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【昆明水泥製品廠】水泥做工藝品,是否可以不加骨料?

來源:http://www.tzdongtian.com/news/123.html       發布時間:2018-12-19

一、先回答問題

以下內容不重要,趕時間的話請直接跳到結論。

1.水泥淨漿(無骨料)的收縮變形是否導致開裂?

水泥基材料具有顯著的體積敏感性,一旦體積變化所引起的收縮應力超出極限範圍就開裂破壞。

引起體積收縮的原因主要有兩點:溫度收縮、幹燥收縮。

鑒於體積為“手持級別”,這裏溫度收縮占不考慮,隻考慮幹縮,即拌合用水蒸發後,材料體積的收縮。

BC為水灰比W/C=0.45,水泥采用普通矽酸鹽水泥R32.5,80h內的體積收縮率,

該配合比下80小時內體積收縮了約0.8%,一般不會產生結構性裂縫,但是微裂紋是不能避免的。水泥基複合材料,無論配合比多麽合理,施工多麽科學,養護多麽精心,它是一定會有肉眼無法觀察的微裂紋,是由它本身高度非均質體係特性決定的。

微裂紋並非無關緊要的,當微裂紋在荷載反複作用下不斷發育,裂縫貫穿基體時就會發生結構性破壞。

2.水泥淨漿的抗壓強度是否低於水泥砂漿、水泥混凝土?

抗壓強度排序為:水泥淨漿<水泥砂漿<水泥混凝土

水泥屬於無機結合料,關於水泥混凝土有一個誤區是認為水泥石提供強度的主要來源,實際上水泥僅僅是起將骨料黏結起來的結合料,如同“膠水”,強度的主要來源是骨料本身的強度。

另外,水泥標號是以水泥與標準砂在固定用水量下拌合,在規定養護條件下養護28d的抗壓強度。因此,R32.5普通矽酸鹽水泥淨漿的強度在28d時一般小於32.5MPa。

3.水泥基材料是否可以在300℃下工作?

這裏沒有找到水泥淨漿高溫下性能變化的文獻(懶得找),權且以砂漿為例,淨漿的高溫性能肯定低於砂漿,不展開。

300℃無肉眼可見裂紋、鬆脫

二、措施

根據問題中的要求,對水泥基材料來看,應該屬於超高韌性水泥基複合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composite)UHTCC的範疇。

1.控製水灰比

一般認為(我認為)水灰比不宜超過0.4,相同體積下水的體積越多,那麽水分蒸發後留下的空隙越多,材料的密度越低,強度越低。

減水劑的兩種用法:a.水灰比不變,提高流動性;b.流動性不變,減少用水量。

減水劑的分類很對,性能不一而足,我常用的是聚羧酸類減水劑

減水劑質量/水泥質量=1%±0.2%左右可減少用水量20%左右。即水灰比0.32即可達到水灰比0.4的流動度。

2.礦物外加劑

礦物外加劑如粉煤灰、矽灰的作用是一方麵減少基體的幹燥收縮,另一方麵對後期強度提高有利。

3.加入纖維

產品體量小,可以選擇性能優秀纖維,再考慮耐高溫的特點,這裏討論加入碳纖維。

內容引自本人,就不標引了。《碳纖維_水泥乳化瀝青砂漿加熱帶設計與微波除冰功能研究》

先解決纖維分散。

纖維的分散工藝:

中水泥:水:羥乙基纖維素鈉(分散劑):磷酸三丁脂(消泡劑)=1:0.4:0.008:0.0016,碳纖維體積摻量 Vcf=2%,預分散工藝為如 3.1 所示。將拌和用水加熱至 40℃~60℃,加入羧乙基纖維素鈉,JJ-1/1A 型精密增力電動攪拌器以 1000r/min 攪拌60s,然後加入碳纖維,繼續攪拌 60s,再超聲波振蕩分散 120s,加入磷酸三丁酯,將碳纖維均勻分散在水中。分散效果良好時,短碳纖維趨於單絲狀態。將分散係與水泥混合製備試件,采用 JJ-5 水泥砂漿攪拌機,加入水泥攪拌 30s,再加入陽離子乳化瀝青攪拌 30s。將攪拌好的碳纖維混合料倒入 鋼製試模中,在振動台上震動30s,刮平試模表麵,放入溫度 20±2℃、相對濕度>90%的標準養護箱中養護,24h 後脫模備用。

可見,摻入纖維,抗壓強度並無顯著提高,甚至抗壓強度略有下降;而抗折強度有大幅提高,此時壓折比減小,壓折比越小,材料的韌性越好,變形能力越強。

推薦用量:水泥質量的0.4%~1.0%

注:目前UHTCC的纖維用量一般體積摻量低於2.5%

該配合比肯定不是最優,還需要不斷試驗,尤其問題中對性能的要求沒有量化指標可以去衡量,所以給出一個中庸些的配合比。

所有的影響因素的原理和用法都涉及到了,根據原理去探索也並不困難,畢竟It‘s ur problem。

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