白色硅酸鹽水泥的典型特點就是具有較高的白度,通??梢杂米鞲黝惤ㄖ镅b飾裝修材料,比如粉刷墻體、白色地面、雕塑造型、白混凝土水磨石制品等,白色硅酸鹽水泥還經常被用來生產白色或者彩色的混凝土制品。白色硅酸鹽水泥是生產規模和產量較大的裝飾裝修水泥種類,是裝飾水泥中的核心產品。為促進國內白色硅酸鹽水泥行業的有序發展,提高白色硅酸鹽水泥的質量,有關部門制定了相關的國家標準,作為白色硅酸鹽水泥質量控制的規范。
一、白色硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的對比
白水泥與普通硅酸鹽水泥主要差異是水泥中的氧化鐵含量的不同,白水泥中氧化鐵含量非常少,而普通硅酸鹽水泥熟料氧化鐵含量較高,其硬化后的顏色,主要是由Fe2O3引起的,隨著Fe2O3含量的變化,水泥熟料的顏色就不同。當Fe2O3含量在3%~5%時,熟料顏色呈暗灰色;當Fe2O3含量在0.45%~0.7%時,熟料顏色為淡綠色;而當Fe2O3含量降至0.35%~0.4%時,熟料顏色為白色(略帶淡綠色)。
兩種水泥的技術指標對比情況見表1,其中三氧化硫含量、氧化鎂含量、氯離子含量、抗壓強度、抗折強度和凝結時間,兩種水泥的標準規定都是為一樣的;白色硅酸鹽水泥規定了白度要求、水溶性六價鉻含量,普通硅酸鹽水泥比白色硅酸鹽水泥多規定了不溶物含量、游離氧化鈣含量和燒失量;白色硅酸鹽水泥的細度是采用45μm方孔篩余規定,為篩余不得不大于30%,而普通硅酸鹽水泥的細度是采用比表面積規定的,要求比表面積不小于300m2/kg。
二、白色硅酸鹽水泥的生產
白色硅酸鹽水泥為達到國家標準要求,主要生產質量控制技術措施有:
(1)有害成分的控制,白水泥生產除了控制常見的堿、氯、硫等有害成分之外,著色物質也是白水泥中的有害成分。白水泥中的著色物質主要是指具有染色作用的物質,主要包括Fe2O3和過渡金屬氧化物,染色物質會很大程度的影響白水泥熟料的白度,而染色物質之中影響較大的是Fe2O3,在實際生產中白水泥熟料中的Fe2O3含量一般控制在0.2%~0.5%。
(2)率值的控制,在白色硅酸鹽水泥生產中,為提高水泥的白度,水泥配料率值呈現典型的“三高”特點,即高飽和比、高硅率、高鋁率。常見的小型中空干法窯飽和比一般在0.88-0.97,硅率一般在3.5~5.0,鋁率一般不作控制指標(Fe2O3含量低導致鋁率高,波動范圍也大);國外正在推廣的白水泥預分解窖工藝,控制率值相比小型干法中空窯高,硅率達到了5以上。
四、結語
白色硅酸鹽水泥目前主要用于建筑裝飾材料,如粉刷、雕塑、地面、水磨石制品等,在結構工程混凝土的研究和應用相對較少,主要存在問題如下:
(1)成本較高,以42.5級水泥為例,目前國內42.5普通硅酸鹽水泥(P·O 42.5)價格在400元/t左右,而42.5級白色硅酸鹽水泥(P·W 42.5)價格往往在800元/t以上,如配制C30混凝土,水泥用量在300kg/m3左右,每方混凝土成本增加大約為120元,較大的制約了白色硅酸鹽水泥的工程應用。
(2)凝結時間問題,雖然白色硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥在標準中對凝結時間要求一致,但是由于白水泥礦物成分的不同,其凝結時間往往比普通硅酸鹽水泥要長,在用于配制混凝土時,需要通過混凝土配合比技術和外加劑技術結合來調整控制。
(3)強度問題,白色硅酸鹽水泥在抗壓強度通常低于普通硅酸鹽水泥,如果采用白水泥生產結構工程混凝土,應在配合比參數上開展系統試驗研究,包括膠凝材料用量、礦物摻合料選擇、水膠比、砂率等。
(4)收縮和徐變問題,由于白色硅酸鹽水泥配制混凝土用于結構工程經驗較少,缺乏數據支撐,在混凝土收縮和徐變問題上應特別注意,防止因混凝土收縮過大造成結構開裂。
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