水泥起砂現(xiàn)象嚴(yán)重影響建筑物質(zhì)量,但目前仍缺乏水泥抗起砂性能檢測(cè)方法,更缺乏對(duì)提高水泥的抗起砂性能的了解。《水泥起砂成因與對(duì)策》一書在系統(tǒng)研究了水泥起砂的原因及機(jī)理的基礎(chǔ)上,研發(fā)成功了一種操作簡單、重現(xiàn)性良好、可定量的水泥抗起砂性能檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)方法。并以此為基礎(chǔ),詳細(xì)研究了水泥配比、粉磨工藝、外加劑等水泥生產(chǎn)工藝過程對(duì)水泥抗起砂性能的影響規(guī)律,力圖從水泥生產(chǎn)控制角度提高水泥的抗起砂性能。此外,還研究了水泥施工時(shí)的水灰比、灰砂比、施工操作及養(yǎng)護(hù)條件等因素,對(duì)水泥砂漿及混凝土表面起砂量大小的影響,并從微觀角度分析了水泥起砂的機(jī)理。最后,還詳細(xì)探討了水泥起砂的預(yù)防措施,以及水泥起砂后的修復(fù)方法。
《水泥起砂成因與對(duì)策》一書可供從事水泥生產(chǎn)的廠家、使用水泥的施工單位、商品混凝土攪拌站等工程技術(shù)人員閱讀參考,也可作為水泥科研、設(shè)計(jì)單位及高等學(xué)校無機(jī)非金屬材料工程、硅酸鹽工程專業(yè)的教學(xué)和參考用書。
水泥起砂是用戶投訴最多的水泥質(zhì)量問題之一,其成因多種多樣。到目前為止,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)水泥起砂的研究,還主要從實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)水泥起砂現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)。雖然提出了不少水泥起砂的原因、預(yù)防和治理措施,但是這些研究絕大多數(shù)都集中在水泥的施工過程中,很少從水泥廠的生產(chǎn)角度,研究如何提高水泥的抗起砂性能。也很少從水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)和水泥水化微觀結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行研究,相關(guān)的水泥產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)中也沒有檢測(cè)水泥抗起砂性能的方法及指標(biāo)要求。為了研究水泥起砂的成因與影響因素,提高水泥的抗起砂性能,避免水泥混凝土產(chǎn)生起砂現(xiàn)象,必須要有一套可以定量的水泥抗起砂性能檢驗(yàn)方法,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究水泥起砂的影響因素,以達(dá)到消除或減輕發(fā)生水泥起砂現(xiàn)象的目的。
自從1985年林宗壽教授對(duì)外開展水泥技術(shù)服務(wù)以來,就不時(shí)聽到水泥生產(chǎn)廠家反映水泥起砂的問題。2008年10月,林宗壽教授在研究推廣新型低碳水泥時(shí),發(fā)現(xiàn)用戶反映水泥起砂的問題比較強(qiáng)烈,有時(shí)甚至影響到了水泥的銷售。至此,林宗壽教授下決心開展水泥起砂問題的研究,并開始查找資料和構(gòu)思研究方案。
2009年5月起,由林宗壽教授制訂實(shí)驗(yàn)方案,武漢億勝科技有限公司林宗壽教授的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員李大志工程師具體實(shí)驗(yàn),正式開始研究水泥的起砂問題。2010年9月林宗壽教授的碩士研究生,來自多哥共和國的留學(xué)生貝格杜(BEGUEDOU ESSOSSINAM)先生,參與了水泥起砂問題的研究,林宗壽教授為其定的碩士論文題目為:水泥起砂成因與改善措施研究。通過上述的研究,取得了一定的成果,解決了一些水泥生產(chǎn)的實(shí)際問題。但還未能開發(fā)出一種可以定量的、重現(xiàn)性良好的水泥抗起砂性能檢驗(yàn)裝置。還不能形成一個(gè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),面向水泥生產(chǎn)企業(yè)和廣大水泥用戶推廣應(yīng)用。
2012年1月,林宗壽教授申請(qǐng)到了國家“863”高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目,課題編號(hào)為2012AA06A112,課題名稱為多元固廢復(fù)合制備高性能水泥及混凝土技術(shù),主要研究內(nèi)容是過硫磷石膏礦渣水泥的研發(fā)。由于過硫磷石膏礦渣水泥屬于無熟料水泥,抗起砂性能較差,必須想辦法改進(jìn)。在此項(xiàng)目的支助和促進(jìn)下,2012年9月,林宗壽教授終于構(gòu)思出了一套切實(shí)可行的水泥抗起砂性能檢驗(yàn)裝置和檢驗(yàn)方法,并繪制出了該裝置的結(jié)構(gòu)圖,交由碩士研究生杜保輝作為碩士論文繼續(xù)研究。不久實(shí)驗(yàn)取得了成功,并于2014年2月21日申請(qǐng)了發(fā)明專利,專利名稱為一種水泥起砂性能的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法,專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410059030.x。隨后,武漢億勝科技有限公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員劉金軍、李大志、陳世杰和馬章奇等,相繼參與了研發(fā),形成了產(chǎn)品并開始了推廣應(yīng)用。最終,林宗壽教授將研發(fā)過程的主要成果撰寫成了本書。
