水泥凝结时间对混凝土强度的影响

水泥凝结时间对混凝土强度的影响

[摘要]水泥是混凝土的一部分，调节和控制水泥的凝结时间将对混凝土的强度产生相互的影响。

[关键词]水泥凝结时间混凝土硬化强度

水泥的凝结时间直接影响混凝土的凝结硬化强度，为了保证混凝土有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣等一些列的施工过程，必须要求水泥有一个合理稳定的初凝时间。初凝时间过短，往往来不及施工，甚至来不及运输到施工工地；施工完毕后，为了加快施工进度，缩短工期，同时需要混凝土较快硬化，缩短脱模时间。终凝时间过长，会使施工人员难以适应，妨碍工程进展。影响混凝土凝结的快慢，主要是水泥的凝结硬化。水泥的凝结硬化一方面取决于水泥矿物成分，因此要合理控制水泥中各种矿物的比例，尤其是成分中C3S和C3A的配比。另一方面取决于环境的温度、湿度等。所以要充分保证水泥水化所需要的温、湿度条件，保证混凝土的正常凝结硬化。再一方面是水泥在磨制时经常要掺加二水石膏(水泥中二氧化硫的来源)，目的是可以调节凝结时间，还能提高早期的强度，降低干缩变形，改善混凝土的耐蚀、抗冻和抗渗等一系列性能。水泥在磨制时，应当控制不可使磨机内的温度过高，否则会使二水石膏脱水，变成硬石膏，失去调节凝结时间的作用，导致水泥容易出现快凝、缓凝或假凝的现象。从而使凝结时间得不到有效控制，影响水泥在混凝土中的正常使用，从而降低混凝土的强度。

1水泥的凝结时间

一般来说，水泥的初凝时间为不小于45min，终凝时间：硅酸盐水泥不得大于6.5h，普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥不得大于10h。在实际使用时最好能够选择合适凝结时间的水泥，尤其是在高温季节，水泥的凝结时间应适当增长；在低温季节为了防止混凝土冻害，要适当调整缩短凝结时间。

2工程实例

2.1实例1：某3层住宅，梁柱混凝土强度等级为C20机械搅拌，人工运输，插入式振捣。水泥为P.0425，质量事故发生后复检，其细度、安全性和强度均合格，初凝15min，终凝为25min。低层柱梁质量情况见下图1，其中在浇筑L2混凝土时，模板及支撑随地基土沉陷而下挠，最大位移约40mm。

2.2实例2：某工程为4层全现浇框架，混凝土强度等级为C20，板厚100mm，机械搅拌，塔吊运输，插入式振捣棒和平板式振捣器振捣。水泥为P.0325，使用前检验安定性合格，使用后复检，其安定性，细度和强度均合格，初凝25min，终凝是55min。质量情况见下图2。

通过分析可知，水泥的初凝时间过短，以至来不及完成振捣，就会影响混凝土的强度。例1和例2都使用了初凝时间不合格的水泥，其中实例1的L2同样在水泥初凝后振捣并发生较大的下挠变形，致使混凝土强度达不到预定的强度等级，即使在混凝土初凝前的振捣也不能充分的发挥作用，结果经过振捣部位的混凝土达到了强度的要求，漏振的部位出现了蜂窝、露筋和孔洞等缺陷。因此在混凝土浇筑过程中，适度的振捣是混凝土达到均匀的密实，然而振捣必须在水泥浆体处于塑性状态下进行，即在水泥初凝以前完成。否则初凝以后的混凝土内部的水泥颗粒之间与骨料之间已发生互相粘结，此时若受到外部的振动力作用或受力变形，粘结界面就会受到破坏，混凝土内部会出现裂纹，从而大大减低了混凝土的强度。

3缓凝剂的使用

对于预拌泵送混凝土，大面积、大体积和超大结构混凝土，或者高温季节施工的混凝土，都要求混凝土有较长的初凝时间，来保证混凝土的强度、密实等性能。而水泥的凝结时间仍然是混凝土凝结时间的主要影响因素。

3.1缓凝剂一般都存在一个最佳掺量和适宜的掺量范围。不同的缓凝剂其最佳掺量可能不同，同种缓凝剂对不同的水泥，其最佳掺量也不一定相同。因此实际工程中要合理选择缓凝剂，并严格控制缓凝剂的掺量。

3.2添加缓凝剂会降低混凝土的1d强度，部分缓凝剂会降低混凝土的3d强度和7d强度，但在合理的掺量范围，混凝土的后期强度一般会有所提高。缓凝剂与水泥不适应产生异常凝结时，其后期强度会有所降低。

3.3缓凝剂和水泥的适应性与水泥的矿物组成、水泥调凝剂、碱含量等因素有关，在工程中应用缓凝剂时要进行缓凝剂与水泥的适应性试验，尽量避免和减少由于缓凝剂使用不当而产牛工程事故。

总之，水泥的凝结时间对混凝土强度有重要的作用，根据水泥凝结时间的参数，结合每个施工工艺的特点和要求，选用合适的添加剂(主要是缓凝剂)，按最佳掺量掺用，适当调节水泥的凝结时间来控制混凝土的凝结时间，从而保证混凝土的工程质量。