高性能混凝土胶凝材料有关技术指标介绍

《公路桥梁施工规范》JTJ 041-2000 于2000年11月01实施，历经十年已严重滞后于科技进步，国家要求规范四年已修订，交通运输部远落后于我国其他部门规范；新规范《公路桥梁施工规范》JTG /T F50-2011（简称新桥规）于2011年08月01实施，《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005于2005年08月01实施，还没有来得及将粉煤灰、矿粉、石灰岩粉、硅粉等矿物掺合料比表面积、烧失量、需水量比、28d活性指数等试验检测方法没有列入试验规程，依据G B/T 8074、GB/T 1596、GB/T 18736-2002、GB/T176 将有关试验分述如下：

1、比表面积

新桥规表6.15.8-1只测定45um负压筛粉煤灰、矿粉细度而不测定比表面积，第二章我已经论述，只测定细度容易造成供销商掺假使杂，对HPC性能造成影响。

矿物掺合料比表面积越大，矿物掺合料就越细，其对混凝土强度的贡献就越明显，因为比表面积越大的矿物掺合料其活性越大。

试验表明，同一种掺合料的比表面积越大，需水量比越大，活性指数就越高，早期水化反应速度就越快，放热就越快，导致水化热峰值就越高，不利于大体积结构物的温度控制。但在试验的同时也发现硅粉和粉煤灰比表面积不仅与水泥的水化热有关，还与混凝土的保水性有很大的关系。比表面积越小，水化放热较慢，但保水效果不好，易泌水；比表面积越大，使得早期水化放热速度较快，但保水效果好，不易泌水。经多次试验分析，硅粉掺合料的比表面积控制在15m2/g~

20m2/g、普通硅酸盐P.O42.5水泥宜控制在300m2/kg~350m2/kg、硅酸盐水泥P.Ⅰ、P.Ⅱ52.5宜控制在350m2/kg~400m2/kg、粉煤灰宜控制在400m2/kg~600m2/kg、矿粉宜控制在550m2/kg~750m2/kg、石灰岩粉宜控制在450m2/kg~550m2/kg。

1）比表面积测定

粉煤灰、矿粉、石灰岩粉采用GB/T 8074-2008水泥比表面积测定方法（勃氏法），硅粉采用碳吸附法测定。注意：比表面积测定粉煤灰、石灰岩粉密度采用蒸馏水、水泥、矿粉密度采用无水煤油。见《中华人民共和国国家标准》GB/T 208-1994 水泥密度测定方法。

2、烧失量

是指其它胶凝在高位灼烧下质量损失。烧失部分主要为未烧尽固态碳，这些碳成分的增加，及意味有效成分的减少，同时会导致矿物掺合料的需水量增加，因此要加以控制。

称取约 1g试样，精确至0.0001g ，置于已灼烧恒量的瓷柑锅中，将盖斜置于增祸上，放在马弗炉内从低温开始逐渐升高温度，在950-1 000℃下灼烧15~20 min，取出钳涡置于干燥器中冷却至室温并称量。反复灼烧，直至恒量。

烧失量=（试样的质量—灼烧后试样的质量）/试样的质量

3、需水量比

在相同流动度下，其它胶凝材料的与硅酸盐水泥的需水量之比。需水量比小的矿物掺合料掺入混凝土中，可增加其流动性，改善和易性，提高强度。

R W=W t/225×100 （5-1）

R W—受检胶砂需水量比，%

R t—受检胶砂用水量，g

225—基准胶砂的用水量，g

因此，当胶凝材料用量确定时，要减少混凝土干缩，就要降低水胶比。胶凝材料中粉煤灰、石灰岩粉、矿粉、硅粉需水量比越小，用水量就会越少，就能使蜂窝状裂纹降到最低限度，通过双掺和三掺技术即使同样水胶比的胶砂也能具有最佳的流动性。矿物掺合料需水量比越大，胶砂流动度就越大，混凝土的蜂窝状裂纹风险就越大，满足不了高性能混凝土工程耐久性需要。其它胶凝材料水泥胶砂需水量比和不同龄期活性指数配合比见表-15

其它胶凝材料胶砂配比表5-1

粉煤灰的需水量比分别控制在95%~105%之间，根据试验发现掺合料的需水比与其烧失量、细度等有关系。所以，混凝土中的粉煤灰需水量比控制C50以下需水量比不宜大于105%，C50以上不宜大于95%；矿粉需水量比不宜大于100%；硅粉需水量比不宜大于125%；石灰岩粉需水量比不宜大于85%。

4、活性指数

矿物掺合料活性成分（SiO2、Al2O3）含量越高，水化与充分、混凝土强度越高。水泥胶砂矿物掺合料在测得相应龄期试验胶砂和基准胶砂抗压强度百分之比称为活性指数。

A =R t/R0×100 （5-2）

A—矿物掺合料活性指数

R t—受检胶砂相应龄期的强度

R0—基准胶砂相应龄期强度

通过试验比较，硅粉的烧失量及比表面积较粉煤灰大，但活性指数却比粉煤灰小，这是因为硅粉具有潜在的水硬性，而粉煤灰中有限,使得活性收到了制约。试验表明：粉煤灰的水化反应速度的Ca(OH)

