水泥混凝土水化热的研究与进展

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1、设计与研究水泥混凝土水化热的研究与进展□□施惠生，黄小亚摘要：水泥的水化反应是一个放热反应。水泥水化放热的周期很长，但大部分热量是在3天内放出的，尤其是在水泥浆发生凝结、硬化的初期放出。大多数情况下，硬化水泥浆体和混凝土的早期体积变形，主要源于水泥的水化热温升，因此，降低水泥混凝土的水化热是防止其早期开裂的有效途径。本文综合分析了水泥混凝土水化热对其性能的影响，总结了前人在水泥混凝土水化热研究方面提出的一些理论计算公式，介绍了国内外关于水泥混凝土水化热的最新研究进展和水泥生产中降低水化热的技术措施。关键词：水泥；混凝土；水化热；矿物外加剂；

2、水泥生产中图分类号：TQ172．12文献标识码：A文章编号：1001－6171（2009）06－0021－06ResearchProgressofHydrationHeatinCementandConcreteSHIHui－sheng,HUANGXiao－ya(KeyLaboratoryofAdvancedCivilEngineeringMaterialsofTongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Cementhydrationisanexothermicaction．Thereleas

3、ingperiodofhydrationheatincementisverylong,butmostofheatisreleasedwithin3days,particularlyattheinitialstageofsettingandhardeningperiod．Inmostcases,theearlyvolumedeformationinhardenedcementpasteandconcreteismainlycausedbytemperaturerising,whichisfromthehydrationheatofcement

4、．Therefore,loweringthehydrationheatofcementconcreteisaneffectivewaytopreventitsearlycracking．Theeffectofhydrationheatincementconcreteonitsperformanceisanalyzedbytheauthor．Thetheoreticalformulaofhydrationheatisgivenbytheauthor．Theresearchprogressofhydrationheatincementconcr

5、eteattheworldisintroduced,andthemeasurestolowertheheatofhydrationincementproductionarepointedhere．Keywords:Cement;Concrete;Hydrationheat;Mineraladmixture;Cementproduction1引言长，一般在2d～4d时达到最高绝热温升。因为混凝土的水泥所含的各种化合物是高温反应形成的不平衡散热系数较小，水泥水化热不易散发，引起混凝土内部产物，因此这些化合物处于高能态。水泥水化时，水泥所温度升高

6、从而造成体积膨胀。在未受地基约束的部位，含的化合物与水发生反应，从而向稳定的低能态过渡，如果混凝土的内外温差过大，内部温度较高的混凝土约即水泥水化过程伴随着能量的释放。这说明水泥的水化束外部温度较低的混凝土的收缩，外部混凝土约束内部反应是一个放热反应。混凝土的膨胀，由于混凝土的抗压强度远大于其抗拉强由于水泥在水化过程中会产生大量水化热，且混凝度，将在混凝土的表层产生拉应力，若此时混凝土的抗土是热的不良导体，水泥产生的热量将聚集在结构物内拉强度不足以抵抗这种拉应力时就会产生表层温度裂部不易散失，从而导致混凝土内部温度有较大的上升。缝。若养护不

7、当，表面裂缝将会进一步发展成深层裂缝。研究表明，水泥水化热引起的绝热温升，与混凝土水泥在受地基约束的部位，将会产生较小的压应力。因混凝用量和水泥品种有关，并随混凝土龄期呈指数关系增土的散热系数较小，它从最高温度降至稳定温度需要较通讯地址：上海同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092；收稿日期：2009－04－19；编辑：赵莲2009／6水泥技术21设计与研究长时间，在此期间，混凝土的变形模量有了很大的增长，量对限制水泥的放热量是有利的，一般通过增加Fe2O3:较小的变形就能产生较大的应力。在基底，混凝土由于Al2O3之比以

8、使C3A变成放热量较低的C4AF来达到降降温收缩并受到地基约束，将会产生很大的拉应力。如热，如要求进一步降低放热量则可降低C3S的含量。果这个拉应力超过同龄期混凝土的极限抗拉强度