硅酸盐水泥在混凝土生产中的应用

2022-03-04郝国华

散装水泥 2022年1期

郝国华

（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊 262500）

1 引言

传统建筑以砖瓦为主，其稳定性、抗震性相对较低，随着科学技术发展，混凝土逐渐取替砖瓦，成为当前建筑行业发展的主要材料。在实际应用中，水泥的应用范围极为广泛，使用便捷度较高，拥有良好的性能，社会的发展也使得混凝土技术不断进步。混凝土的实际耐久性成为当前对其性能进行探究的重要指标，水泥品质会对混凝土的综合耐久性产生影响，水泥在进行熟料配比中会拥有各类矿物质。硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙均为水泥中常见的矿物质，各项矿物质的含量会影响水泥的水化度及其自身的强度性能，并对水泥应用的最终效果产生影响。因此，在混凝土的实际应用中，需要对水泥的性能进行分析，并且根据实际施工需求，应用不同种类的水泥。硅酸盐水泥在当前的混凝土生产中极为常用，并且在实际工程建设中应用范围较为广泛。

2 简述硅酸盐水泥

2.1 硅酸盐水泥的原料

硅酸盐水泥在生产时，将硅酸钙作为主要原料，同时配合5%比例的石灰石和已经粒化的高炉矿渣，再配合应用石膏模系所制成的水硬性凝胶材料混合而成。该水泥在应用中称为硅酸盐水泥，在实际施工中应用较为广泛。图1为硅酸盐水泥熟料。

图1 硅酸盐水泥熟料

2.2 硅酸盐水泥分类

目前，硅酸盐水泥在应用中可分为两类，一类为不掺杂混合料的硅酸盐水泥，可将该类水泥称之为 P·Ⅰ型水泥；另一类为掺杂各类混合材料的水泥，但掺杂数量的总量需要低于5%，掺杂材料主要为高炉炉渣和石灰石等，可将其称为P·Ⅱ型水泥。目前，常用的硅酸盐水泥包括矿渣硅酸盐类水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。

2.3 我国硅酸盐水泥应用情况

在水泥行业的发展中，经过技术人员的不懈努力，已经攻克诸多困难，当前，硅酸盐水泥的生产创新性大幅提升。目前，我国将水泥应用创新的视角转向绿色可持续发展，依照可持续性的发展战略，将各类工业废弃物以及生活垃圾进行再利用，能够起到变废为宝、节约资源的作用，并且大幅降低建筑废弃物的环境污染，由此提升施工环保性。根据数据分析可以得知，我国水泥产量在世界范围内相对较高，而硅酸盐水泥生产过程不断优化，各类生产设备随之更新。我国在硅酸盐水泥生产中的实际投资大幅度下降，生产硅酸盐水泥的实际成本也大幅下降，工程发展更具创新性。由于我国建筑事业蓬勃发展，因此，水泥使用量与日俱增。在现代社会发展中，水泥生产工艺随着建筑行业的发展不断创新，各类生产设备匹配度不断优化。水泥具备更加环保高效的特点，对环境的污染大幅度降低，由此使得我国可持续性发展战略得到综合性的开展，体现工业化进程的绿色化特征。

3 分析硅酸盐水泥的实际特性

硅酸盐水泥的主要特征在于应用中能与水产生反应，以此将大幅提升自身的强度。在建筑工程中，制作梁板时需要以水泥、沙砾相结合的施工方式进行应用，该种模式能增加水泥整体性，提升其强度。此外，水泥另一主要特性是水化热相对较大，在遇水时会释放较多热量，冬季施工中拥有较高的抗冻能力，在某种程度上能够有助于冬季建筑施工。而硅酸盐水泥与水反应会产生水热现象，其反应剧烈，并且会释放更多能量。该种特性具有两面性，需要对其进行有效控制。以下对硅酸盐水泥的特性进行详细分析。

3.1 抗腐蚀性能较强

硅酸盐水泥在实际应用过程中，拥有较为明显的抗腐蚀性。如粉煤灰硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥在实际应用中均拥有突出的抗腐蚀能力，硅酸盐水泥成分具有一定量的氧化硫，因此，在实际应用中如果处于硫酸盐腐蚀的环境之中，则抗腐蚀性会大幅削弱，针对此种特性需要根据工程的实际情况，选取与之对应的硅酸盐水泥。