2

较慢，同时也降低了水化热的峰值；而硅粉在水泥激发作用下，反应速度较粉煤灰快，水化热峰值较高，更有利于高性能混凝土自身的水化反应及早期强度形成。

胶凝材料中几项指标的实测值与控制值表5-2

混凝土胶凝材料杂谈

混凝土胶凝材料杂谈 摘要 水泥熟料、矿渣硅酸盐水泥、无熟料水泥、凝石、土聚物、地聚合物它们都应属于胶凝材料。 混凝土是重要的结构材料，是水泥、石子、砂子、水、外加剂（还有的加混合材料）组成的混合物，是一个有机的整体，混凝土的综合性能是五大材料特性及含量决定的，这五大组成部分互相依托、互为条件、互相作用、互相影响，混凝土的综合性能是五大材料特性的集中体现。 五大材料有自然条件形成的，有人工条件合成的，各材料矿物成分不同，特性不同，都或多或少地含有一些对混凝土有害的化学成分，影响混凝土的综合性能。所以，制备混凝土必须统筹考虑水泥、石子、砂子、水、外加剂等各材料的矿物成分、矿物成分的特性，各矿物成分之间的关系，各矿物成分特性之间的关系，最终水化产物的矿物组成、性能等诸多因素，只有把五大材料看作是一个有机的整体，使各矿物成分的特性得到充分的发挥和利用，使水泥、骨料、水、外加剂各矿物成分的特性达到相对的统一，才能使混凝土的综合性能才能达到最佳状态。 目前，混凝土存在碱骨料反应问题、微裂缝问题、耐久性问题、五大材料之间的适应性问题等，对于这些问题还没有实质性的突破。其主要原因是水泥本身存在一些问题，同时，石子、砂子、水、外加剂等各材料也存在一些问题，对于这些问题没有得到有效控制或有些根本就没有办法有效控制，更没有得到有效利用。引发碱骨料反应的因素，主要是水泥、石子、砂子、水、外加剂中，都或多或少的含有非常活跃的钾、钠离子造成的，固化了这些非常活跃的钾、钠离子，也就消除了碱骨料反应问题。微裂缝问题，温度是造成微裂缝的主要因素，在成型过程中因水化热过高造成的，水泥水化热的峰值基本出现在终凝之后，改变水泥的放热时机，就可以消除或大大降低水化热引起的温度裂缝。消除钾、钠离子和水化热的危害，混凝土耐久性将有显著的提高。 水泥是混凝土的主要胶结材料，对混凝土的综合性能起主导作用，在混凝土中起桥梁和纽带的作用。是由多种矿物成分组成的混物，水泥的综合性能是由水泥中所含矿物成分特性及含量决定的，是许多矿物成分特性的集中体现。因此，研究水泥的综合性能就必须研究各种矿物成分的水化特性、水化产物，各种矿物成分水化特性之间的关系，各种水化产物之间的关系，只有当水泥各种矿物成分所有的特性都达到所需的最佳状态，使水泥中多种矿物成分的水化特性、水化产物的特性，都得到最大限度地发挥和利用，水泥的综合性能才能达到最佳状态。特别注意的是：只研究水泥的综合性能是不够的，必须统筹考虑石子、砂子、水、外加剂这些材料中，能与水泥起反应的化学成分，于水泥的各矿物成分达到相对的统一，使所有的矿物成分都得到最大限度地发挥和利用，并能产生互补叠加效应，这才是最理想的胶凝材料。 水泥熟料、矿渣硅酸盐水泥、无熟料水泥、凝石、土聚物、地聚合物它们都应属于胶凝材料，但它们特性各有优、缺点，它们的生产工艺既有相同或相似之处，又有差异。既有共性规律，又有个性特点。 经过处理的矿渣、粉煤灰、水泥熟料都属于火山灰性材料，在高温的作用下使其结构

充填胶凝材料的发展与应用

充填胶凝材料的发展与应用 收稿日期:2007-10-08 作者简介:赵传卿(1969—),男,山东临朐人,高级工程师,北京科技大学土木与环境工程学院博士研究生,主要从事矿山管理与技术研究工作;北 京市海淀区学院路30号,北京科技大学土木与环境工程学院394#信箱,100083 赵传卿,胡乃联 (北京科技大学土木与环境工程学院) 摘要:胶结材料是充填采矿技术中最为重要的因素,胶结材料的变化有时会引起采矿方法的变革;胶结剂作为胶结充填材料的主要材料之一,在矿山充填采矿工艺中占有重要地位。文中对主要 的几种矿山充填胶凝材料(如高水固结材料、赤泥胶结材料、矿渣胶结材料、全砂土固结材料、矿山尾砂固结材料等)进行了详细阐述。胶凝材料将向缩短凝固时间、低成本、高强度、易输送、易生产、工艺简单等方向发展,胶凝材料具有广阔的研究、发展和应用前景。 关键词:胶结充填采矿;胶凝材料;发展与应用 中图分类号:T D853134 文献标识码:B 文章编号:1001-1277(2008)01-0025-05 0　引　言 充填采矿法具有损失率小、贫化率低、安全性高 等优点,也是能有效控制矿山地压活动的采矿方法。随着采矿逐步向深部发展,地温、地压的增加,以及对环境、资源保护的不断强化,人们越来越注重人与自然环境的和谐发展,充填采矿法得到了更大的发展, 越来越多的矿山采用充填采矿方法[1] 。 、复杂、特殊条件矿床的一种行之有效的开采技术,在世界上还只有半个多世纪的历史。胶结充填技术以其特殊的工艺、突出的优点、可喜的前景而日益广泛地被应用。它能更充分地满足保护资源、保护环境、提高效益、保证矿山可持续研发的要求。胶结充填经历了低强度混凝土胶结充填、低浓度尾砂胶结充填、全尾砂高浓度胶结充填、全尾砂膏体胶结充填、块(碎)石胶结充填、高水速凝尾砂胶结充填、似膏体胶结充填等模式,每种模式都给充填技术带来了巨大的进步,甚至产生质的飞跃,有的可以说是采矿业的革命。每一种充填模式的诞生,都是和充填材料(包括胶凝材料、惰性材料、各种物料)结合在一起的。 随着充填采矿技术,特别是胶结充填采矿技术的日益发展,使矿山许多复杂的技术问题得到了很好的解决,在深部开采、保护地表、“采富保贫”、“三下开采”、降低贫化率和损失率、防止内因火灾、减缓岩爆发生、有效控制地压活动等方面发挥了巨大的作用。 胶结材料是充填技术中最为重要的因素之一,胶结材料的改变会引起充填技术的改变,也能引起采矿方法的变革;胶结剂作为胶结充填材料的主要材料之 一,在矿山充填采矿工艺中占据了重要地位。充填体固化时间及强度是影响采矿周期及损失贫化的重要因素,充填成本的高低直接影响着矿山经济效益。所以研究开发新的适合于矿山充填的胶结材料是国内外采矿界一直共同关注和研究的课题。 1　充填材料概述 充填采矿法采矿经历了几十年的发展,已使胶结充填技术日臻完善,并获得推广应用。在20世纪90年代后充填技术成果主要体现在充填材料、充填工艺和充填体力学等方面。这里仅就充填材料的发展与应用情况作一详细评述。 充填工艺与技术的发展,经历了废石干式充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程。可见,胶结充填材料可随着采矿充填工艺的发展而发生变化。胶结材料在充填采矿中的作用越来越大,其发展速度之快主要是近些年的事情。 废石干式充填采矿法、水砂充填采矿法主要应用于50～60年代为控制地压活动、防止地表下沉,所以比较初级,也没有用胶结充填材料。 20世纪60～70年代,应用和开发尾砂胶结充填 技术。在这一时期的胶结充填均为传统的混凝土充填,即完全按建筑混凝土的要求及工艺制备和输送胶结充填料。所以这一时期的胶凝材料就是建筑行业用的水泥。70～80年代,细砂胶结充填材料的研究与应用得到较大推广与应用。 细尾砂胶结充填以尾砂、河砂、天然砂、棒磨砂

