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凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质原料,磨成细粉加水后并不硬化,但与石灰混合后再加水拌和,则不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混合材。
火山灰质混合材可分为天然的和人工的两类。
1、天然火山灰质混合材可分为火山生成的和沉积生成的两种。火山生成的主要有火山灰、火山凝灰岩、浮石等;沉积生成的主要有硅藻土、硅藻石及蛋白石等,这些物质不论其名称如何,化学成分都相似, 含有大量的酸性氧化物, SiO2 A12O3含量占75%~85% ,甚至更高,而CaO和Fe2O3含量都较低。
2、人工火山灰质混合材主要有烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰和烧页岩等,这类混合材以粘土煅烧分解形成可溶性无定形SiO2和A12O3为主要活性成分。
粉煤灰属于具有一定活性的火山灰质混合材,它是燃煤发电厂电收尘器收集的细灰。由于它是比较大宗的工业废渣,且在颗粒形态和性能方面与其他火山灰质混合材有所不同,因此单独列出加以介绍。
活性混合材指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。一种矿物材料,磨细成粉,与石灰和石膏拌合在一起并加水后,在常温下能生成具有胶凝性的水化产物,既能在水中硬化又能在空气中硬化,此类物质,如粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰,均属于活性混合材。
水泥中常用的活性混合材有:
1、粒化高炉矿渣 是炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形成的疏松的颗粒,其粒径为0.5mm~5rnm。水淬粒化高炉矿渣物相组成大部分为玻璃体,具有较高的化学潜能,故在激发剂的作用下具有水硬性。
高炉矿渣的化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2,其含量一般达90%以上,另外还有MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS及TiO2等。
2、粉煤灰 主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,根据其CaO成份的高低可分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰。低钙粉煤灰的CaO含量低于 10% ,一般是无烟煤燃烧所得的副产品;高钙粉煤灰的CaO含量典型的可达15%~30%,通常是褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品。与低钙粉煤灰相比,高钙粉煤灰通常活性较高,因为它所含的钙绝大部分是以活性结晶化合物形式存在的,如: ~A, C S,此外其所含的钙离子量使铝硅玻璃的活性得到增强。不论是高钙粉煤灰还是低钙粉煤灰,都大约含有60% ~85%玻璃体,以及结晶化合物10% ~30%和5%左右的未燃尽碳。大部分的粉煤灰颗粒为实心玻璃球状, 有的为空心球。
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降低掺火山灰质混合材水泥需水量的有效措施
掺火山灰质混合材的水泥需水量大,这对于许多水泥生产厂家来说都是一个非常棘手的问题。因为水泥标准稠度需水量是衡量水泥建筑性能的重要指标,它直接影响混凝土的水灰比,进而影响到混凝土的和易性和强度。一般说来,水泥标准稠度需水量少,则混凝土的拌和用水就少,混凝土硬化后结构致密,强度高,耐久性好,配制混凝土时就可以适当减少水泥和外加剂的用量,达到节约成本的目的。因此,预拌混凝土企业在选择水泥时总是希望水泥的需水量越小越好。
第六章火山灰质混合材料与火山灰水泥
第六章火山灰质混合材料与火山灰水泥
活性混合材料的种类如表所示。
各种混凝土工程适用的混合材料如表6—70所示。
活性混合材料是矿物质材料(天然或人工),经粉磨加水后,本身不硬化或硬化很慢,但与其它胶凝材料(石灰、水泥)搅成胶泥状态后,不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化,并且有一定的强度,这类物质即称为活性混合材料,
活性混合材料一般具有火山灰性或潜在的水硬性,以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质。火山灰性,其意是指一种材料磨成细粉,单独不具有水硬性,但在常温下与石灰一起和水后能形成具有水硬性的化合物的性能;而潜在水硬性是指材料单独存在时基本无水硬性,但在某些激发剂(如石灰、熟料、石膏等)的激发作用下,可呈现水硬性。
活性混合材料的工作特性:它们与水调和后,本身不会硬化或硬化极为缓慢,强度很低。但在氢氧化钙溶液中,就会发生显著的水化,而且在饱和氢氧化钙溶液中水化更快。