水泥品质对混凝土性能的影响

浅析水泥品质对混凝土性能的影响摘要：加强水泥品质对混凝土性能的影响的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对水泥品质对混凝土性能的影响进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：水泥品质；混凝土；影响

中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：

0 引言

混凝土是土木工程中应用最广泛的材料，它在今后相当长的时期内仍然是最主要的建筑材料。混凝土的质量直接关系着工程的寿命，因此工程对混凝土性能的要求越来越高。影响混凝土工程质量的因素很多，包括生产混凝土的原材料质量、混凝土的配合比、混凝土的浇筑和振捣工艺、混凝土的养护等。生产混凝土的原材料质量在很大程度上影响着混凝土的性能，原材料的质量越高，越容易配制出性能好的混凝土。水泥是混凝土的胶凝材料，水泥的水化是混凝土能够硬化成型的基础，因此水泥的品质对混凝土的性能有着非常大的影响。在工程中为了获得优质的混凝土，应选择品质比较高的水泥，但在有些情况下，由于条件的限制，不得不采用品质比较低的水泥。例如，我国在非洲承建的一些土木工程项目中，水泥依靠从比较遥远的地区进口，不可能实现即用即买，一般要一次运输和储备工程一年或两年所需的水泥。水泥在储存的过程中会发生品质的降低，如何根据水泥品质的变化来调整混凝土的配合比是一

个值得关注的问题。

1水泥矿物组成的影响

众所周知，硅酸盐水泥主要的组成矿物有四种，它们的水化性质不同，在水泥中所占比例不同，影响水泥整体的性质。熟料矿物成分中c3a虽然对早期强度贡献较大，但水化热是其他矿物水化热的数倍;却对抗磨损、避免裂缝形成以及抗化学侵害不利。因此c3a 含量较大的早强水泥容易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。所以在高饱和比、高硅酸率、高铝氧率这三高配料的思想指导下，应尽可能降低c3a的含量，并且尽可能使高温熟料得以淬冷。因此长径比小的窑型和新型蓖冷机应得到优先关注。另外，如果因原燃料的条件所限c汰不能降至7%以下，高细矿渣或粉煤灰的掺人有利于降低水化热，降低了新浇混凝土表面的温度梯度，并且减少了后期钙矾石的形成，从而降低了混凝土开裂的风险。除了温度梯度高产生收缩外，湿度梯度高也是混凝土出现早期开裂的主要原因。现代化的装备生产的水泥极大地提高了水泥活性，也就增大了水化热和需水量，使混凝土表面的温度梯度和湿度梯度增大，降低了徐变系数，使得高强混凝土比低强混凝土更易开裂。

目前我国混凝土普遍使用高效减水剂和其他外加剂，由于c3a

水化速度最快，对减水剂的吸附量也最大，它首先吸附了大量减水剂。因而c3a含量高的水泥一般与外加剂的适应性差，混凝土坍落度损失大。

2水泥细度的影响

水泥磨得越细，比表面积越高，水泥的活性(强度)愈高，其保水性能愈好，抗渗和抗碳化性能愈强，有利于混凝土耐久性的提高。但是水泥的细度愈细则需水量愈大，粒径在1μm以下的颗粒不到一天就完全水化，几乎对后期强度没有任何贡献。倒是对早期的水化热、混凝土的自收缩和干燥收缩有贡献—水化快的水泥颗粒水化热释放得早;因水化快消耗混凝土内部的水分较快，引起混凝土的自干燥收缩开裂。粗颗粒的减少，减少了稳定体积的未水化颗粒，因而影响到混凝土的长期性能。我们现有的混凝土结构，一般的设计寿命是60年，而有专家预测，由于超细水泥颗粒含量太多，50年后，我们的混凝土强度只能达到设计强度的40%。有些水泥厂因碱含量过高，或者因窑型等外因的限制，水泥熟料活性较差，为了努力提高28d抗压强度从而大幅度提高比表面积，造成3d强度大增。这种水泥需水量、水化热大增，混凝土早期裂缝频繁出现，混凝土的耐久性不良。特别细的早强(r3/r2:)60%)水泥由于凝结较快，还使混凝土坍落度损失过大，对施工不利。因此，没有必要超越客观条件以粉磨得更细的手段来提高水泥的标号。从而可以认为r型早强水泥不一定优于非r型水泥。过去水泥熟料活性低，磨得也粗，混凝土标号又不高，水灰比较大(>0.5)，早强型水泥对施工是有利的。但现在新型水泥装备的出现，高性能混凝土逐渐普及，水灰比下降(0.35一0.4)，早强型水泥就转化为不利因素。国外之

所以仍有标明r型水泥的销售，主要因为该地区原料条件的限制而必然是早强型，标明r型就可使施工者配制混凝土时采取必要措施(包括水泥用量、水灰比、外掺料、养护条件等)，避免混凝土出现裂缝而过早地被破坏。不是国内言r型的水泥就好的概念。水泥比表面积的增加，与相同高效减水剂的适应性差。为减小流动度损失需要增加更多掺量的高效减水剂。不仅增大生产成本，而且可导致混凝土中水泥用量的增加，混凝土的缓凝时间增长，影响混凝土的耐久性。水泥中掺人较大量的磨细矿渣或粉煤灰时，上述矛盾可得到很大程度的缓解。

3水泥中含碱量的影响

由于碱一骨料反应必须在混凝土中有足够的含碱量、足够数量的活性骨料和足够的水分供应，三个条件同时存在的情况下才会发生，混凝土中的碱含量主要来自于水泥和外加剂。水泥中的碱含量对自身的28天抗压强度也有一定的影响，会造成3天抗压强度偏高，28d抗压强度偏低;含碱量越低，水泥与外加剂的相溶性越好;含碱量高时将缩短水泥的凝结时间，降低混凝土的流动度。且碱能促进水泥的收缩开裂，造成混凝土结构物的劣化。

4水泥温度的影响

水泥粉磨时，需掺天然二水石膏作调凝剂，但有的水泥厂常粉磨未经充分冷却的熟料，以及有些磨机由于冷却设施不完善致使磨机内温度过高，大量二水石膏分解为半水石膏。这些半水石膏在水

泥加水搅拌时又迅速生成二水石膏结晶，而造成混凝土坍落度损失大，严重时产生假凝，影响混凝土的施工性能。

5混合材的影响

由于混合材品种、性质和掺量等不同，混凝土和易性以及与外加剂适应性也不相同。因此易泌水、流动度损失大的混合材与保水性好、流动度损失都较小的混合材搭配使用，可互相弥补，防止泌水、离析，提高混凝土和易性以及与外加剂适应性。如矿渣、钢渣与粉煤灰搭配使用，可取得较好的效果。用粉煤灰、矿渣作混合材，不但能降低混凝土水化热，若以超细粉加人，还能大大提高水泥强度，提高混凝土的耐久性。

综上所述，水泥的品质与混凝土的性能有很大的关系;为了实现建设可持续发展的混凝土结构这个目标，我们在生产水泥和选用水泥时，要求水泥产品质量不但应达到国家标准要求等，而且应重视水泥的性能指标:(l)控制c3a含量，以利混凝土的耐久性。(2)水泥细度不能过细，会造成混凝土用水量增大，坍落度损失增大。(3)控制水泥的温度也很重要;(4)水泥中混合材粒径较粗时对混凝土

的耐久性不利，但是掺人细磨矿渣对混凝土耐久性极为有利，在碱含量或c3a较高的情况下尤为如此。

参考文献：

[1] mehta p k.advances in concrete technology[m].concr int，1999（6）：69-76.