水泥品质与混凝土质量关系研究

2013-11-27仲吉祥

江西建材 2013年2期

仲吉祥

(新疆天业集团天辰水泥有限责任公司，新疆石河子 832000)

我国先后对水泥的标准进行了三次修订，最后一次是在2008年开始实施的。在各次的修订中，都努力促进我国生产工艺的改进和产品质量的提高。在水泥强度的标准和检验方法上，将“硬练”改成了“软练”。［1］水泥与混泥土之间的关系非常密切，就好比食物与人之间的关系。在传统上，人们重视工程质量的强度，进而关注水泥的强度。近年来，与过去相比，虽然混泥土在施工的过程中水泥与高效减水剂的相容性有了一定的发展，但是并不容乐观，在许多的环节都出现了开裂的现象，导致这种情况的原因有很多，所涉及到的范围也比较广，其中包括建筑材料、设计、管理等，而原材料是影响混泥土质量的主要原因。［5］

1 水泥矿物组成的影响

人们都知道硅酸盐水泥是有四种矿物组成的，由于它们的水化性质不同，因此，当水泥中所占的比例不同时，就会影响水泥整体的性质。在混泥土早期强度中，C3A有很大的贡献，它的水化热比其他矿物水化热要大许多倍。［3］这就导致C3A中含量较大的早强水泥，容易被早期的温度收缩，并在干燥收缩和自收缩的过程中而导致开裂。如下图1和图2所示，水泥的自收缩和干燥收缩。

图1 水泥开裂

目前，我国所生产的混泥土，尤其是中等以上强度等级的混泥土，都普遍使用的是高效减水剂和其他外加剂，在C3A水化的作用下，吸附减水剂的量也非常大，它首先吸附的是减水剂，因此，C3A含量高的水泥要比外加剂的适应能力差。

2 水泥细度对混泥土的影响

图2 水泥自收缩

目前，我国的大部分水泥都是依靠磨粉，细颗粒是由水泥的磨细程度决定的，磨的越细就会有更多的细颗粒。因此，许多的水泥厂都通过增加水泥的细度来提高水泥早期的强度。如果将水泥的比表面积增大，水泥早期的强度就会更高，而水泥的水化速率也会提高，但是颗粒的粒径小于1μm就会很快的完成水化，这对后期的强度没有好处。［4］但是对早期的水化热和混泥土的自收缩和干燥有很大的帮助，在水化快的作用下，水泥颗粒水化热性释放就会更早，这是由于水化快能够较快的消耗混泥土内部的水分，从而导致混泥土出现自干燥收缩，而且，细颗粒容易出现水化充分的现象，这将会加快易干燥收缩凝胶和其他水化物。随着粗颗粒的减少，未水化颗粒的稳定体积也会相对减少，这就会给混泥土的长期性能造成一定的影响。目前的混泥土结构中，其设计的寿命是60年，但是有专家预测到，如果含有太多的超细水泥，混泥土强度在50年后只能达到设计强度的40%。［5］由于水泥比表面积的增加，就会比相同高效减水剂的适应性差。但是添加更多的掺量高效减水剂，就会减小流动度的损失。使用这种方法，不仅会增加混泥土中的水泥用量，不利于混泥土的耐久性，而且还会增加施工的费用。因此，水泥的细度会影响到混泥土的抗裂性和抗冻性。

3 混合材料对混泥土质量的影响

在生产水泥的过程中，对于掺入的混合材，应根据混合材的品种，这不仅能够有效的改善水泥的性质，还能够对混泥土和易性以及外加剂的适应性产生不同的效果。因此，流动度损失大的混合材与保水性的关系与泌水有很大的关系，如果采取搭配使用流动度损失较小的混合材，就可以相互弥补，从而防止泌水离析，有利于提高混泥土和易性以外的外加剂适应性。其他的材料搭配使用也会产生很好的效果，例如粉煤灰、煤矸石与钢渣、矿渣搭配使用，将石灰石作为混合材料，就会大大降低混泥土的水化热，如果添加超细粉，就会很大程度的提高水泥的强度。如果降低熟料的配比，就能够减少干燥收缩和温度收缩引起的裂缝，降低混泥土的水化热，从而提高混泥土的质量。目前，大部分都采用超细煤灰和矿渣，来降温大体积的混泥土以及降低水化热。当矿渣和超级粉煤灰磨细熟料时加入，就会大大改善水泥的品质，不仅有利于提高混泥土的质量，还能够使在施工生产环节更方便使用。

4 水泥中含碱量对混泥土的影响

只有供应足够的水分、足够的含碱量、足够的活性骨料，并同时存在的情况下，才能发生碱—骨料反应，但是如果气候干燥，就不容易发生碱—骨料反应。但是在碱的作用下，能够促进水泥的收缩开裂，从而导致混泥土结构劣化。而且，它对混泥土的外观也有很大的影响，当混泥土的结构经过春季和冬季后，就会出现泛霜的情况。

5 热水泥对混泥土质量的影响

在市场经济体制下，行业类的竞争非常激烈，这就促使了有些建设单位为了赢得更多的经济效益而缩短工期，就将会导致施工单位为了赶工期，从而使水泥在施工季节供不应求，这将会使许多的水泥生产厂家的水泥质量没有保证，在生产的过程中并不按照正常的程序，甚至送到施工现场的水泥还是热的。对于这种水泥，一旦遇到水就会产生大量的水化热，减小外加剂的适应性，缩短混泥土的放热时间，就会使水化的反应速度加快，这将会导致混泥土出现更快的坍落度，从而加剧混泥土的收缩而导致出现裂缝。