从混凝土角度讨论道路水泥的矿物组成 摘要 从影响混凝土的收缩和耐磨性的因素出发,讨论道路水泥的矿物组成。由于混凝土的干燥收缩只有水泥净浆的 1/5,而耐磨性随着水灰比的降低而提高,因此过分追求道路水泥中的 C4AF 含量高和降低 C3A 含量并不能大幅度改善道路水泥混凝土路面的耐磨性和干缩性能,相反会给回转窑特别是预分解窑厂生产道路水泥带来困难。为此,建议适当降低道路水泥中 C4AF 和 C3A 含量的限制。关键词 混凝土,道路水泥,矿物组成1 引言 随着国民经济的发展,交通运输部门要求更多的高等级公路。为适应混凝土路面施工的要求,我国研制、生产了道路硅酸盐水泥并制订了道路硅酸盐水泥标准。道路硅酸盐水泥标准规定其 C4AF 含量不小于 16%,C3A 不大于 5%,这主要是为了满足水泥的收缩和耐磨性能的指标。然而这一规定似乎从水泥浆体的性能考虑较多,而从混凝土角度的考虑欠缺。作为建筑材料,水泥只是一种半成品,它最终必须制作成混凝土,以混凝土乃至钢筋混凝土的形式出现在建筑物或构筑物中。因此,道路水泥的生产及其标准的制订也应从混凝土的角度加以考虑。本文拟在讨论影响混凝土收缩和耐磨性能的基础上,对道路水泥熟料矿物组成提出一点看法。2 混凝土的收缩及其影响因素 混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。2.1 塑性收缩 塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩。它的失水是由表面脱水而引起。新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水,当受高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因素作用时,水从浆体内部向表面移动,从表面脱水,这时,产生毛细管负压力,随着失水增加,毛细管负压逐渐增大,产生收缩力,使浆体产生收缩。当收缩力大于集体的抗拉强度时,就会使表面产生开裂。 图 1 水泥净浆、砂浆和混凝土的 24h 塑性收缩〔1〕 图 1 为水泥净浆、砂浆和混凝土在浇灌后 24h 的塑性收缩,实验条件为温度 20℃、相对湿度 50%、风速 1m/s。从图 1 可看出,水泥净浆、砂浆和混凝土 24h 塑性收缩分别为6.6mm/m、4.4mm/m 和 1.8mm/m,说明集料对混凝土早期的塑性收缩有抑制作用。从图1 还可看出,水泥净浆、砂浆和混凝土早期塑性收缩最大速率发生在 1～4h,此后收缩平缓。因此在收缩速率发生的时期采取保护措施对避免混凝土的塑性收缩裂缝很有必要。例如,在上述试验条件下,在混凝土梁上铺设 2cm 厚的 1∶1 砂浆,在 20min 时出现收缩裂缝,而1∶2 的砂浆在 1h10min 出现收缩裂缝,而 ...
