試述建筑摻混合材料中硅酸鹽水泥的應用

陳 達 王欣然 王遠春

1.山東濟南安諾得建材有限公司；2.天津世紀維鼎科技發(fā)展有限公司

1 引言

用于建筑施工的混合料能否保持較為穩(wěn)定的強度和良好的性能，對于最終建筑物的質量好壞和使用安全性是否達到標準，都會產生非常重要的影響作用。目前都采用了熟料粉磨制備水泥的工藝，因此想要調整建筑施工混合料的性能指標，必須要通過控制混合料中摻加的粉煤灰以及礦粉等原材料的用量來實現(xiàn)。其中硅酸鹽水泥材料的應用效果較好。

2 硅酸鹽水泥的應用前景

水泥作為建筑工程項目中重要的施工原材料，其組成成分的設計方案和生產工藝，也在隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，不斷進行創(chuàng)新和優(yōu)化。而目前在大多數(shù)建筑施工單位中，在制備水泥材料時已經不再應用傳統(tǒng)的水渣和熟料粉磨水泥工藝，而是采用了在水泥熟料中直接加入混合料來改善其性能和強度。常見的像水泥中添加的混合料包括礦粉、石灰石粉、鋼渣粉、粉灰煤等。普通硅酸鹽水泥礦粉摻加量在20%～25%之間，而粉煤灰和石粉摻加量在5%～10%之間。但是隨著摻和料用量的不斷提高，混合料中水泥的量隨之不斷減少，而這就導致了混凝土強度在低水泥用量和大摻合料用量的配比中，造成混凝土強度不穩(wěn)定、可控性也較差。因此根據(jù)水泥中現(xiàn)有原材料的變化情況，采用燕新和冀東PⅡ42.5水泥、首云尾礦砂石以及聚羧酸外加劑拌制混凝土試配，和P.O42.5 水泥拌制的混凝土適配進行強度對比，并對綜合成本的變化進行了分析。

PⅡ42.5水泥有5%左右的摻和料，P.O42.5水泥有30%～40%左右的摻合料，且摻合料品種不確定。礦粉采用唐山港路S95級，粉煤灰采用唐山二級。PⅡ水泥實測28天強度54MPa，需水量0.27。P.O水泥實測28天強度52MPa需水量0.275。礦粉活性指數(shù)28天98%，粉煤灰活性指數(shù)28天70%。

具體分析結果如表1、表2所示。

表1 PⅡ水泥和P0水泥混合料摻入量

表2 PⅡ水泥和P0水泥7d、28d強度（MPA）

3 硅酸鹽水泥在膠凝材料中的應用作用

建筑施工材料的制備與應用，是現(xiàn)代化建筑工程項目實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和經濟效益最大化的重要途徑，同時對于提高建筑工程的施工質量也具有不可替代的作用。而硅酸鹽水泥材料是采用了鋼筋混凝土結構的建筑物，在進行建設施工時所必備的一種基礎材料之一，這種原材料在混合料中的摻入量百分比，通常都需要根據(jù)工程設計進行精確的計算和控制，這樣有助于保證建筑結構的穩(wěn)定性和混合料的強度、可溶性等達到標準。硅酸鹽水泥以及普通硅酸鹽水泥等其他類型材料，在建筑工程項目中也有大量的應用和發(fā)揮著重要的作用，但是其摻入量卻缺乏標準化的規(guī)范。對其他類型的硅酸鹽水泥材料摻入量標準進行了深入的探究，使材料的性能與價值能夠得到更加充分的發(fā)揮。

4 普通硅酸鹽水泥

在實際施工過程中，以硅酸鹽水泥作為主要的原材料，通過摻入20%～30%的摻合材料改善和優(yōu)化水泥的性能與強度，再通過加入熟料攪拌均勻后形成的水硬性凝膠材料便形成了普通硅酸鹽水泥。而為了確保普通硅酸鹽水泥的強度穩(wěn)定性和特性，都能夠達到要求標準，因此在材料制備和混合料拌和的過程中，需要按照普通硅酸鹽總體質量的百分比控制混合材料的摻入數(shù)量。其中活性混合材料摻入量在總體質量中所占的比例，與最終制備形成的水泥質量有密不可分的關系。

5 硅酸鹽水泥

硅酸鹽水泥材料對于現(xiàn)代化建筑工程項目而言，是不可或缺的一個原材料重要組成部分，而在種類眾多的硅酸鹽水泥材料中，不同體系分支之間在特性和功能上仍然具有很多的交叉點和不同之處。

5.1 良好的耐腐蝕性能

構成建筑物結構原材料的耐腐蝕性能，在一定程度上是能夠決定建筑物的結構穩(wěn)定性、安全性以及使用壽命的關鍵因素，通常都會通過控制水泥材料中各類礦物質的含量，來保障混合料耐腐蝕性能達到工程設計標準。

5.2 前期強度低，后期強度變化快

硅酸鹽水泥中熟料含量對于強度具有重要的影響，而隨著摻合料的加入，硅酸鹽水泥的用量隨之相應下降，這使得硅酸鹽水泥制備的混凝土前期的強度普遍較低。但是隨著水泥二次水化的不斷進行，帶動硅酸鹽水泥也進一步發(fā)生水化，因此混合料中水化作用的產物在原基礎上會不斷增加，這就是導致后期硅酸鹽水泥材料強度變化速度快的重要原因。

5.3 抗凍性能和耐磨性

硅酸鹽水泥材料的強度和耐腐蝕性，相較于普通硅酸鹽水泥有大幅度的提高，由這種硅酸鹽水泥和摻合料構成的建筑結構，形成的混凝土致密性優(yōu)于普通硅酸鹽水泥，抗凍性能和耐磨性能相對普通硅酸鹽水泥好。

6 硅酸鹽水泥在膠凝材料中的應用要點

在硅酸鹽水泥材料的應用中，水泥中的摻合料不會造成重復的增加摻合料用量保證混凝土強度的穩(wěn)定性。應該滿足工程設計材料性能要求標準的基礎上，盡可能利用不同材料的特性，提高建筑物結構的強度、耐久性能水平，使建筑物能夠具有更長的使用壽命和更高的安全性。還需要注意的是在實際施工過程中對硅酸鹽水泥材料做好養(yǎng)護和水化作用控制，這樣才能確保混合料的強度滿足建筑物的施工標準。

表3 混凝土配合比

表4 混凝土抗壓強度

7 結束語

綜上所述，硅酸鹽水泥對于摻混合材料性能的混凝土提高與質量的保障具有重要作用，使得大部分建筑工程項目的施工要求和建設標準都能夠得到基本的滿足。在實際的應用中，應重點控制高爐礦渣和粉煤灰等混合料的摻入量，并且要依據(jù)工程項目對于建筑物不同結構所提出的強度和性能要求，對于摻入量及產生的效果進行科學的設計和精準的計算。控制混合料摻入量不僅僅能夠更好地調整混凝土的性能標準，同時對于企業(yè)提高材料利用率、嚴格控制成本也具有重要價值。