高性能混凝土的质量控制

高性能混凝土的质量控制 摘要：本文介绍了高性能混凝土原材料选择、配合比设计、计量、拌合、运输、浇筑、养护等过程的质量控制。 高性能混凝土以耐久性为前提，同时具有良好的工作性能，满足设计要求的力学性能，它有比普通混凝土更为卓越的性能和结构，主要具有以下性能：①高强； ②高的弹性模量；③在恶劣的条件下耐久性良好；④低渗透性和扩散性；⑤抗化学侵蚀能力；⑥抗冻融破坏；⑦体积稳定性一抗裂性；⑧易密实且不易离析。影响高性能混凝土性能的因素很多，主要从以下几个方面探讨混凝土的质量控制。 1、原材料选择与配合比的设计 1.1原材料的控制 1.1.1原材料技术指标必须符合国家标准、行业标准及混凝土耐久性的要求。 1.1.2混凝土拌合物组成材料尽量简单，因材料种类过多会使混凝土拌合物难以控制。 1.1.3粗骨料的选择至关重要，其级配（颗粒大小与分布）和颗粒特征（形状、孔隙率、表面特征）它会影响混凝土的用水量和皎凝材料用量，从而影响混凝土的耐久性和体积稳定性，同时决定硬化混凝土的力学性能。 1.2新拌混凝土工作性能的选择 1.2.1坍落度：根据施IT艺要求选择适宜浇筑的坍落度，高性能混凝土流动性好且不易离析，坍落度设计时不用太小，泵送混凝土一般设计坍落度为160～200ram，非泵送混凝土考虑运输坍落度可以选择100～150ram，最重要的是要保证运输和浇筑过程中混凝土不得离析。 1.2.2含气量：考虑运输、浇筑过程可能会有大约1%的含气量损失，设计时非引气混凝土含气量控制在3—4%，引气混凝土含气量控制在5～7%比较适宜，以满足混凝土的人模含气量的技术要求。 1.3对混凝土力学性能和耐久性能的考虑 1.3.1根据水胶比和强度的关系计算水胶比；同时要充分考虑施工过程中的要求，如脱模、初张拉等对混凝土强度要求，28天强度未必是最重要的，也许其它龄期的强度控制设计才是最重要的。． 1.3.2根据混凝土所处的环境类别和设计使用年限选择最大水胶比，最小胶凝材料用量；在考虑的使用年限时，耐久性如抗冻性、抗渗性甚至比强度更重要。 1.3.3初步设计的配合比要根据耐久性的要求校核混凝土总碱含量、氯离了占总的胶凝材料用量酌比例等不超过标准规定的限值。 1.4配合比的试配与确定 1.4.1根据结构部位尺寸、钢筋间距、混凝土保护层厚度、泵送管的直径等确定最大骨料尺寸；调整砂率和其它组分的用量，选择可以接受的用水量和水胶比进行试配；最后根据试配的结果选择含气量、坍落度、强度、弹性模量等满足设计要求的同时又较经济的几个配合比进行混凝土耐久性能的检测。 1.4.2试配时必须采用有代表性的胶凝材料、骨料、外加剂、水，并应考虑到不同季节混凝土性能的差异；特别是高温天气施工对混凝土的不利因素。 1.4.3充分考虑骨料吸水率对混凝~32作性能的影响，吸水率大的骨料会引起

高性能混凝土胶凝材料有关技术指标介绍

《公路桥梁施工规范》JTJ 041-2000 于2000年11月01实施，历经十年已严重滞后于科技进步，国家要求规范四年已修订，交通运输部远落后于我国其他部门规范；新规范《公路桥梁施工规范》JTG /T F50-2011（简称新桥规）于2011年08月01实施，《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005于2005年08月01实施，还没有来得及将粉煤灰、矿粉、石灰岩粉、硅粉等矿物掺合料比表面积、烧失量、需水量比、28d活性指数等试验检测方法没有列入试验规程，依据G B/T 8074、GB/T 1596、GB/T 18736-2002、GB/T176 将有关试验分述如下： 1、比表面积 新桥规表6.15.8-1只测定45um负压筛粉煤灰、矿粉细度而不测定比表面积，第二章我已经论述，只测定细度容易造成供销商掺假使杂，对HPC性能造成影响。 矿物掺合料比表面积越大，矿物掺合料就越细，其对混凝土强度的贡献就越明显，因为比表面积越大的矿物掺合料其活性越大。 试验表明，同一种掺合料的比表面积越大，需水量比越大，活性指数就越高，早期水化反应速度就越快，放热就越快，导致水化热峰值就越高，不利于大体积结构物的温度控制。但在试验的同时也发现硅粉和粉煤灰比表面积不仅与水泥的水化热有关，还与混凝土的保水性有很大的关系。比表面积越小，水化放热较慢，但保水效果不好，易泌水；比表面积越大，使得早期水化放热速度较快，但保水效果好，不易泌水。经多次试验分析，硅粉掺合料的比表面积控制在15m2/g~

20m2/g、普通硅酸盐P.O42.5水泥宜控制在300m2/kg~350m2/kg、硅酸盐水泥P.Ⅰ、P.Ⅱ52.5宜控制在350m2/kg~400m2/kg、粉煤灰宜控制在400m2/kg~600m2/kg、矿粉宜控制在550m2/kg~750m2/kg、石灰岩粉宜控制在450m2/kg~550m2/kg。 1）比表面积测定 粉煤灰、矿粉、石灰岩粉采用GB/T 8074-2008水泥比表面积测定方法（勃氏法），硅粉采用碳吸附法测定。注意：比表面积测定粉煤灰、石灰岩粉密度采用蒸馏水、水泥、矿粉密度采用无水煤油。见《中华人民共和国国家标准》GB/T 208-1994 水泥密度测定方法。 2、烧失量 是指其它胶凝在高位灼烧下质量损失。烧失部分主要为未烧尽固态碳，这些碳成分的增加，及意味有效成分的减少，同时会导致矿物掺合料的需水量增加，因此要加以控制。 称取约 1g试样，精确至0.0001g ，置于已灼烧恒量的瓷柑锅中，将盖斜置于增祸上，放在马弗炉内从低温开始逐渐升高温度，在950-1 000℃下灼烧15~20 min，取出钳涡置于干燥器中冷却至室温并称量。反复灼烧，直至恒量。 烧失量=（试样的质量—灼烧后试样的质量）/试样的质量 3、需水量比 在相同流动度下，其它胶凝材料的与硅酸盐水泥的需水量之比。需水量比小的矿物掺合料掺入混凝土中，可增加其流动性，改善和易性，提高强度。

