浅谈水泥安定性不合格对于工程质量的影响和预防措施

浅谈水泥安定性不合格对于工程质量的影响和预防措施
摘要：介绍了水泥安定性的概念，详细分析了水泥安定性不合格的原因和产生时效性的原因，对水泥安定性不合格对于工程质量的危害进行论述，最后提出防范的措施。

关键词：水泥，体积安定性，f-CaO，时效性，危害，控制措施
前言：水泥对于整个建筑行业地位十分重要，水泥质量的优劣直接关系着建筑工程质量的好坏。

而在水泥检验的各项指标中，安定性可以说最主要的一个指标。

国家相关标准已经做出明确规定，对于安定性不合格的水泥产品视为废品，严禁在各种工程中使用。

1.水泥安定性不合格原因分析
1.1水泥安定性概述
水泥的安定性是指水泥加水硬化，体积变化均匀，使其不开裂、不变形、不溃散的性质。

大多数水泥在硬化过程中都伴有一定的体积变化，这些体积变化都在硬化前结束，且变化均匀。

而水泥中的不安定因素（f-CaO和f-MgO等）的水化反应是发生在水泥的凝结硬化以后，且水化时伴随着体积的成倍膨胀，这种变化使水泥石内部应力发生改变，使水泥石强度下降，甚至产生开裂。

1.2安定性不合格的原因
引起水泥安定性不合格的主要原因是有过量的f-CaO和f-MgO以及SO3, 但是由于f-MgO需要在蒸压条件下才能加速水化反应，而SO3则需要长期在常温水中才会与（3CaO.Al2O3.6H2O）发生反应，所以这二者都不便于快速检验，故在国家标准中对水泥中f-MgO以及SO3的含量都有严格的规定，通常在工程质检中出现安定性不合格主要是由于f-CaO过多引起的。

1.3安定性的时效性
水泥中的f-CaO成因也不尽相同:因烧结温度不够而使水泥熟料反应不完全，导致大量的f-CaO残留，称之为低温f-CaO。

而由于配料不当等原因导致CaO成分过多，在烧结阶段反应完全后仍然余下过多的CaO成分以游离的状态存在，我们称为高温f-CaO。

有时会出现这样的情况，同一批次的水泥在第一次送检检测时安定性不合格，但是在过几天的第二次送检检测中却是合格的。

这是因为低温f-CaO的结构比较疏松，在水泥存放的过程中能自动吸收空气中的水分进行消解，随着水泥存放时间的延长，水泥中f-CaO不断的吸收空气中的水分而水化，含量不断的减少，而高温f-CaO的密度大，结构比较致密，且表面包裹着玻璃釉状物质，不易吸收空气中的水分进行水化，所以时效性的产生主要是由低温
f-CaO引起的。

但必须要注意的是存放一段时间有可能解决由于低温f-CaO而造成的水泥安定性不合格，并不意味着水泥的安定性不合格只要存放一段时间就可以了。

2.安定性不合格对建筑工程质量的危害
低温f-CaO，它结构比较疏松，水化的速度快，比较容易发现，在施工中表现为混凝土不凝结、不硬化，早期没有强度等。

而高温f-CaO它表面有玻璃釉状物质包裹，由于水化的速度缓慢，一般都在几个月以后甚至更长的时间才开始水化，故施工中混凝土早期的强度一般都能达到标准值，不易发现，如果不做安定性试验，就很难发现问题。

但是随着时间的延长，f-CaO慢慢开始水化，引起固相体积的膨胀，产生内应力，从而导致混凝土强度的降低，甚至引起混凝土构件的破坏。

水泥安定性不合格将会引起水泥石开裂，导致混凝土结构破坏，水泥的体积膨胀值与混凝土体积膨胀值是不同的，前者为净浆，后者为水泥、水和粗细骨料组成的集合体，而且用水量各不相同，水化情况也不尽相同，混凝土的孔隙远比净浆中的孔隙要高，所以水泥的体积变化不能全面地代表混凝土的体积变化，凡工程中使用了安定性不合格的水泥的，均造成了程度不同的质量问题，事故发生的部位和损坏程度如下：
2.1混凝土工程
用于混凝土工程的柱、梁、板、墙，浇筑后凝结缓慢，混凝土表面出现不规则网状裂缝无强度，部分裂缝处混凝土酥松，尤其是承重部位的阳台梁挑檐板雨蓬等随时间推移，即出现裂缝或损坏。

2.2砌体工程
轻者砂浆达不到设计强度，重者砂浆无强度，随着砂浆中的水分的析出干燥，砂灰变酥，墙体粘结强度达不到设计要求，甚至出现崩裂和损坏。

2.3装饰工程
使用在内外墙裙，抹灰层或地面，轻者装饰无强度、起皮、开裂、掉砂，重者大面积脱落、掉皮，经不起风雨的冲刷，短期内毁坏。

3.预防措施
因f-CaO等安定性不良因素在生产过程中无法避免，而其对于工程质量有着很大的影响，所以应对其生产、销售、使用施工等环节做到全过程控制。

3.1生产环节控制
3.1.1保障进水泥厂原材料成份稳定
进厂石灰质原料在保障CaO含量的前提下，应控制MgO<3%。

3.1.2进行均化
对原料进厂、生料制备、熟料煅烧、水泥成品等环节进行均化处理，不仅对水泥稳定高产有十分显著的影响，也能有效控制安定性波动。

3.1.3科学配料并合理煅烧
根据各厂原材料和设备工艺状况进行适合自己的配料方案和煅烧工艺制度，由我厂长时间实验数据得出在熟料KH在0.86~0.90之间，f-CaO含量在0.8~2%时，熟料质量、产量均能得到保障。

3.1.4控制混合材掺加量
在加入石膏、粉煤灰等混合材进行水泥粉磨时，应严格控制成品中SO3<3.5%,MgO<5%。

3.2销售环节控制
由于水泥生产中f-CaO的产生是不可避免的，因此在水泥熟料粉磨前和成品水泥出厂前一定要存放一定时间（安定期），但存放时间过长对产品质量、生产企业管理和成本控制都不利，各厂应根据实际情况进行销售管理。

3.3使用施工环节控制
3.3.1严把质量关
严格按照“先检验后使用”的原则，杜绝为了赶工期而出现的未检验即使用或者边检验边使用的现象。

发现安定性不合格的水泥产品及时进行封存和处理，严禁用于工程当中。

3.3.2进行科学管理
建立科学的采购制度，综合来看回转窑生产的水泥产品安定性要优于立窑产品，尽量选取工艺较先进的回转窑水泥产品。

刚刚买回的水泥是不能使用的，尤其是老式立窑刚生产出来还是热的水泥产品，需要放置一两天后再使用。

要进行科学的施工组织管理，避免影响工期。

3.3.3及时发现问题并处理
对于已经施工部分，定期进行检验，若发现不慎用了安定性不合格产品应及时通知责任各方，严肃认真进行处理，不能存在侥幸心理，不留任何安全隐患。

4.总结
水泥质量对于工程质量举足轻重，而水泥安定性由于其自身的隐蔽性和重要性，生产、检验、施工等各方一定要给予高度关注，并从自身做起为工程质量做好保障。

参考文献：
[1]《水泥工艺》中国建材工业出版社
[2]关翠英,郭小录. 水泥安定性不合格对工程质量的危害[J]. 陕西建筑. 2005(12)
[3]刘天舒,姜永丽,梅宝奎. 改善水泥安定性的途径[J]. 辽宁建材. 2005(01)。