硅酸盐水泥在混凝土生产中应用

2021-12-05申建全山西亚美建筑材料工程有限责任公司

门窗 2021年6期

申建全山西亚美建筑材料工程有限责任公司

1 前言

以往我国的建筑大多是以砖瓦为主，而随着科学技术的不断发展，我国的水泥混凝土已经取代砖瓦成为现在建筑行业的主要材料。这也是时代进步的产物。水泥的优势也在建筑化生产中逐渐体现出来了，比如，用量特别大、使用范围特别广泛、使用方便、具有非常好的使用性能。同时，随着社会经济的发展及水泥混凝土技术的进步，混凝土耐久性已成为最受关注的性能指标。水泥的品质是混凝土耐久性优劣的重要影响因素之一，而水泥熟料中的矿物组成，即硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等组分的含量对水泥水化产物、水化热、强度等性能状况起着决定性的作用，同时水泥的细度也对混凝土耐久性有着重要的影响。

2 硅酸盐水泥概述

在水泥工作者的不断努力之下，很多的困难以及阻碍已经被我们攻克，现在的硅酸盐水泥的主要生产工艺已经得到了很大的创新，第一次的时候是在上个世纪初始的时候，受到大家普遍推崇的就是湿法回转窑，这直接将水泥的产量提高了一个等级，优化了水泥的质量，为水泥的现代化生产打下了基础。一直到20世纪五十到七十年代，才有了新的生产技术出现，取代了湿法回转窑的生产工艺，那就是悬浮预热和预分解技术，这项技术将水泥的生产工艺直接推向了大型化生产，大大地提高了我国水泥的生产量。紧接着就是在20世纪八十年代的时候，随着时代的进步，信息化网络技术的应用也在水泥生产上得到应用，这也让水泥的生产直接迈向了现代化。形成了一套完整的生产工艺。而对于相匹配的生产设备也得到了时代的青睐，满足当时的生产需求。水泥生产工艺的发展方向已经开始向自动化控制方向发展，而且这项发展也符合我国可持续发展战略，适合我国的国情。这也是我国的水泥生产能够适应市场需求的一大优势。

最后一次的创新是在20世纪90年代中期的时候，这也是很多工业发达的国家生产水泥的高潮期，主要的依据就是根据我可持续发展的战略，利用一些工业废弃物以及一些生活上的垃圾然后进行再利用，既能够废物利用，还能够变废为宝。这既能够降低天然资源以及能源的使用，还能够降低对于环境污染，保护环境实现绿色施工。在进行工业化生产的过程中，需要最大限度的利用工业废弃物，还有一些城市生活垃圾，从而使得水泥能够符合现代化工业的发展，达到和谐共处，相融和谐的局面。现在城市化进程的脚步不断的加快，这就使得我国建筑工程也跟着增加，人们对于水泥的用量也与日俱增，而最为常用的就是硅酸盐水泥，经相关数据参考可以知道，我国水泥的产量在全世界水泥总产量的贡献值非常高。而伴随着整个硅酸盐水泥生产技术的提高，生产设备的不断更新，我国的水泥生产投资幅度在不断地降低，生产的成本也在不断地下降，整个生产工艺的发展也在不断地向前发展。我国也是建筑大国，对于水泥的用量非常大，随着社会的不断发展，我国的水泥生产工艺也是紧随着时代的发展潮流，与之匹配的生产设备也在不断更新。

在完善水泥生产工艺的同时，还在向大规模生产以及高效、节能、环保方面努力，力争在提高生产技术的同时，尽可能地降低对于环境的污染，促进我国的可持续发展战略顺利开展，不断推进水泥的工业化生产与人类发展相协调。

3 硅酸盐水泥的特性

对于硅酸盐水泥来说，拥有的最主要的特性就是强度高，而且能够和水进行反应，能够显著的将本身的强度提高。在实际的建筑工程使用中，尤其是在制作梁和板的时候，会用到水泥和沙粒结合的施工方式，这个方法能够将水泥的整体强度提高。水泥的另一个特性就是水化热大，能够释放出较多的热量，具有很好的抗冻性，能够在冬期施工，对建筑物比较有利。这也将硅酸盐水泥能够和水进行反应的优势凸显出来，反应的速度也是非常的快，能够散发出非常多的热量。具体来说，硅酸盐水泥具有的特点有以下几个方面：