混凝土的品种,气硬性胶凝材料

第六章其它品种混凝土 内容：轻混凝土的种类，轻骨料混凝土的组成、技术性质及混凝土配比，多孔混凝土的组成，性能和应用，其它混凝土的简介。高强混凝土及高性能混凝土概念、区别及主要配制途径与性能特点。 基本要求： 1．了解高强和高性能混凝土的发展趋势。[3] 2．了解轻混凝土的种类，组成及特点。[3] 3．了解轻骨料混凝土的技术性质及应用。[1] 重点：轻混凝土的分类、组成特点、轻骨料混凝土的技术要求及应用。 △自学内容△ 自学其它品种混凝土，自学思考题： ·高强混凝土与高性能混凝土的区别 ·轻混凝土的分类；轻骨料混凝土的性能特点 ·防水混凝土的配制方法。 ·大体积混凝土配制和施工时应采取哪些措施 ·什么是泵送混凝土的可泵性？如何保证泵送混凝土的可泵性？ 第六章其它品种混凝土 第一节高强高性能混凝土 随着现代化工程结构向大跨、重载、高耸发展以及重大混凝土结构在各种严酷环境条件下使用的需要，高强度和高耐久性混凝土日益受到世界范围内的重视和关注。 一．高强混凝土 是用常规的水泥、砂石作原材料，采用常规制作工艺，主要依靠高效减水剂，或同时外加一定数量的活性矿物掺合料，使硬化后强度等级不低于C60的水泥混凝土。 1．高强度混凝土的优点和缺点 优点： 致密坚硬，抗渗性、抗冻性优于普通混凝土。

●可减小结构断面 ●刚度大，变形小，可施加更大预应力和更早地施加预应力。 缺点： ●对原材料要求严格 ●对生产施工的质量管理水平要求高 ●质量易受多方面情况影响 ●延性差 2．物理力学性能（略讲） （1）应力－应变曲线不同于普通混凝土 （2）早期－后期强度规律，早期强度高，后期增进率低 （3）抗拉强度与抗压强度之比降低 （4）收缩：初期大，但最终与普通混凝土相当 （5）耐久性提高 3．高强度混凝土配制原则 （1）水泥质量稳定，强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 （2）粗骨料最大粒径不应大于25mm，最好控制在15～25mm,严格控制针片状含量。 （3）砂率，一般可取30～35％。 （4）掺合料的使用 （5）胶凝材料用量不宜大于550kg/m3，且矿物掺合料不得超过40％。 二．高性能混凝土 高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，它以耐久性作为设计的主要指标，要对工作性、强度、体积稳定性、经济性等重点予以保证。特点是优选材料，低水胶比，并除水泥、水、骨料外，必须参加足够数量的矿物细掺料和高效减水剂。 1．拌合物的性能 包括充填性、可泵性、稳定性（抗泌水、抗离析等）。 2．耐久性 一般来说，混凝土只要其抗渗性很低，就有很好的抵抗水和侵蚀性介质侵入的能力。高性能混凝土由于水胶比很低而具有很低的渗透性，因而其耐久性好。 3．强度 当胶凝材料总量确定后，调整水泥与活性掺合料的比例，即可制成不同强度等级且经济合理的高性能混凝土。 4．收缩。 除了普通混凝土的收缩以外，还应特别注意自收缩。 高强混凝土与高性能混凝土的区别： 高强混凝土主要是以强度作为指标，而高性能混凝土则侧重于施工性和耐久性、体积稳定性，并不一定要求有较高的强度。

13高性能混凝土资料

高性能混凝土技术浅析 建伟王禄 （第二公路工程局直属项目事业部）摘要：本文主要介绍高速铁路高性能混凝土定义、配合比设计方法及要求，高性能混凝土施工时的相关规定和要求。 关键词：高性能、高工作性、胶凝材料、水胶比、电通量 1概述 成绵乐客专项目是西南地区第一条高速铁路，代表了新一代高速铁路的技术，铁路均要求必须使用高性能混凝土施工，在保证混凝土质量的同时，要求高性能混凝土的成本最低。因此，采用合理、优化的高性能配合比与合理的施工方案、保证高性能混凝土在现场的施工质量是修建铁路百年大计至关重要的条件。 目前高性能混凝土的特点是要求混凝土有高工作性、高耐久性及满足设计要求的强度。高工作性指的是混凝土的施工可操作性，包括混凝土坍落度、扩展度、棍度、粘度、含砂率、泌水率等，要求混凝土坍落度、扩展度及其损失符合施工工艺设计要求，混凝土棍度较好，粘度适中，含砂率为最佳，混凝土无泌水等，达到以上要求的为高工作性；高耐久性是指混凝土的耐久性指标，混凝土初始控制为混凝土的有效含气量、水胶比等，要求混凝土有符合设计各种混凝土地址环境的低水胶比，较高的密实程度，保证混凝土能经受各种各样因素作用后的质量。检测指标为混凝土电通量、混凝土抗冻性，抗裂性指标。混凝土的强度是保证结构实体的最终质量。 在高性能混凝土配合比设计的过程中，试验室充分考虑了这些因素，在胶凝材料中采用水泥、粉煤灰、矿渣粉等3种材料，粗集料为了保证合理的级配并结合实际拌合站情况采用两级配，细集料要求采用Ⅱ区中砂，采用较少的用水量，通过参加高性能聚羧酸减水剂来达到减水效果，并通过对比试验得出满足设计强度等级要求的配合比。高性能混凝土配合比设计以主要采用各“材料填隙原理”，把各种材料按照比例组合起来达到各种等级强度的最紧密的结构实体。 一般步骤，根据混凝土设计强度计算水胶比，然后根据施工工艺选取用水量，高性能混凝土每方混凝土用水量一般选择在140-155kg，根据用水量及水胶比确定胶凝材料用量，根据各种胶凝材料的质量、单价确定各材料的比例，计算最优的成本。之后检验采用砂、碎石

