搅拌时间势必影响产量,所以至今基本不能做到。

 

石膏对掺和料及水泥熟料有调节凝结时间和激发掺和料活性的作用,搅拌站用水泥掺用矿物掺和料时,稀释了水泥中的石膏含量,又不可能对石膏掺量再进行优化,因而稀释了水泥中的石膏而影响需水性、变形性以及抗压、抗拉强度值。

 

对外加剂,发达国家一般采取外加剂分次掺人的方式,在搅拌机中上料时先掺入一半,然后通过输送车上搅拌机中的传感器,自动添加其余部分。我国混凝土搅拌站一律将外加剂溶入拌和水中一起投人,这是外加剂使用效果最差的方式。

 

廉慧珍教授极力主张掺和料由水泥厂掺加,并强调指岀:就组分复杂的现代混凝土的实际需要来说,把混凝土所需要用的胶凝材料放回到工厂去生产,在共同粉磨中做到原材料的预均化,就能够不增加现行搅拌时间而大大提高混凝土的匀质性。搅拌站总体成本不会增加,反而对节约能源和资源、降低质量管理成本都会产生明显的效益。从整体来讲,不仅可以实现水泥厂和搅拌站双赢,而且更重要的是有利于建设工程的质量和耐久性。水泥厂生产混凝土需要的胶凝材料是符合客观规律的。

 

水泥厂由于生产控制、管理体系等条件更完善,预均化、拌和、空气搅拌、倒库等均化设施更完善,且可采用共同粉磨方式,取得更好的均化效果,又可随时依据原燃材料、熟料质量、有害成分等随时调整混合材、水泥熟料、外加剂的比例甚至砼配比,可确保配比更均匀,颗粒级配更合理,质量更有保障。因此,掺和料由水泥厂掺加是发展方向,水泥产业延伸与预拌混凝土业融合为一体是发展趋势。

 

目前水泥企业岀厂的高标号水泥,仍属中间产品,绝大多数砼如C30及搅拌站实际又添加约相当于岀厂的高标号水泥中2.5倍左右的掺和料,还不利于提高砼质量,较难取得一些人士所预想的效果,相反水泥产业还减少了效益。

 

现在水泥质量为什么不好?

目前国内混凝土早期开裂、强度倒缩和水泥混凝土对工程的适应性等导致砼耐久性(抗渗性、抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀行)差的问题非常普遍。

 

首先,混凝土早期开裂和强度倒缩更多地与使用细磨的普通水泥与早强高强水泥有关。部分施工单位认为水泥的早期强度越高,混凝土强度发展得越快,其质量越有保证;而且水泥早期强度越高,施工速度可以加快,成本可大幅度下降。而早强水泥主要通过提高熟料配比、增加熟料的早强矿物和比表面积来实现的,这种水泥制成的早强混凝土由于初期水化所形成的可见与不可见的内部缺陷因水泥的早期水化产物消耗殆尽,而无后期水化产物去修复,加之水化放热不均,温湿度等环境因素交差变化,从而导致结构应力增大、早期开裂增多、耐久性较差。

 

著名水泥及砼专家张大康在有关文章、报告中指岀:半个世纪以来我们几乎将水泥质量与水泥强度等同,同时又将水泥活性与水泥强度等同。我国水泥在近50年来发生了一系列不利于砼工程耐久性的变化趋势,包括熟料的C3S提高,水泥的强度特别是早期强度提高,水泥细度过细,水泥碱含量提高,出厂水泥温度提高。

 

其次,配制混凝土时,过多地强调水泥用量也是导致混凝土开裂的重要因素。由于将混凝土强度与水泥强度等同看待,对矿物掺和料的错误认识。因此,过分强调水泥用量,以保证混凝土强度,使得混凝土的需水量增大、水化热高、收缩增大,引起混凝土的体积变化不稳定。

 

低强度等级水泥也可配制高强度等级混凝土。提高混凝土的长期性能的根本手段是:最大限度地降低水泥用量和水胶比;使用有机外加剂和矿物掺和料;提高混凝土的远龄期强度,使其结构密实、孔隙率低,改善水泥水化产物的组成。

 

历经2000年自然环境侵蚀的古罗马建筑能完整保存,其石灰——火山灰混凝土的特征是:混凝土凝结硬化缓慢、早期强度低。同时,应提高对混凝土应用环境的客观条件和变化的预见性,以提高其对工程的适应性。应根据工程需要生产个性化产品,避免过分强调简单的同质化。

 

中国混凝土与水泥协会会长徐永模

 

混凝土本不是一种标准化的材料制品,其性能取决于设计要求、组分的均化程度和施工质量。在混凝土设计正确的前提下,性能质量的改善取决于微观结构均化。微观结构的改善取决于组分分布均化,组分分布的改善取决于原料混合均化。因此,我们可以通过改善原材料的均化来提高混凝土的性能质量。首先要进行砂石均化,包括含水率的均化、级配的均化、杂质含量的均化、粒形的均化。

 

混凝土学者、清华大学教授廉慧珍

 

强度高的水泥不一定是好水泥,能打出好混凝土的水泥才是好水泥。很多问题是过度追求强度指标所致。

水泥通常是用较高的水胶比、不掺减水剂测试,固定水胶比。不论釆用固定水胶比检测的水泥强度是多少,砼都可以按照工程所需要的强度来设置水胶比。也就是说,即使采用低强度等级如32.5水泥都能配出高强混凝土如C60,现行水泥国标规定的其他指标,也只是供用户选择水泥的一种相对指标,不能将其看成是“真值”,现在使用高效减水剂配制的砼,无论硬化前后都有较大的差异。


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