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自應力水泥是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞。

關於中國文字的起源[1]主要有兩種觀點:起源於刻畫符號和「圖畫文字」起源說[2]。我們現在已知的最早的文字是安陽殷墟出土的甲骨文

名詞解釋

自應力水泥是水泥品種之一。膨脹值較大,用於生產自應力鋼筋混凝土。硬化初期,由於化學反應,水泥石體積膨脹,使鋼筋受到拉應力;硬化後,拉伸鋼筋又使混凝土受到壓應力,結果提高了鋼筋混凝土構件的抗裂能力。用這種方法產生的自應力又稱為「化學預應力」。水泥的自應力值約在3MPa以上。按水泥的組成分,有硅酸鹽型、鋁酸鹽型和硫鋁酸型自應力水泥。

該壓力是依靠水泥自身水化而產生的,稱為自應力,用自應力值(兆帕斯卡)表示應力大小。其中自應力值大於2MPa的稱為自應力水泥。

分類

自應力水泥膨脹率較大,常用來製造自應力鋼筋混凝土管。自應力水泥分為硅酸鹽自應力水泥、鋁酸鹽自應力水泥及硫鋁酸鹽自應力水泥。常用的硅酸鹽自應力水泥是以適當比例的強度等級42.5以上的普通硅酸鹽水泥、高鋁水泥和天然二水石膏磨製而得的膨脹性的水硬性膠凝材料。

此外,還一種以粒化高爐礦渣為主要成分,加入適量硅酸鹽水泥熟料(20%左右)和石膏(以SO3計,5%左右)磨細製成的具有低水化熱和微膨脹性能的水硬性膠凝材料,稱為低熱微膨脹水泥。它可用於要求較低水化熱和要求補償收縮的混凝士、大體積混凝土,也適用於要求抗滲和抗硫酸鹽侵蝕的工程。

技術性能

自應力硅酸鹽水泥是一種膨脹性的水硬性膠凝材料,因為它有很大的膨脹性能,可以張拉鋼筋而產生預應力,故稱之為自應力水泥。它還能使混凝士結構或構件有很高的密實性,因而具有良好的抗滲性(包括抗水、油氣體等的滲透能力)。

自應力水泥的必要條件

一般膨脹水泥的指標是膨脹值與強度值。而自應力水泥與一般膨脹水泥又有不同,它所具備大的膨脹能要能夠張拉鋼筋產生自應力,自應力水泥和混凝土應具備:

(1)一個最優的膨脹值範圍。因制管生產,無論從原料、工藝操作,不可能控制得極其嚴格,為了便於生產,應當有一個宜於控制的較大的膨脹值範圍。

(2)一個最低限度的強度值。膨脹是前提,強度是保證,沒有膨脹就不成為膨脹性水泥;沒有強度,也不可能形成能量。因此,兩者缺一不可。在最優膨脹值範圍內,雖然強度越高越好,可是,正由於允許膨脹波動範圍較大,對強度也就不能規定高限,只能以低限來控制。這個最低值,包括自應力混凝土的預養強度和膨脹期間的強度。

(3)一種合適的膨脹速度。為保證膨脹和強度相適應,藉以產生大的膨脹能,就要有一個合適的膨脹速度。這個速度,要有利於生產,膨脹太慢了,需要很長的養護周期,必然降低管子生產效率。

(4)一個低限度的自應力值。只有膨脹、 強度還不行,必須能夠產生自應力,才名符其實的成為自應力水泥。

(5)長期接觸水分,後期穩定性好。在允許的膨脹期內, 自應力水泥中的膨脹組分或膨脹組分之一, 應基本耗盡,膨脹基本完成。在使用過程中,增加的自由膨脹與原始長度比不能太大,否則會造成結構破壞。

原料要求

自應力水泥由膨脹和強度兩個組分組成。膨脹組分包含石膏和礬土水泥。硅酸鹽水泥是強度組分。石膏是一種天然礦物,有無水石膏、半水石膏和二水石膏,從石膏的顏色上又分為青石膏、白石膏、紅石膏等。配製自應力水泥,應採用天然二水石膏,石膏中三氧化硫(SO3)含量應不少於37%。

礬土水泥熟料或礬土水泥,礬土水泥熟料是用天然礦物礬土加石灰石,經煅燒製成。要求礬土水泥熟料或礬土水泥中的三氧化二鋁含量應大於40%,標號不低於300號。硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥熟料,應採用500號以上的不摻任何混合材的純硅酸鹽水泥或熟料。從礦物組成上,最好採用鋁酸三鈣高的水泥, 或從氧化物含量上採用三氧化二鋁高而三氧化二鐵低的水泥。

參考文獻