3.2 抗裂性强，干缩性较低

建筑行业发展使得混凝土材料在工程中普遍应用，混凝土材料在实际应用中能够使建筑稳定性大幅度提升，并且增加建筑安全性，但在实际使用中仍存在诸多问题。如混凝土材料在应用中会由于诸多原因而存在混凝土裂缝，裂缝产生的原因可归结为剪力破坏、温度变化和施工地沉降等诸多原因。此外，部分裂缝的产生原因在于施工处理模式存在缺陷，应用硅酸盐水泥能提升混凝土的抗裂性，降低混凝土出现裂缝的几率。

3.3 耐高温性相对较低

硅酸盐除上述所具有的各项优势之外，在应用中同样也存在一定程度的缺陷，而耐高温性差是主要问题之一。如若在施工中温度大幅度上升，则硅酸盐水泥会出现脱水现象，由此会导致水泥中的碳化钙分解，使原有性能丧失，而温度如果相对较高，则水泥便会受潮产生分解物，并且与水反应，体积增加，可能导致建筑结构出现松散塌陷问题。因此，对于普通硅酸盐水泥的应用而言，需要确保其温度得到有效控制，并且不可使其温度超出250℃，防止由于高温而出现各类质量问题。

4 混凝土生产中影响硅酸盐水泥的各类因素

在混凝土实际生产过程中，砂石、水泥以及水是主要材料，会由于诸多原因对混凝土的质量产生影响。通过分析混凝土生产过程，对其生产质量产生影响的原因可以总结为以下几点。

4.1 混凝土添加剂产生的影响

在混凝土的生产过程中，为了提升抗裂缝性能，会添加各类添加剂，塑性添加剂能够使材料后期干缩现象减少，由此防止出现各类结构裂缝。虽然塑性材料能够有效防止裂缝发生，但在应用中若无法有效把控剂量，有可能会对混凝土生产产生负面影响。添加剂过少，则有可能降低混凝土裂缝防治效果；添加剂过量，则有可能使混凝土的实际凝结时间大幅度增加，影响混凝土强度，使负荷能力无法达到相关标准。因此，在开展混凝土的实际施工时，需要有效控制添加剂添加量。

4.2 水对混凝土生产的影响

水在混凝土生产中属于主要原料之一，通过添加水能使材料融合速度加快，适当搅拌可以完成后续的混凝土生产。在添加水的过程中，水与水泥的比例会直接对混凝土产品的质量产生影响。若水量添加过大，将有可能使混凝土稀释度过高，使其凝结速度减慢，延长施工时间，并有可能致使混凝土质量出现严重缺陷；若添加水量过少，混凝土将无法得到有效搅拌，甚至在应用中存在板结问题。由此，在进行具体的混凝土生产过程当中，需要以更加严格的方式对注水量进行有效控制。

5 硅酸盐水泥在混凝土生产中的实际作用

硅酸盐水泥在混凝土生产中能够使混凝土的质量大幅度提升，为混凝土后期的实际应用，提供有效支持。

5.1 制备并应用建筑施工材料

硅酸盐水泥在钢筋混凝土制造中属于极为重要的基础性材料，而硅酸盐水泥在混凝土混合料的掺入比需要根据实际工程进行精确计算，以此确保其稳定性，并保证混合料的实际强度，同时确保可溶性达到标准。硅酸盐水泥以及各类材料在应用中能够促进建筑的稳定性。但若无法严格控制掺入量，则有可能使其应用效果大打折扣。因此，在实际应用中，在进行建筑施工材料的制备时，需要严格对各个工程的硅酸盐水泥的实际掺入量进行分析。

5.2 提升混凝土的耐久强度

在实际混凝土生产时，水泥是主要原料之一。以硅酸盐水泥作为凝凝土的实际生产主料与普通水泥相比，能够在一定程度上增强混凝土的后期施工耐久度。硅酸盐水泥中的氢氧化钙能够增强混凝土材料的实际矿物性质，使建筑强度大幅度提升，增加其耐久性。此外，由于硅酸盐水泥抗裂缝性能良好，在建筑实际投入使用后混凝土结构出现裂缝的现象大幅度降低，保证了建筑的稳定性。