《水泥起砂成因與對(duì)策》一書可供從事水泥生產(chǎn)的廠家、使用水泥的施工單位及商品混凝土攪拌站等工程技術(shù)人員閱讀參考,也可作為水泥科研、設(shè)計(jì)單位及高等學(xué)校無機(jī)非金屬材料工程、硅酸鹽工程專業(yè)的教學(xué)和參考用書。
必須指出的是,由于水泥與混凝土科學(xué)本身還處于發(fā)展之中,在理論上還不盡完善,讀者要有分析地閱讀本書所介紹的一些理論觀點(diǎn),并且在實(shí)踐中檢驗(yàn)它、發(fā)展它。還要提到的是,本書所引用的一些數(shù)據(jù),都是不同的研發(fā)人員在不同實(shí)驗(yàn)條件下取得的,在書中引用這些數(shù)據(jù)是為了說明某些原理和規(guī)律。希望讀者在實(shí)際工作中,不要生搬書中的數(shù)據(jù),而是要根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)用書中闡明的基本原理和規(guī)律,并且通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來解決生產(chǎn)實(shí)際問題。請(qǐng)讀者注意,水泥與混凝土科學(xué)的原理和規(guī)律是通過實(shí)驗(yàn)建立的,而把這些原理和規(guī)律運(yùn)用到某一具體的生產(chǎn)實(shí)踐,還要通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)這一特點(diǎn)是十分重要的。
作者對(duì)參與本技術(shù)研發(fā)并作出貢獻(xiàn)的成員武漢億勝科技有限公司的李大志、陳世杰、馬章奇,武漢理工大學(xué)的劉金軍、貝格杜、杜保輝等表示衷心感謝。此外,對(duì)中國建材工業(yè)出版社的楊娜編輯,為提高本書質(zhì)量付出的艱辛勞動(dòng),一并表示感謝。
限于作者的水平和條件,書中難免有疏漏、不當(dāng)甚至是錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)讀者和廣大師生提出寶貴意見,以便訂正。
林宗壽
2015年12月
于武漢
1 緒論
1.1 水泥起砂的定義與危害
1.2 水泥起砂的研究現(xiàn)狀
1.3 研發(fā)目的與意義
2 原料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 原料
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
3 水泥抗起砂性能檢驗(yàn)裝置與方法
3.1 水泥抗起砂性能檢測(cè)裝置
3.2 水泥抗起砂性能檢驗(yàn)方法
3.3 水泥抗起砂性能檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件
3.4 水泥抗起砂性能檢驗(yàn)方法的可靠性
4 通用硅酸鹽水泥配比對(duì)抗起砂性能的影響
4.1 通用硅酸鹽水泥脫水起砂量檢測(cè)
4.2 通用硅酸鹽水泥脫水起砂量分析
4.3 通用硅酸鹽水泥配比對(duì)浸水起砂量影響
5 通用硅酸鹽水泥粉磨與抗起砂性能的關(guān)系
5.1 混合粉磨通用硅酸鹽水泥的制備與性能
5.2 混合粉磨比表面積對(duì)通用硅酸鹽水泥抗起砂性能的影響
5.3 分別粉磨對(duì)通用硅酸鹽水泥抗起砂性能的影響
6 外加劑對(duì)水泥抗起砂性能的影響
6.1 外加劑對(duì)水泥脫水起砂量的影響
6.2 表面噴涂外加劑對(duì)水泥脫水起砂量的影響
6.3 外加劑對(duì)水泥浸水起砂量的影響
7 鋼渣砌筑水泥抗起砂性能研究
7.1 砌筑水泥的概況
7.2 原料化學(xué)成分
7.3 砌筑水泥配比對(duì)水泥抗起砂性能的影響
7.4 各組分細(xì)度對(duì)水泥抗起砂性能的影響
7.5 礦渣活性對(duì)水泥抗起砂性能的影響
8 過硫磷石膏礦渣水泥抗起砂性能研究
8.1 過硫磷石膏礦渣水泥定義與基本性能
8.2 過硫磷石膏礦渣水泥抗起砂性能
9 水泥起砂機(jī)理分析
9.1 起砂實(shí)例觀察分析
9.2 水泥砂漿表面電鏡顯微觀察
9.3 水泥強(qiáng)度與抗起砂性能的關(guān)系
9.4 水泥起砂的分類
9.5 水泥起砂的成因
10 水泥起砂預(yù)防與修復(fù)
10.1 提高水泥的抗起砂性能
10.2 加強(qiáng)水泥施工管理
10.3 起砂水泥砂漿或混凝土表面的修復(fù)
11 抗起砂耐磨地坪
11.1 無砂細(xì)石混凝土
11.2 水磨石混凝土地坪
11.3 鋼纖維混凝土耐磨地坪
11.4 石英砂混凝土耐磨地坪
11.5 金剛砂高耐磨地坪
11.6 金屬骨料耐磨地坪
11.7 環(huán)氧樹脂耐磨地坪
11.8 環(huán)氧彩砂耐磨地坪
附錄WGD-Ⅰ型水泥抗裂抗起砂性能測(cè)定儀使用手冊(cè)
參考文獻(xiàn)