浅谈水泥的安定性

浅谈水泥的安定性

【摘要】本文简述了水泥安定性不合格的原因以及在检测中遇到的安定性的时效问题及成因。

【关键词】安定性;时效;体积膨胀

0.概述

水泥的体积安定性是表示水泥浆体硬化后是否发生不均匀体积变化的指标。是评判水泥的品质指标之一，也是保证水泥制品、混凝土工程质量的必要条件。在水泥的各项指标中,安定性可以说是一个主要的技术指标。水泥在凝结硬化过程中，如果产生不均匀变形或在水泥硬化后变形太大，会使混凝土构件产生变形、膨胀、严重时造成开裂，从而影响混凝土的质量。当不均匀体积变化形成的应力超出水泥结构所能承受的极限时，将会给整个结构造成极为不利的影响，严重时引起结构的破坏。在国家标准中安定性不合格的水泥是废品，水泥中的不安定因素f-CaO、f-MgO都是过烧的，熟化很慢，在水泥已经硬化后才产生固相体积膨胀，安定性不合格的水泥是禁止在工程上使用的，所以安定性的合格与否是至关重要的。

1．安定性不合格的原因分析

引起水泥安定性不合格的原因主要是由于水泥熟料中含有过多的f-CaO和f-MgO以及SO3，当水泥原料比例不当或煅烧工艺不正常时，会产生较多的处于游离状态的CaO和MgO，它们和熟料一起，同样经历了1450℃的高温煅烧，属严重过火的CaO和MgO，水化反应速度极慢，在水泥凝结硬化很长时间才进行水化，生成Ca(OH)2和Mg(OH)2在已经硬化的水泥石中膨胀。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，故在水泥的国家标准中对水泥中f-MgO以及SO3的含量都有严格的规定。我们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。

水泥的烧结温度不够而使水泥熟料反应不完全，导致大量的f-CaO的残留，这个是低温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。由于配料不当，原料中CaO 成分过多，导致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，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。

2.时效性

水泥中低温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。因此安定性不合格的水泥在存放一段时间后安定性可能会合格，这个我们称为安定性的时效性。但是并不是所有的水泥存放一段时间后安定性都会合格，当水泥中的f-CaO含量过多或者是由于f-MgO以及SO3引起

的安定性不合格则没有这种特性。这就是说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。

同时由于在水泥的生产过程中f-CaO的产生是不可避免的，因此在水泥配料合理、煅烧时反应彻底的情况下，水泥熟料在粉磨前和成品水泥在出厂前一定要存放一段时间（安定期），这样可以有效的避免安定性时效性的存在，也在一定程度上减少安定性争议的产生。

在水泥的检测中，正确的认识水泥安定性产生的原因，有利于我们在工作中更加准确的检测和判定水泥的安定性。

由于水泥是建筑工程中用量最大，是直接影响到工程质量的建筑材料，而且由于水泥安定性不合格具有一定的隐蔽性，如果不做检验一般很难被发现。

有时施工单位为了追求施工的进度，一边施工一边送检或者干脆不检，这样就在客观上造成了一部分水泥安定性不合格的水泥用在了工程上，而安定性不合格的水泥是废品，是严禁用于工程上的，为了确保工程质量，最好在安定性确定无误后方可进行使用以防给工程留下隐患！

3.为了确保试验结果的准确性和代表性，水泥检验过程中应该注意以下方面

3.1取样

在水泥进场后，首先应该取样送检。每不同批次的水泥必须送有相应资质的试验部门进行检测，每检验批代表数量不得超过200T,散装水泥每检验批代表数量不得超过500T.取样要有代表性，可连续取或者从20个以上的不同部位取等量样品，总量至少12kg。将每一编号所取的水泥混合样通过0.9mm的方孔筛，均分为试验样和封存样。封存样有买卖双方共同签封。以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，水泥厂封存样保存期为40d，以同编号水泥的检验报告为验收依据时，水泥厂封存保存为3个月。

3.2试验操作应准确

在试验过程中为了确保试验结果的准确性，应该严格按照国家标准进行操作，以减少人为因素造成的误差。当雷氏法和饼法的试验结果出现矛盾时，以雷氏法为准。

3.3当试验结果不合格时，应及时通知施工单位

如果厂家对试验结果有异议，应该在尽可能短的时间内，在施工单位、厂家和监理等各方的见证下重新取该批水泥送检。

水泥的安定性有可能会因为时效性的影响而发生变化，对于可能出现的安定性方面的问题应该是以预防为主，所以无论是水泥厂家还是施工单位，都要对水泥的安定性有足够的重视，水泥生产厂家一定要把好质量关，施工单位一定要先检验再使用，否则一旦出现问题则难以弥补。只有在相互配合的条件下才能杜绝安定性不合格的水泥用到建筑工程中。

【参考文献】

［１］公路工程水泥基水泥混凝土试验规程JTG E30-2005．

［２］普通混凝土硅酸盐水泥GB175-2007．

［３］道路材料．

［４］公路工程试验检测人员业务考试复习指南（二）．公路．材料．