矿山充填胶凝材料的研究现状及发展趋势_郑娟荣

矿山充填胶凝材料的研究现状及发展趋势中国矿业大学北京校区高水材料所 郑娟荣　孙恒虎 摘　要:本文简要介绍了矿山充填材料的作用及要求,分析了矿山充填胶凝材料的研究现状及存在的问题,预测了矿山充填胶凝材料的发展趋势。 关键词:充填胶凝材料　研究现状　发展趋势 充填材料是充填在地下采矿后所形成的空硐所需要的材料,充填材料又分为干式充填材料、水力充填材料和胶结充填材料。充填胶凝材料就是胶结充填材料中的胶结剂。 1　充填材料的作用及要求 在充填过程中,填充所形成的充填体,其主要作用是:形成回采时的工作平台,支撑矿体上下盘岩石,提高矿柱的承载能力,控制岩移并为二步骤回采创造条件。当采用胶结充填建造人工矿柱时,充填体的自立和强度便是决定二步骤回采能否进行的前提。 干式充填和水力充填所形成的充填体为松散体,而胶结充填所形成的充填体为固结体。两种充填体的充填致密程度不一样,强度也不相同,因而对支撑围岩所产生的次生应力场和应力值就有所区别。两种充填体的可压缩性也不相同,而可压缩性又会影响到充填体的密实接顶和承载效果。当实行二步骤回采时,矿柱的承载能力和稳固性就会随着矿房充填体的密实程度和强度的提高而提高。松散型充填体一旦部分或全部解除边界约束,则会产生破坏,并会造成采场内大量矿石的丢失或贫化。而胶结型充填体,因含有一定比例的胶凝材料,使其自身具有足够的强度和整体性,如果部分或全部去掉周边的约束,也不可能坍塌。这样,能够进行二步骤回采的采场,先用胶结充填回采矿房,而后再进行矿柱回采,从而可以大大提高矿石的回采率和采场的作业效率。这可以说是采矿工业中具有深远意义的一场变革。 按照回采工艺时充填体强度的不同要求,充填体有高、中、低标号之分[1]。 高标号充填体———大于或等于4MPa。主要用于下向分层充填的人工假顶,采场人工底柱以及三下〔水体下,建(构)筑物下、铁路下〕开采保护地表的充填。 中标号充填体———2MPa左右。主要用于上向分层进路的回采,上向水平分层的铺面,以及房柱式采矿方法第一步骤回采矿房后的充填。 低标号充填体———小于1MPa。主要用于空场法嗣后充填空区和二步骤回采充填。 　郑娟荣　副教授　博士生　北京　100083

建筑材料习题(胶凝材料)

第二章建筑胶凝材料 一、名词解释 1.胶凝材料： 2.气硬性胶凝材料： 3.石灰膏的陈伏： 4生石灰的熟化： 5水泥的体积安定性： 二、填空题 1. 石灰的特性有：可塑性、硬化、硬化时体积和耐水性等。 2.建筑石膏具有以下特性：凝结硬化、孔隙率、表观密度，强度，凝结硬化时体积、防火性能等。 3.国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于，终凝时间不得迟于。 4.石灰膏在使用前，一般要陈伏两周以上，主要目的是。 5.水玻璃在硬化后，具有耐、耐等性质。 6.大体积混凝土，不宜使用水泥，而宜使用水泥。 7.水泥熟料中含量增加，水泥石强度提高。 8.活性混合材料中的主要化学成分是。 三、判断题 1．气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。 ( ) 2．建筑石膏的分子式是 caS04·2H20。 ( ) 3．石灰在水化过程中要吸收大量的热量，其体积也有较大收缩。 ( ) 4．因为普通建筑石膏的晶体较细，故其调成可塑性浆体时，需水量较大，硬化后强度较低。（） 5．生石灰加水水化后可立即用于配制砌筑砂浆用于砌墙。 ( ) 6．石膏在硬化过程中体积略有膨胀。 ( ) 7．水玻璃硬化后耐水性好，因此可以涂刷在石膏制品的表面以提高石膏的耐水性。( ) 8．在空气中存过久的生石灰，可照常使用。（ ) 9. 石灰进行陈伏,其主要目的是使过火石灰充分熟化。 ( ) 四、选择题 1.建筑石膏凝结硬化时，最主要的特点是（）。 A、体积膨胀大 B、体积收缩大 C、放出大量的热 D、凝结硬化快 2.由于石灰浆体硬化时（），以及硬化强度低等缺点，所以不宜单使用。

A、吸水性大 B、需水量大 C、体积收缩大 D、体积膨胀大 3.（）在使用时，常加入氟硅酸钠作为促凝剂。 A、高铝水泥 B、石灰 C、石膏 D、水玻璃 4.建筑石膏在使用时，通常掺入一定量的动物胶，其目的是为了（） A、缓凝 B、提高强度 C、促凝 D、提高耐久性 5.生石灰的主要成分为（） A、CaCO3 B、CaO C、Ca(OH)2 D、CaSO3 6.（）在空气中凝结硬化是受到结晶和碳化两种作用。 A、石灰浆体 B、石膏浆体 C、水玻璃溶液 D、水泥浆体 7.在下列胶凝材料中，（）在硬化过程中体积有微膨胀性，使此材料可单独 使用。 A、石灰 B、石膏 C、水泥 D、水玻璃 8.硬化后的水玻璃不仅耐酸性好，而且（）也好。 A、耐水性 B、耐碱性 C、耐热性 D、耐久性 9.水泥体积安定性不良的主要原因是（） A、石膏掺量过多 B、CaO过多 C 、MgO过多 D、（A+B+C） 10.用煮沸法检验水泥安定性，只能检查出由（）所引起的安定性不良。 A、游离CaO B、游离MgO C、（A+B） D、SO3 11.干燥地区夏季施工的现浇混凝土不宜使用（）水泥。 A、硅酸盐 B、普通 C、火山灰 D、矿渣 12.在完全水化的硅酸盐水泥中，（）是主要水化产物，约占70%。 A、水化硅酸钙凝胶 B、氢氧化钙晶体 C、水化铝酸钙晶体 D、水化铁酸钙凝胶 13.纯（）与水反应是很强烈的，导致水泥立即凝结，故常掺入适量石膏 以便调节凝结时间。 A、C3S B、C2S C、C3A D、C4AF 14.（）水泥适用于一般土建工程中现浇混凝土及预应力混凝土结构 A、硅酸盐 B、粉煤灰硅酸盐 C、火山灰硅酸盐 D、矿渣硅酸盐 15.高铝水泥适用于（）。 A、大体积混凝土工程 B、配制耐火混凝土 C、长期承受荷载的混凝土工程 D、处在湿热条件下的混凝土工程 16.硅酸盐水泥石由于长期在含较低浓度硫酸盐水的作用下，引起水泥石开裂，是由于形成了（） A、二水硫酸钙 B、钙矾石 C、硫酸钠 D、硫酸镁

