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【昆明水泥制品厂】水泥做工艺品,是否可以不加骨料?

来源:/news/123.html       发布时间:2018-12-19

一、先回答问题

以下内容不重要,赶时间的话请直接跳到结论。

1.水泥净浆(无骨料)的收缩变形是否导致开裂?

水泥基材料具有显著的体积敏感性,一旦体积变化所引起的收缩应力超出极限范围就开裂破坏。

引起体积收缩的原因主要有两点:温度收缩、干燥收缩。

鉴于体积为“手持级别”,这里温度收缩占不考虑,只考虑干缩,即拌合用水蒸发后,材料体积的收缩。

BC为水灰比W/C=0.45,水泥采用普通硅酸盐水泥R32.5,80h内的体积收缩率,

该配合比下80小时内体积收缩了约0.8%,一般不会产生结构性裂缝,但是微裂纹是不能避免的。水泥基复合材料,无论配合比多么合理,施工多么科学,养护多么精心,它是一定会有肉眼无法观察的微裂纹,是由它本身高度非均质体系特性决定的。

微裂纹并非无关紧要的,当微裂纹在荷载反复作用下不断发育,裂缝贯穿基体时就会发生结构性破坏。

2.水泥净浆的抗压强度是否低于水泥砂浆、水泥混凝土?

抗压强度排序为:水泥净浆<水泥砂浆<水泥混凝土

水泥属于无机结合料,关于水泥混凝土有一个误区是认为水泥石提供强度的主要来源,实际上水泥仅仅是起将骨料黏结起来的结合料,如同“胶水”,强度的主要来源是骨料本身的强度。

另外,水泥标号是以水泥与标准砂在固定用水量下拌合,在规定养护条件下养护28d的抗压强度。因此,R32.5普通硅酸盐水泥净浆的强度在28d时一般小于32.5MPa。

3.水泥基材料是否可以在300℃下工作?

这里没有找到水泥净浆高温下性能变化的文献(懒得找),权且以砂浆为例,净浆的高温性能肯定低于砂浆,不展开。

300℃无肉眼可见裂纹、松脱

二、措施

根据问题中的要求,对水泥基材料来看,应该属于超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composite)UHTCC的范畴。

1.控制水灰比

一般认为(我认为)水灰比不宜超过0.4,相同体积下水的体积越多,那么水分蒸发后留下的空隙越多,材料的密度越低,强度越低。

减水剂的两种用法:a.水灰比不变,提高流动性;b.流动性不变,减少用水量。

减水剂的分类很对,性能不一而足,我常用的是聚羧酸类减水剂

减水剂质量/水泥质量=1%±0.2%左右可减少用水量20%左右。即水灰比0.32即可达到水灰比0.4的流动度。

2.矿物外加剂

矿物外加剂如粉煤灰、硅灰的作用是一方面减少基体的干燥收缩,另一方面对后期强度提高有利。

3.加入纤维

产品体量小,可以选择性能优秀纤维,再考虑耐高温的特点,这里讨论加入碳纤维。

内容引自本人,就不标引了。《碳纤维_水泥乳化沥青砂浆加热带设计与微波除冰功能研究》

先解决纤维分散。

纤维的分散工艺:

中水泥:水:羟乙基纤维素钠(分散剂):磷酸三丁脂(消泡剂)=1:0.4:0.008:0.0016,碳纤维体积掺量 Vcf=2%,预分散工艺为如 3.1 所示。将拌和用水加热至 40℃~60℃,加入羧乙基纤维素钠,JJ-1/1A 型精密增力电动搅拌器以 1000r/min 搅拌60s,然后加入碳纤维,继续搅拌 60s,再超声波振荡分散 120s,加入磷酸三丁酯,将碳纤维均匀分散在水中。分散效果良好时,短碳纤维趋于单丝状态。将分散系与水泥混合制备试件,采用 JJ-5 水泥砂浆搅拌机,加入水泥搅拌 30s,再加入阳离子乳化沥青搅拌 30s。将搅拌好的碳纤维混合料倒入 钢制试模中,在振动台上震动30s,刮平试模表面,放入温度 20±2℃、相对湿度>90%的标准养护箱中养护,24h 后脱模备用。

可见,掺入纤维,抗压强度并无显著提高,甚至抗压强度略有下降;而抗折强度有大幅提高,此时压折比减小,压折比越小,材料的韧性越好,变形能力越强。

推荐用量:水泥质量的0.4%~1.0%

注:目前UHTCC的纤维用量一般体积掺量低于2.5%

该配合比肯定不是最优,还需要不断试验,尤其问题中对性能的要求没有量化指标可以去衡量,所以给出一个中庸些的配合比。

所有的影响因素的原理和用法都涉及到了,根据原理去探索也并不困难,毕竟It‘s ur problem。

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