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本書(shū)除緒論外共有十章：碾壓混凝土的組成材料、碾壓混凝土的配合比設(shè)計(jì)、碾壓混凝土的結(jié)構(gòu)、碾壓混凝土拌和物的工作性、碾壓混凝土的凝結(jié)特性、碾壓混凝土的強(qiáng)度特性、碾壓混凝土的熱學(xué)特性、碾壓混凝土的變形特性、碾壓混凝土的耐久性、碾壓混凝土的應(yīng)用與未來(lái)。
本書(shū)既可作為高等學(xué)校水利類專業(yè)學(xué)生的選修課教材，也可供從事水利水電工程的有關(guān)技術(shù)人員參考。

一、水泥的技術(shù)性質(zhì)
    水泥的各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)，包括細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性、強(qiáng)度、水化熱、化學(xué)成分等，均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
    （一）細(xì)度
    水泥顆粒的粗細(xì)直接影響水泥的凝結(jié)硬化及強(qiáng)度。水泥顆粒愈細(xì)，水化作用愈迅速充分，凝結(jié)硬化速度愈快，早期強(qiáng)度愈高。但如果水泥磨得過(guò)細(xì)，不僅耗能大，成本高，且易與空氣中的水分和二氧化碳反應(yīng)，因此，不宜久置。同時(shí)，水泥磨得過(guò)細(xì)在硬化時(shí)收縮也較大。
    水泥細(xì)度用0．080mm方孔篩的篩余量表示，也可用比表面積，即1kg水泥所具有的總表面積（m2／kg）來(lái)表示。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥比表面積大于300m2／kg，普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的0．080mm方孔篩篩余不得超過(guò)10%，中熱水泥、低熱水泥的0．080mm方孔篩篩余不得超過(guò)12%。由于較細(xì)的水泥顆粒能更好地激發(fā)摻合料的活性，有關(guān)文
    獻(xiàn)建議，對(duì)于大量摻用摻合料的碾壓混凝土所用水泥。0．080mm方孔篩篩余應(yīng)不大于5%。
    （二）標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量
    在按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)水泥的凝結(jié)時(shí)間和體積安定性時(shí)，規(guī)定用“標(biāo)準(zhǔn)稠度”的水泥凈漿。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（也稱需水量）采用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀測(cè)定，以水與水泥質(zhì)量的百分比表示。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般在24%一30%之間。
    影響標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的因素有熟料成分、水泥的細(xì)度、混合材料的種類及摻量等。熟料礦物中鋁酸三鈣需水量最大，硅酸二鈣需水量最��；水泥愈細(xì)需水量愈大；使用的混合材料如火山灰等需水量愈大，若摻量大，則對(duì)應(yīng)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增大。
    水泥標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量沒(méi)有提出具體要求，但需水量的大小能在一定程度上影響混凝土的性能。拌制相同稠度的混凝土，所用水泥的需水量愈大，則加水量愈多，硬化時(shí)的收縮愈大，硬化后的強(qiáng)度以及密實(shí)性也愈差。因此，當(dāng)其他條件相同時(shí)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量愈小愈好。
    （三）凝結(jié)時(shí)間
    水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。為使碾壓混凝土有充分的時(shí)間進(jìn)行拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓，水泥初凝時(shí)間不能過(guò)短；當(dāng)施工完畢，又要求盡快硬化，具有強(qiáng)度，故終凝時(shí)間不能太長(zhǎng)。
    影響水泥凝結(jié)時(shí)間的因素很多：熟料中鋁酸三鈣含量高，石膏摻量不足，使水泥快凝；水泥愈細(xì)，水化速度愈快，凝結(jié)愈快；水灰比愈小，凝結(jié)時(shí)的溫度愈高，凝結(jié)愈快；混合材料摻量大、水泥過(guò)粗等都會(huì)使水泥凝結(jié)緩慢。
    水泥的凝結(jié)時(shí)間是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定溫度及濕度環(huán)境下用水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀測(cè)定的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥初凝不得早于45min，中熱水泥、低熱水泥初凝不得早于60min；硅酸鹽水泥終凝不得遲于6．5h，普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥終凝不得遲于10h，中熱水泥、低熱水泥終凝不得遲于12h。初凝時(shí)間不合格者為廢品。
    （四）體積安定性
    如果水泥在凝結(jié)硬化以后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即所謂體積安定性不良，就會(huì)使建筑物產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低構(gòu)筑物的質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。水泥體積安定性不良，一般是由于熟料中所含的游離氧化鈣、氧化鎂或摻人的石膏過(guò)多引起的。游離氧化鈣或氧化鎂的水化速度很慢，在水泥已經(jīng)硬化后才開(kāi)始水化，水化引起體積膨脹，使水泥石開(kāi)裂；當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí)，在水泥硬化后，它還會(huì)繼續(xù)與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積約增大1．5倍，也會(huì)引起水泥石開(kāi)裂。
    國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用沸煮試餅或雷氏夾法檢驗(yàn)水泥的體積安定性。水泥凈漿試餅沸煮4h后，試餅經(jīng)肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢查沒(méi)有彎曲，則稱為體積安定性合格；雷氏夾法是測(cè)量雷氏夾指針尖端間的距離，若其增加值不大于5．0mm，則該水泥體積安定性合格。沸煮只起加速氧化鈣水化的作用，所以只能檢查游離氧化鈣所引起的水泥體積安定性不良。對(duì)于中熱和低熱水泥的生產(chǎn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熟料中游離氧化鈣的含量：中熱水泥不得超過(guò)1．0％，低熱水泥不得超過(guò)1．2％。對(duì)于氧化鎂須采用水泥壓蒸安定性試驗(yàn)方法進(jìn)行檢定，石膏的危害則需長(zhǎng)期浸在常溫水中才能發(fā)現(xiàn)，兩者均不便于快速檢驗(yàn)。所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥熟料中氧化鎂的含量不得超過(guò)5．0％，如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6．0％；硅酸鹽水泥、普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、中熱水泥和低熱水泥中三氧化硫含量不得超過(guò)3．5％，礦渣水泥中三氧化硫含量不得超過(guò)4．0％。體積安定性不良的水泥作為廢品處理。
    （五）強(qiáng)度
    水泥的強(qiáng)度決定于熟料的礦物成分和細(xì)度。四種主要熟料礦物的強(qiáng)度各不相同，因此，它們的相對(duì)含量改變時(shí)，水泥的強(qiáng)度及其增長(zhǎng)率也隨之改變，如圖1—1所示。
    水泥強(qiáng)度分抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度等。水泥強(qiáng)度值高低除決定于上述因素外，還直接受加水量多少（或水灰比）、砂子的顆粒組成及用量、試件的制備（包括攪拌及搗實(shí)方式）、養(yǎng)護(hù)的溫度
    及濕度、強(qiáng)度的測(cè)定方法和試驗(yàn)齡期等的影響。因此，必須規(guī)定具體的試驗(yàn)方法使檢驗(yàn)結(jié)果具有可比性。
    國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1999年2月發(fā)布的《水泥膠砂比強(qiáng)度檢驗(yàn)方法一（ISO法）》（GB／T17671—1999）同原《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》相比較，將原1：2．5的膠砂比降為1：3．0；將原0．44和0．46的水灰比提高到0．50，同時(shí)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)砂、膠砂攪拌機(jī)、振實(shí)臺(tái)以及試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算與處理等都有新的規(guī)定。表1．1中列出了幾種水泥各齡期的強(qiáng)度指標(biāo)。

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