胶凝材料解读

胶凝材料 在建筑工程中，凡以自身的物理化学作用，能从浆体变成坚硬的石状体，并将松散矿质材料胶结成一个整体的材料，统称为胶凝材料。 根据化学成分，可分为有机和无机两大类。 无机胶凝材料是由无机化合物组成的，又成矿物质胶凝材料。按硬化条件分为气硬性和水硬性两种。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续增长强度（如石灰、石膏等）。水硬性胶凝材料不仅能再空气中而且能更好的在水中硬化，保持并继续提高共强度（如各种水泥）。 石灰：以块状石灰岩或其它以碳酸钙为主要成分的岩石，经900℃-1300℃的温度煅烧，得到的块状材料称为石灰。它是人类最早使用的建筑材料之一。 石灰的应用： 1、拌制灰土及三合土 将熟石灰粉、粘土按体积比2:8（或3:7）的比例拌合均匀，并加入适量的水，分层夯实可制成灰土。熟石灰粉、粘土砂按1:2:3的比例，加水夯实制成三合土。 2、调整砂浆 3、调制石灰刷将 4、磨成磨细生石灰

混凝土强度是设计时候选定的，通过结构计算需要多大强度的混凝土就用多大强度的混凝土，水泥标号是配置所需混凝土配合比时候选用的，不是一个阶段。 一般来说混凝土用水泥应该是强度向匹配的，混凝土用水泥的强度等级应大于等于设计混凝土的强度等级，但作为高强混凝土，主要是掺外加剂已达到增强混凝土强度。比如说，设计混凝土强度等级为C30，一般用32.5级得水泥就够了，若涉及的为C40，则应该用42.5级得水泥，若设计为C45以上等级的混凝土，就应该用特种水泥或用较高强度等级的水泥，另掺永外加剂来补强，当然，必须先进行试配。 目前我国生产的水泥一般有225＃、325＃、425＃、525＃等几种标号。生产不同标号的水泥，是为了适应制做不同标号的混凝土的需要。 水泥标号表示水泥固化２７后所能达到的强度．标号越高，强度越高，低标号的水泥一般用于抹墙，砌墙．高标号的水泥一般用于混凝土，另外还有一些特殊水泥， 如何选择混凝土的强度等级 2010-1-9 10:24:56 混凝土强度等级是根据结构部位选择的 如基础垫层，可以选择C15；基础可以选择C20-C25；如果基础配有钢筋，可以选择C25-C30；如果基础在海水里，混凝土标号不能低于C30；如果是预应力钢筋混凝土，选择C40-C50；如果是很重要的部位，可以选择C60。 但一般对于杆或者柱来讲（因为受弯的程度不大），选择标号可以低点；对于梁选择标号可以高点。 还有不成文的规定： 素混凝土选择不高于C25 钢筋混凝土选择不低于C25 预应力混凝土选择不低于C40 混凝土强度等级选用范围 混凝土强度等级

高性能混凝土试验

《建筑材料》教学实验 高性能混凝土其性能检测 高性能混凝土及其性能检测 大连理工大学土木水利实验教学中心建材实验室

11.高性能混凝土的基本知识 ?以美国的P．K．Mehta为代表的学者们认为高性能混凝土应该是高耐久性、高强度、高的体积稳定性低渗透性和高作性；高的体积稳定性、低渗透性和高工作性；?法国等欧洲国家认为高性能混凝土的主要指 标应是高强度混凝土。 标应是高强度混凝土 ?日本学者认为高流态、免振自密实、具有良 好的体积稳定性混凝土就是高性能混凝土。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土（High performance concrete）是种新型高技术混concrete,简称HPC）是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高常规混凝土性能的 基础上，主要以耐久性作为设计指标，并 采用现代混凝土技术，选用优质原材料，采用现代凝技术选用优质原材料 除水泥、水、集料外，必须掺加足够数量 的活性超细粉料和高效减水剂而制作的混凝土。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高性能混凝土要求其配制的水胶比不大于 度等并具有高作0.38，强度等级不小于C50，并具有高工作性、高抗渗性、高耐久性和体积稳定性。

1.高性能混凝土的基本知识 ?高强度高性能混凝土标识由名称代号、高类别度等构 性能类别、强度等级和导电量构成。?HPC-高性能类别-强度等级-导电量 ?高强高性能混凝土代号 示例：HPC D10C60500 HPC-D10-C60-500 表示强度等级C60、导电量500库仑的抗腐蚀高性能混凝土。 蚀高性能混凝土

2高性能混凝土配合比材料2.高性能混凝土配合比、材料 高性能混凝土的水胶比?[水/（水泥+活性超细粉+膨胀剂）]应控制在0.38～0.25范围内。?混凝土的砂率宜为28～34%，当采用泵送工艺时，宜为 34～44%。艺时宜为?水泥用量不宜大于500㎏/m 3，胶凝材料总3宜采用425量不宜大于600㎏/m 。宜采用42.5等级水泥。

胶凝材料对混凝土的影响

胶凝材料对混凝土的影响 摘要：由于我国建设工程的快速发展，胶凝材料在施工中得到广泛应用。在混凝土中，胶凝材料作为辅助材料，通过不同的配比比例，得到混凝土不同的使用性能。胶凝材料的使用不仅可以提升混凝土的使用性能，更间接提高了工程质量及企业效益。为此，本文主要分析了，胶凝材料对施工混凝土的强度、耐久性的影响及未来发展趋势。进而总结胶凝材料在混凝土中的使用方法，以期对混凝土凝胶材料施工技术提供一定的理论依据，更好的指导生产实践活动。 关键字：混凝土；胶凝材料；影响分析；发展趋势 一、胶凝材料常见的种类 混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加胶凝材料和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。混凝土材料是以“粗集料-细集料-胶凝材料-水”组成的复杂多相体系，所以混凝土的性质与这几种成分是分不开的，其中胶凝材料是其中的一项重要物质，其常见的主要种类有石灰石粉、天然火山灰、粉煤灰、硅灰、矿渣及磷渣粉等，不同辅助胶凝材料在混凝

