硅酸鹽水泥在混凝土生產(chǎn)中應(yīng)用

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1 前言

以往我國的建筑大多是以磚瓦為主，而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的水泥混凝土已經(jīng)取代磚瓦成為現(xiàn)在建筑行業(yè)的主要材料。這也是時(shí)代進(jìn)步的產(chǎn)物。水泥的優(yōu)勢也在建筑化生產(chǎn)中逐漸體現(xiàn)出來了，比如，用量特別大、使用范圍特別廣泛、使用方便、具有非常好的使用性能。同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及水泥混凝土技術(shù)的進(jìn)步，混凝土耐久性已成為最受關(guān)注的性能指標(biāo)。水泥的品質(zhì)是混凝土耐久性優(yōu)劣的重要影響因素之一，而水泥熟料中的礦物組成，即硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等組分的含量對水泥水化產(chǎn)物、水化熱、強(qiáng)度等性能狀況起著決定性的作用，同時(shí)水泥的細(xì)度也對混凝土耐久性有著重要的影響。

2 硅酸鹽水泥概述

在水泥工作者的不斷努力之下，很多的困難以及阻礙已經(jīng)被我們攻克，現(xiàn)在的硅酸鹽水泥的主要生產(chǎn)工藝已經(jīng)得到了很大的創(chuàng)新，第一次的時(shí)候是在上個(gè)世紀(jì)初始的時(shí)候，受到大家普遍推崇的就是濕法回轉(zhuǎn)窯，這直接將水泥的產(chǎn)量提高了一個(gè)等級(jí)，優(yōu)化了水泥的質(zhì)量，為水泥的現(xiàn)代化生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。一直到20世紀(jì)五十到七十年代，才有了新的生產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)，取代了濕法回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝，那就是懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)將水泥的生產(chǎn)工藝直接推向了大型化生產(chǎn)，大大地提高了我國水泥的生產(chǎn)量。緊接著就是在20世紀(jì)八十年代的時(shí)候，隨著時(shí)代的進(jìn)步，信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也在水泥生產(chǎn)上得到應(yīng)用，這也讓水泥的生產(chǎn)直接邁向了現(xiàn)代化。形成了一套完整的生產(chǎn)工藝。而對于相匹配的生產(chǎn)設(shè)備也得到了時(shí)代的青睞，滿足當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)需求。水泥生產(chǎn)工藝的發(fā)展方向已經(jīng)開始向自動(dòng)化控制方向發(fā)展，而且這項(xiàng)發(fā)展也符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，適合我國的國情。這也是我國的水泥生產(chǎn)能夠適應(yīng)市場需求的一大優(yōu)勢。

最后一次的創(chuàng)新是在20世紀(jì)90年代中期的時(shí)候，這也是很多工業(yè)發(fā)達(dá)的國家生產(chǎn)水泥的高潮期，主要的依據(jù)就是根據(jù)我可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，利用一些工業(yè)廢棄物以及一些生活上的垃圾然后進(jìn)行再利用，既能夠廢物利用，還能夠變廢為寶。這既能夠降低天然資源以及能源的使用，還能夠降低對于環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)綠色施工。在進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的過程中，需要最大限度的利用工業(yè)廢棄物，還有一些城市生活垃圾，從而使得水泥能夠符合現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，達(dá)到和諧共處，相融和諧的局面?，F(xiàn)在城市化進(jìn)程的腳步不斷的加快，這就使得我國建筑工程也跟著增加，人們對于水泥的用量也與日俱增，而最為常用的就是硅酸鹽水泥，經(jīng)相關(guān)數(shù)據(jù)參考可以知道，我國水泥的產(chǎn)量在全世界水泥總產(chǎn)量的貢獻(xiàn)值非常高。而伴隨著整個(gè)硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)的提高，生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新，我國的水泥生產(chǎn)投資幅度在不斷地降低，生產(chǎn)的成本也在不斷地下降，整個(gè)生產(chǎn)工藝的發(fā)展也在不斷地向前發(fā)展。我國也是建筑大國，對于水泥的用量非常大，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國的水泥生產(chǎn)工藝也是緊隨著時(shí)代的發(fā)展潮流，與之匹配的生產(chǎn)設(shè)備也在不斷更新。

在完善水泥生產(chǎn)工藝的同時(shí)，還在向大規(guī)模生產(chǎn)以及高效、節(jié)能、環(huán)保方面努力，力爭在提高生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，盡可能地降低對于環(huán)境的污染，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略順利開展，不斷推進(jìn)水泥的工業(yè)化生產(chǎn)與人類發(fā)展相協(xié)調(diào)。

3 硅酸鹽水泥的特性

對于硅酸鹽水泥來說，擁有的最主要的特性就是強(qiáng)度高，而且能夠和水進(jìn)行反應(yīng)，能夠顯著的將本身的強(qiáng)度提高。在實(shí)際的建筑工程使用中，尤其是在制作梁和板的時(shí)候，會(huì)用到水泥和沙粒結(jié)合的施工方式，這個(gè)方法能夠?qū)⑺嗟恼w強(qiáng)度提高。水泥的另一個(gè)特性就是水化熱大，能夠釋放出較多的熱量，具有很好的抗凍性，能夠在冬期施工，對建筑物比較有利。這也將硅酸鹽水泥能夠和水進(jìn)行反應(yīng)的優(yōu)勢凸顯出來，反應(yīng)的速度也是非常的快，能夠散發(fā)出非常多的熱量。具體來說，硅酸鹽水泥具有的特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：