（1）它具有遇水发生迅速反应的特点，在制作混凝土、楼板、桥梁等各种用处，和水泥沙子有高强度的结合力。遇水使强度增强。

（2）硅酸盐水泥具有很好的抗冻性和比较大的化热能力。它遇水会发生比较大的反应，速度也是相当的快的。水泥中有很多的矿物质，本身具有很大的水化热，这样就非常有利于冬天进行施工。我们在大体积混凝土的使用中应引起高度的重视，一旦大体积混凝土的内外温差特别大的时候就会造成混凝土的结构出现裂缝，影响整体的使用功能。所以在大体积混凝土的建筑时应该尽量避免使用硅酸盐水泥，而由于硅酸盐水泥有很好的抗冻性，那么就比较适合于在冬期天气比较冷的时候使用，能够保证建筑物的整体结构强度。

（3）硅酸盐水泥具有很好的耐磨性跟较小的干缩。在硬化后不会出现干缩、裂缝这类现象。干缩性也使得硅酸盐水泥表面不起干粉，具有很好的耐磨性。在道路施工过程中得到很好的应用。

（4）硅酸盐水泥遇水发生反应生成大量氢氧化钙。使得

它具有很好的抗碳化性，碳化过程也会使得钢筋得到保护。硅酸盐水泥拥有以上优点的同时也存在一些缺点。

第一，耐腐蚀性比较差，硅酸盐水泥遇到水时，会和水发生反应从而生成铝酸钙。因此不能和水相接触，抗腐蚀性比较差，所以硅酸盐水泥不能应用在沿海地区以及水分多的地域，为此也不能让硅酸盐水泥应用到抗硫酸盐的建筑工程中。

第二，耐高温性差，当温度达到一定温度时，硅酸盐水泥便会脱水，硅酸盐水泥中的碳化钙会分解，失去原有的性能。温度较高的时候，水泥石也会受潮，分解的产物会和水发生化学反应，让本身的体积增大，这就会导致原本的建筑结构松散塌陷。所以，对于普通硅酸盐水泥来说，使用的温度有限制，不能超过250℃以上，否则就会出现质量问题。

4 硅酸盐水泥在混凝土生产中应用优点

硅酸盐水泥材料对于现代化建筑工程项目而言，是不可或缺的一个原材料重要组成部分，而在种类众多的硅酸盐水泥材料中，不同体系分支之间在特性和功能上仍然具有很多的交叉点和不同之处。

4.1 良好的耐腐蚀性能

构成建筑物结构原材料的耐腐蚀性能，在一定程度上是能够决定建筑物的结构稳定性、安全性以及使用寿命的关键因素，通常都会通过控制水泥材料中各类矿物质的含量，来保障混合料耐腐蚀性能达到工程设计标准。

4.2 前期强度低，后期强度变化快

硅酸盐水泥中熟料含量对于强度具有重要的影响，而随着掺合料的加入，硅酸盐水泥的用量随之相应下降，这使得硅酸盐水泥制备的混凝土前期的强度普遍较低。但是随着水泥二次水化的不断进行，带动硅酸盐水泥也进一步发生水化，因此混合料中水化作用的产物在原基础上会不断增加，这就是导致后期硅酸盐水泥材料强度变化速度快的重要原因。

4.3 抗冻性能和耐磨性

硅酸盐水泥材料的强度和耐腐蚀性，相较于普通硅酸盐水泥有大幅度的提高，由这种硅酸盐水泥和掺合料构成的建筑结构，形成的混凝土致密性优于普通硅酸盐水泥，抗冻性能和耐磨性能相对普通硅酸盐水泥好。

5 硅酸盐水泥在混凝土生产中应用作用

（1）建筑施工材料的制备与应用，是现代化建筑工程项目实现可持续发展和经济效益最大化的重要途径，同时对于提高建筑工程的施工质量也具有不可替代的作用。而硅酸盐水泥材料是采用了钢筋混凝土结构的建筑物，在进行建设施工时所必备的一种基础材料之一，这种原材料在混合料中的掺入量百分比，通常都需要根据工程设计进行精确的计算和控制，这样有助于保证建筑结构的稳定性和混合料的强度、可溶性等达到标准。

硅酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥等其他类型材料，在建筑工程项目中也有大量的应用和发挥着重要的作用，但是其掺入量却缺乏标准化的规范。对其他类型的硅酸盐水泥材料掺入量标准进行了深入的探究，使材料的性能与价值能够得到更加充分的发挥。

（2）在硅酸盐水泥在混凝土中的应用，水泥中的掺合料不会造成重复的增加掺合料用量保证混凝土强度的稳定性。应该满足工程设计材料性能要求标准的基础上，尽可能利用不同材料的特性，提高建筑物结构的强度、耐久性能水平，使建筑物能够具有更长的使用寿命和更高的安全性。还需要注意的是在实际施工过程中对硅酸盐水泥材料做好养护和水化作用控制，这样才能确保混合料的强度满足建筑物的施工标准。