土中的作用机理、特殊应用以及对混凝土性能的具体影响。 二、胶凝材料对混凝土的影响 1.胶凝材料对混凝土强度的影响 为使混凝土有较高的强度，就要减少硬化水泥浆体中的毛细孔隙，改善水化产物的结构，提高水泥石的结构强度，特别是骨料界面上的硬化浆体的结构强度。在水胶化较高的普通混凝土中，拌料内大量水份加大了水泥颗粒间的距离，硬化后留下大量毛细孔隙，拌料中过量的水份还有集结在粗骨料表面特别是底面的倾向，水泥石的结构强度因此也不可能很高，而硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙与氢氧化钙，氢氧化钙为强度较低的六角片状结晶，更使粗骨料界面成为混凝土中的薄弱环节，所以降低混凝土的水胶化和用水量是提高混凝土强度的重要环节。 改善胶凝材料粉体颗粒的级配也是减少混凝土中毛细孔隙的一种途径，目前混凝土工程中应用较多的细掺合料有：硅粉、矿粉、粉煤灰等，细掺合料能很好地填充水泥在凝结和硬化过程中形成的空隙，改善水泥的微孔结构，改善水泥石与骨料之间的界面结构，使混凝土更加密实。细掺合料在氢氧化钙的激发下具有一定的活性，能与水泥水化产物薄弱结晶氢氧化钙起反应，生成水化硅酸钙，并能使水泥水化产物氢氧化钙的结晶变得细小。从根本上改善混凝土的微观结构性能，与骨料界面性能，使混凝土的强度得到显著的

碾压混凝土胶凝材料的水化热研究

碾压混凝土胶凝材料的水化热研究 [摘要]：论文分析了影响碾压混凝土胶凝材料水化热的因素，同时提出通过调整水泥熟料矿物组成、掺入矿物掺合料和外加剂、控制施工温度等方式能降低水化热及改变水化热释放过程。粉煤灰掺量、水胶比和外加剂均能对碾压混凝土胶凝材料的水化热产生影响。国内工程试验结果表明：影响碾压混凝土胶凝材料水化热的因素是龄期和粉煤灰掺量。龄期不同，胶凝材料水化热的发展趋势不同；粉煤灰掺量对水化热起到缩放作用；针对国内工程试验，建立我国碾压混凝土胶凝材料水化热的数学模型。 [关键词]：碾压混凝土，胶凝材料，水化热，数学模型。 水泥水化过程中放出的热量称为水泥水化热。在冬季施工中，水化热有助于混凝土的保温。但在大体积混凝土结构中，由于混凝土的导热能力很低，水泥发出的热量聚集在结构物内部长期不易散失。因此，往往在大体积混凝土中形成较大的温差和温度应力，易于引起温度裂缝，给工程带来不同程度的危害。 1碾压混凝土胶凝材料的水化放热 水泥是碾压混凝土的主要胶凝材料之一。水泥的水化热释放是一个过程。在实际工程应用中，人们首先关心的是水化放热速率，其次才是总的水化热。水化热释放速率也与水泥的矿物成分有关。当水泥中含有较多的C3A和C3S时，水化放热速度较快、水化热较大。水泥的细度和水化时的温度也影响水化放热速率。颗粒较细的水泥或水化时温度较高，则放热速率较大。Bogue通过试验得到，普通波特兰水泥总水化热的50%在3d之内释放，75%在7d内释放，180d释放的水化热相当于总水化热的83%～91%[1]。 粉煤灰是碾压混凝土的另一种胶凝材料。国产粉煤灰多属低钙粉煤灰，与水拌和后不起水化反应（或水化反应微弱），此时水化热极低，不具备胶凝性能。在碾压混凝土中，粉煤灰与水泥水化产物Ca(OH)2的反应生成具有胶结性能的水化硅酸钙和水化铝酸钙，释放一定的水化热。 碾压混凝土中所用胶凝材料的水化热大小除了受水泥品种及其矿物成分含量影响外，还受粉煤灰的化学成分、品质和掺量等的影响。掺粉煤灰的胶凝材料的水化热过程线与纯水泥的水化热过程线明显不同：（1）同龄期的水化热前者低于后者；（2）掺粉煤灰的胶凝材料水化热曲线温峰较低、温峰出现时间推迟；（3）掺粉煤灰的胶凝材料水化 1

混凝土的种类按胶凝材料分类

混凝土的种类按胶凝材料分类 ①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等； ②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 混凝土按表观密度分类 混凝土按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。重混凝土是表观密度大于2500Kg/m³;，用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透x射线和γ射线的性能。普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土，表观密度为1950～2500Kg/m³;，集料为砂、石。轻质混凝土是表观密度小于1950Kg/m³;的混凝土。 它由可以分为三类：1．轻集料混凝土，其表观密度在800～1950Kg/m³;，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。2．多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度是300～1000Kg/m³;。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。3．大孔混凝土（普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土），其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500～1900Kg/m³;，是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500～1500Kg/m³;，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。 按使用功能分类主要有 结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。 按施工工艺分类主要有 离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。 按混凝土拌合物的和易性分类 干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。

高性能混凝土研究报告与发展现状

个人资料整理仅限学习使用 高性能混凝土的研究与发展现状 引言 从1824年波特兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶结材的混凝土也取得了具大的发展，由普通混凝土向高性能混凝土发展。从20世纪以来，混凝土就己成为房屋建筑、桥梁、水利、公路等现代工程结构首选材料，混凝土作为土木工程中最大宗的人造材料，其用量巨大。据统计，当今我国每年混凝土用量约109m3，并且随着我国近年来工业化、城市化进程的加快，其用量将继续快速增长。人类进入21世纪，随着科学技术的快速发展，一种又一种新型混凝土涌现出来。混凝土能否长期作为最主要的建筑结构材料，其本身必须具有高强度、高工作性、高耐久性等性能，因此高性能混凝土是现代混凝土技术发展的必然结果，是混凝土的发展方向。高性能混凝土(High Performance Concrete，HPC>是20世纪80年代末90年代初，一些发达国家基于混凝土结构耐久性设计提出的一种全新概念的混凝土，它以耐久性为首要设计指标，这种混凝土有可能为基础设施工程提供100年以上的使用寿命。区别于传统混凝土，高性能混凝土由于具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等许多优良特性，被认为是目前全世界性能最为全面的混凝土，至今已在不少重要工程中被采用，特别是在桥梁、高层建筑、海港建筑等工程中显示出其独特的优越性，在工程安全使用期、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益，因此被各国学者所接受，被认为是今后混凝土技术的发展方向。 一、高性能混凝土产生的背景和研究现状 <一）背景 当代大跨、高层、海洋、军事工程结构的发展对混凝土提出的更高的要求。处在恶劣环境下既有建筑不断劣化、退化导致过早失效、退役甚至出现恶性事故造成巨大损失的严重后果。原材料生产、开采造成的生态环境恶化以及砂石料枯竭、资源短缺严重影响进一步发展的严酷现实。这就要求混凝土不断提高以耐久性为重点的各项性能, 多使用天然材料及工业废渣保护环境, 走可持续发展的道路, 高性能混凝土就是在这种背景下出现并逐步完善与发展的。混凝土作为用量最大的人造材料，不能不考虑它的使用对生态环境的影响。传统混凝土的原材料都来自天然资源。每用1t水泥，大概需要0.6t以上的洁净水，2t砂、3t以上的石子；每生产1t硅酸盐水泥约需1.5t石灰石和大量燃煤与电能，并排放1tCO2，而大气中CO2浓度增加是造成地球温室效应的原因之一。尽管与钢材、铝材、塑料等其它建筑材料相比，生产混凝土所消耗的能源和造成的污染相对较小或小得多，混凝土本身也是一种洁净材料，但由于它的用量庞大，过度开采矿石和砂、石骨料已在不少地方造成资源破坏并严重影响环境和天然景观。有些大城市现已难以获得质量合格的砂石。另一方面

