淺談水泥的物理性能與混凝土的使用質(zhì)量

1、淺談水泥的物理性能與混凝土的使用質(zhì)量 摘要：水泥是重要的建筑材料之一，水泥的物理性能對(duì)混凝土的使用質(zhì)量具用重要的影響。本文就水泥的強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、需水性、保水性與泌水性幾個(gè)方面的物理性能及其與混凝土的使用質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：水泥；物理性能；混凝土；使用質(zhì)量水泥是當(dāng)今建筑行業(yè)用量最大的建筑材料之一，是構(gòu)成混凝土并決定其使用質(zhì)量的重要成分，水泥質(zhì)量具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。水泥質(zhì)量的好壞，可以從它的根本物理性能反響出來。水泥的物理力學(xué)性能都直接影響著水泥的使用質(zhì)量，進(jìn)而直接或間接地影響到混凝土的性能。有些最根本的物理性能是在水泥出廠時(shí)必須測定的，如強(qiáng)度、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性等，

2、其他物理性能是根據(jù)用戶不同的需要而進(jìn)行測定。下面就水泥的幾項(xiàng)較主要的物理性能及其與混凝土的使用質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行分析。1水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度是水泥膠砂漿硬化試體所能承受外力破壞的能力。用MPa兆帕表示，它是反響水泥質(zhì)量的最重要的物理力學(xué)性能之一。影響水泥強(qiáng)度的因素很多，大體上可分為以下幾個(gè)方面：水泥本身的性質(zhì)，水灰比的影響及試體成型方法的影響，養(yǎng)護(hù)條件、操作和時(shí)間的影響。水泥的性質(zhì)主要由熟料的礦物成分組成及三率值熟料飽和比、硅率、鋁率、混合材料的品種、質(zhì)量及摻加量、石膏質(zhì)量、摻量、粉磨細(xì)度等決定，所以不同品種和不同生產(chǎn)方式所生產(chǎn)的水泥，其性能是不同的。水泥只有在加水拌和后才能產(chǎn)生膠凝性，加水量多少即水灰

3、比對(duì)水泥強(qiáng)度的上下有直接影響，加水量多強(qiáng)度降低。試體的成型方法包括灰砂比、攪拌，搗實(shí)等，這些因素也直接影響到水泥強(qiáng)度值的上下。水泥膠結(jié)材料在水化凝結(jié)硬化的過程中，周圍環(huán)境的溫度、濕度條件對(duì)其影響很大。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，水泥強(qiáng)度增長越快，溫度越低，增長越慢。潮濕的環(huán)境對(duì)水泥凝結(jié)硬化有利，枯燥的環(huán)境對(duì)水泥凝結(jié)硬化不利，特別是對(duì)水泥的早期強(qiáng)度影響更大。由于影響水泥強(qiáng)度的因素很多，故在檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件，才能使水泥強(qiáng)度的檢驗(yàn)結(jié)果具有可比性?；炷恋膹?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度。在混凝土所用材料、配合比相同的條件下，所用的水泥強(qiáng)度越高，制成的混凝土

4、強(qiáng)度也越高。2凝結(jié)時(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間為水泥加水拌和起，至水泥漿開始失去塑性所需的時(shí)間；終凝時(shí)間從水泥加水拌和起，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。水泥凝結(jié)時(shí)間在施工中具有重要意義，為使混凝土和砂漿有充分的時(shí)間進(jìn)行攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑，水泥初凝時(shí)間不能過短；當(dāng)施工完畢后又希望混凝土能盡快硬化，具有強(qiáng)度以縮短脫模時(shí)間，加快施工進(jìn)度，又要求水泥有不能太長的凝結(jié)時(shí)間，以利于混凝土施工。3體積安定性體積安定性是指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能，簡稱安定性。水泥安定性不良會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件變形甚至坍塌，造成質(zhì)量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游離

5、氧化鈣或游離氧化鎂過多或石膏摻量過多。安定性不合格的水泥不得用于工程，應(yīng)廢棄。4水泥的需水性在拌制砂漿或混凝土?xí)r，所參加的水能起到兩種作用：一是保證水泥水化和水解反響所需要的水，二是保證砂漿或混凝土在攪拌和施工時(shí)有足夠的流動(dòng)度，使水泥在澆灌時(shí)可以在模板內(nèi)分布均勻、填充密實(shí)。為滿足混凝土施工所需流動(dòng)度參加的水量一般都要超過水泥的水化和水解反響所需水量的23倍。除水泥水化必須的水以外所剩余的水分最終都會(huì)蒸發(fā)散失，因而會(huì)形成很多微小的空隙，不僅降低了砂漿或混凝土強(qiáng)度，而且蒸發(fā)時(shí)發(fā)生的收縮，易使混凝土或砂漿產(chǎn)生裂縫，從而大大降低構(gòu)筑物的耐久性。因此到達(dá)一定流動(dòng)度所需的水量，就稱為水泥的需水性。水泥的需

6、水性是水泥的重要性能之一。其直接影響到混凝土配合比設(shè)計(jì)與使用性能。影響水泥需水性的因素很多。從熟料礦物組成來說，鋁酸三鈣需水量最大，硅酸二鈣需水量最小，適當(dāng)調(diào)整熟料中鋁酸三鈣和硅酸二鈣的含量在一定程度上可以調(diào)整水泥的需水性。水泥中混合材料的品種、摻量也很大程度上影響著水泥的需水性。例如摻頁巖或燒粘土的水泥，其需水量就較大，但礦渣對(duì)需水性的影響不大。熟料生燒和粉磨細(xì)度也能使水泥需水量增加。5水泥的保水性和泌水性在施工中配制混凝土?xí)r，常發(fā)現(xiàn)不同品種的水泥拌水后呈現(xiàn)不同的現(xiàn)象。有的水泥凝結(jié)時(shí)會(huì)將拌合水保存起來，有的水泥在凝結(jié)過程中會(huì)析出一局部拌合水，這種析出的水往往會(huì)覆蓋在試體或構(gòu)筑物的外表上，或從

7、模板底部溢出來，水泥的這種保存水分的性能就稱作保水性，水泥析出水分的性能稱為泌水性或析水性。保水性和泌水性是指一件事的兩個(gè)相反現(xiàn)象。泌水性對(duì)混凝土的施工質(zhì)量是有害的。因?yàn)閺幕炷林忻诔龅乃?huì)停留在澆灌層外表，這樣就會(huì)使這一層混凝土和下一次澆灌混凝土之間產(chǎn)生一層含水較高的間層，這將阻礙混凝土層間的結(jié)合，因而破壞了混凝土的均質(zhì)性。同時(shí)，這種分層現(xiàn)象還會(huì)在混凝土內(nèi)部發(fā)生，這時(shí)析出來的水分就聚集在粗集料和鋼筋的下外表，結(jié)果不僅將使混凝土鋼筋的握裹力大為減弱，而且還會(huì)因?yàn)檫@些水分的蒸發(fā)遺留下許多微小的空隙，從而降低了構(gòu)件的強(qiáng)度和抗水性。另外，不同品種的水泥適用范圍也不盡相同，如硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥水泥強(qiáng)度等級(jí)較高，主要用于高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程