（1）它具有遇水發(fā)生迅速反應(yīng)的特點(diǎn)，在制作混凝土、樓板、橋梁等各種用處，和水泥沙子有高強(qiáng)度的結(jié)合力。遇水使強(qiáng)度增強(qiáng)。

（2）硅酸鹽水泥具有很好的抗凍性和比較大的化熱能力。它遇水會(huì)發(fā)生比較大的反應(yīng)，速度也是相當(dāng)?shù)目斓?。水泥中有很多的礦物質(zhì)，本身具有很大的水化熱，這樣就非常有利于冬天進(jìn)行施工。我們在大體積混凝土的使用中應(yīng)引起高度的重視，一旦大體積混凝土的內(nèi)外溫差特別大的時(shí)候就會(huì)造成混凝土的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，影響整體的使用功能。所以在大體積混凝土的建筑時(shí)應(yīng)該盡量避免使用硅酸鹽水泥，而由于硅酸鹽水泥有很好的抗凍性，那么就比較適合于在冬期天氣比較冷的時(shí)候使用，能夠保證建筑物的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（3）硅酸鹽水泥具有很好的耐磨性跟較小的干縮。在硬化后不會(huì)出現(xiàn)干縮、裂縫這類現(xiàn)象。干縮性也使得硅酸鹽水泥表面不起干粉，具有很好的耐磨性。在道路施工過程中得到很好的應(yīng)用。

（4）硅酸鹽水泥遇水發(fā)生反應(yīng)生成大量氫氧化鈣。使得

它具有很好的抗碳化性，碳化過程也會(huì)使得鋼筋得到保護(hù)。硅酸鹽水泥擁有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)。

第一，耐腐蝕性比較差，硅酸鹽水泥遇到水時(shí)，會(huì)和水發(fā)生反應(yīng)從而生成鋁酸鈣。因此不能和水相接觸，抗腐蝕性比較差，所以硅酸鹽水泥不能應(yīng)用在沿海地區(qū)以及水分多的地域，為此也不能讓硅酸鹽水泥應(yīng)用到抗硫酸鹽的建筑工程中。

第二，耐高溫性差，當(dāng)溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，硅酸鹽水泥便會(huì)脫水，硅酸鹽水泥中的碳化鈣會(huì)分解，失去原有的性能。溫度較高的時(shí)候，水泥石也會(huì)受潮，分解的產(chǎn)物會(huì)和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，讓本身的體積增大，這就會(huì)導(dǎo)致原本的建筑結(jié)構(gòu)松散塌陷。所以，對于普通硅酸鹽水泥來說，使用的溫度有限制，不能超過250℃以上，否則就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4 硅酸鹽水泥在混凝土生產(chǎn)中應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

硅酸鹽水泥材料對于現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目而言，是不可或缺的一個(gè)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(diǎn)和不同之處。

4.1 良好的耐腐蝕性能

構(gòu)成建筑物結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性以及使用壽命的關(guān)鍵因素，通常都會(huì)通過控制水泥材料中各類礦物質(zhì)的含量，來保障混合料耐腐蝕性能達(dá)到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 前期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度變化快

硅酸鹽水泥中熟料含量對于強(qiáng)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(yīng)下降，這使得硅酸鹽水泥制備的混凝土前期的強(qiáng)度普遍較低。但是隨著水泥二次水化的不斷進(jìn)行，帶動(dòng)硅酸鹽水泥也進(jìn)一步發(fā)生水化，因此混合料中水化作用的產(chǎn)物在原基礎(chǔ)上會(huì)不斷增加，這就是導(dǎo)致后期硅酸鹽水泥材料強(qiáng)度變化速度快的重要原因。

4.3 抗凍性能和耐磨性

硅酸鹽水泥材料的強(qiáng)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(gòu)成的建筑結(jié)構(gòu)，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。

5 硅酸鹽水泥在混凝土生產(chǎn)中應(yīng)用作用

（1）建筑施工材料的制備與應(yīng)用，是現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要途徑，同時(shí)對于提高建筑工程的施工質(zhì)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(jié)構(gòu)的建筑物，在進(jìn)行建設(shè)施工時(shí)所必備的一種基礎(chǔ)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(shè)計(jì)進(jìn)行精確的計(jì)算和控制，這樣有助于保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和混合料的強(qiáng)度、可溶性等達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

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(xiàng)目中也有大量的應(yīng)用和發(fā)揮著重要的作用，但是其摻入量卻缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范。對其他類型的硅酸鹽水泥材料摻入量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的探究，使材料的性能與價(jià)值能夠得到更加充分的發(fā)揮。

（2）在硅酸鹽水泥在混凝土中的應(yīng)用，水泥中的摻合料不會(huì)造成重復(fù)的增加摻合料用量保證混凝土強(qiáng)度的穩(wěn)定性。應(yīng)該滿足工程設(shè)計(jì)材料性能要求標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，盡可能利用不同材料的特性，提高建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(shí)際施工過程中對硅酸鹽水泥材料做好養(yǎng)護(hù)和水化作用控制，這樣才能確?；旌狭系膹?qiáng)度滿足建筑物的施工標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)束語

目前在大多數(shù)建筑施工單位中，在制備水泥材料時(shí)已經(jīng)不再應(yīng)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(qiáng)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(dǎo)致了混凝土強(qiáng)度在低水泥用量和大摻合料用量的配比中，造成混凝土強(qiáng)度不穩(wěn)定、可控性也較差。所以，必須引起足夠的重視，將硅酸鹽水泥在混凝土中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，力爭將企業(yè)的競爭力能夠有所提升。