胶凝材料部分答案

1. 胶凝材料的定义、特征、作用。 要点：定义：在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它散粒物料(如砂、石等)，制成有一定机械强度的复合固体的物质称为胶凝材料，又称为胶结料。 特征：能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。 作用：胶结、固化，机械强度 2. 按照硬化条件，胶凝材料可以分为哪两类，其意义是什么？ 要点：气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。 水硬性胶凝材料是指和水成浆后，既能在空气中硬化并保持强度，又能在水中硬化并长期保持和提高其强度的材料，这类材料常统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。 气硬性胶凝材料是指不能在水中硬化，只能在空气中硬化，保持或发展强度，如石膏、石灰、镁质胶凝材料，水玻璃等。 气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可用于地下潮湿环境或水中。 3．石膏胶凝材料的制备和石膏制品的制作本质上有何区别？ 要点：石膏胶凝材料的制备是将二水石膏加热使之部分或全部脱水，以制备不同的脱水石膏相（脱水）；石膏制品的制备是将脱水石膏再水化，使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体（再水化）。 4．α型半水石膏和β型半水石膏各在什么条件下得到的？结构上各有什么特点？ 要点：α型半水石膏:蒸压釜在饱和水蒸汽的湿介质中蒸炼而成的，脱出的水是液体；β型半水石膏:处于缺少水蒸汽的干燥环境中进行的，脱出的水是蒸汽。α型半水石膏为菱形结晶体，晶体尺寸大而完整，晶形良好、密实(高强石膏)；β型半水石膏呈细鳞片状集合体，晶体表面有裂纹，结晶很细不规则 (建筑石膏)。 5．用吕·查德里的结晶理论，解释半水石膏水化、凝结、硬化的机理。 要点：半水石膏加水之后发生溶解，并生成不稳定的过饱和溶液，溶液中的半水石膏经过水化而成为二水石膏。由于二水石膏在常温下比半水石膏具有小得多的溶解度（如20℃时CaSO4·1/2H2O在水中的溶解度是10g/L左右，而CaSO4·2H2O的溶解度只为2g/L左右），所以溶液对二水石膏是高度过饱和的，因此很快沉淀析晶。由于二水石膏的析出，便破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态，这时半水石膏会进一步溶解水化，以补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量。随着CaSO4·2H2O从过饱和溶液中不断沉淀出来，其结晶体随即增长，并进行排列和连生，互相交织，从而形成网络结构，使石膏浆体硬化且具有强度。如此不断进行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏完全水化为止。应该说整个水化过程是在溶解、水化、生

高性能混凝土的原材料

高性能混凝土的原材料 1.水泥； 宜选用与外加剂相容性好，强度等级大于42. 5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或特种水泥(调粒水泥、球状水泥)。为保证混凝土体积稳定，宜选用C3S含量高、而C‘A 含量低(小于8%)的水泥。一般不宜选用C’A含量高、细度小的早强型水泥。在含碱活性骨料应用较集中的环境下，应限制水泥的总碱含量不超过0. 6%。 2.外加剂； 外加剂要有较好的分散减水效果，能减少用水量，改善混凝土的工作性，从而提高混凝土的强度和耐久性。高效减水剂是配制高性能混凝土必不可少的。宜选用减水率高 (20%?30%),与水泥相容性好，含碱量低，坍落度经时损失小的品种，如聚羟基梭酸系、接枝共聚物等，掺量一般为胶凝材料总量的0.8%?2.0%。 3.矿物掺合料； 在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源等作用。常用的矿物掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣微粉、沸石粉、硅粉等。矿物掺合料不仅有利于提高水化作用和强度、密实性和工作性，降低空隙率，改善孔径结构，而且对抵抗侵蚀和延缓性能退化等均有较大的作用。 3.1粉煤灰； 粉煤灰在混凝土中发挥火山灰效应、形态效应、微骨料效应等作用。高性能混凝土所用粉煤灰对性能有所要求，要选用含碳量低、需水量小以及细度小的I级或II级粉煤灰 (烧失量低于5%,需水量比小于105%,细度45fzm筛余量小于25%)。 3.2粒化高炉矿渣粉； 粒化高炉矿渣通过水淬后形成大量的玻璃体，另外还含有少量的GS结晶组分，具有轻微的自硬性，矿渣的活性与碱度、玻璃体含量及细度等因素有关。粒化高炉矿渣粉 (简称矿粉)是粒化高炉矿渣磨细到比表面积400~800m2/kg而成的。在配制高性能混凝土时，磨细矿渣的适宜掺量随矿渣细度的增加而增大，最高可占胶凝材料的70%。 3.3超细沸石粉； 超细沸石粉主要成分有SiOz、ALO3、Fe2O3. CaO等，是一种结晶矿物。用于高性能混凝土的细沸石粉，与其他火山灰质掺合料类似，平均粒径VlOfzm,具有微填充效应与火山灰活性效应。掺量以5%?10%为宜。超细沸石粉配制的高性能混凝土，还具有优良的抗渗性和抗冻性，对混凝土中的碱骨料反应有很强的抑制作用。但是这种混凝土的收缩与徐变系数均略大于相应的普通混凝土。* ' 3.4硅灰； 硅灰主要成分是无定形SiOz。Si。?含量越高、细度越细其活性越高。以10%的硅灰等量取代水泥，混凝土强度可提高25%以上。硅灰掺量越高，需水量越大，自收缩增大。一般将硅灰的掺量控制在5%?10%之间，并用高效减水剂来调节需水量。 4.骨料； 混凝土中骨料体积约占混凝土总体积的65%?85%。粗骨料的岩石种类、粒径、粒形、级配以及软弱颗粒和石粉含量将会影响拌合物的和易性及硬化后的强度，而细骨料的粗细和级配对混凝土流变性能的影响更为显著。