水泥工艺对混凝土耐久性的影响

徐元勋 高延金

（鲁南中联水泥有限公司，山东 枣庄 277531）

水泥工艺对混凝土耐久性的影响

徐元勋 高延金

（鲁南中联水泥有限公司，山东 枣庄 277531）

目前，我国人民对于建筑质量的重视越来越高。水泥是混凝土的重要原料，水泥的性能对于混凝土的耐久性影响是相当大的。本篇文章通过阐述水泥对混凝土耐久性影响的主要方面，并由此提出控制水泥工艺改善水泥性能的具体措施。

水泥工艺 混凝土 耐久性 影响

引言

水泥作为混凝土的一种重要原材料，其性能对混凝土性能有着十分重要的影响。而混凝土的性能中，其耐久性是相当重要的性能。混凝土耐久性能是决定建筑耐久性和质量水平的前提，并且如果混凝土的结构性能没有达到预期使用的年限就被过早破坏，经济损失较为巨大，同时也会危及人们的安全。就这个情况来讲，水泥的工艺水平的高低对于我国建筑行业的质量有着十分重要的意义。

一、水泥工艺对混凝土耐久性的影响

1、水泥的矿物组成影响混凝土的耐久性

水泥矿物成分组合的比例以及成分的混合搭配程度对水泥或者水化产物的性能及结构会有很大的影响。根据建筑行业的实践结果显示，在水泥多样的水化产物成分当中，稳定性最差的就是氢氧化钙，稳定性较好的是钙硅比值比较大的水化硅酸钙。硅酸钙中有硅酸三钙与硅酸二钙，其中硅酸三钙的水化过程生产的水化硅酸钙的钙硅比值比硅酸二钙的钙硅比值较低，但是硅酸三钙生成的氢氧化钙的数量比硅酸二钙的要多。通过硅酸三钙与硅酸二钙的对比，可以发现：在水泥的矿物成分构成中，硅酸二钙的含量越多，硅酸三钙的含量越少，这种情况是有利于提高混凝土的耐久性的。另外人们也早已了解、认识水泥中铝酸三钙（C 3 A）含量过高多导致的混凝土耐久性和工作性能降低的影响。

2、水泥粉磨细度影响混凝土的耐久性

2.1 水泥粉磨细程度影响混凝土的含湿量以及孔结构

水泥粉磨细程度会影响到水泥混凝土孔结构。即随着水泥粉磨细度的提高，其比表面积也相对的得到了提高，所以，水化产物会在未水化完全的水泥颗粒表面形成一层致密的水化产物薄膜，因为存在这层致密薄膜，会严重影响到致密薄膜内部水泥颗粒的进一步水化，从而会使得混凝土内部形成的更为致密的水化产物数量减少，进而影响到水泥混凝土的孔结构。通过科研人员的悉心研究发现：如果在水泥颗粒的组成成分中，有大量直径小于5um的细小颗粒存在，会严重的改变混凝土内部的微观孔隙结构，以致于使水泥石中的大毛细孔数量急剧减少，微毛细孔的数量增多，最终增强混凝土的毛细现象及混凝土的吸湿性，最后会导致混凝土内部空隙的湿度得到了提高。而通过实验对比发现，比较直径小于 5um的细小颗粒的普通水泥与不含细颗粒的普通水泥，对于直径小于5um的细小颗粒的普通水泥来说，如果其水泥石经过 28d的硬化后，在潮湿空气中防止 3d 的时间后，其吸湿率同比增大了百分之20到百分之60，同时相对于水泥石体积吸水率相比较提高了百分之60到百分之80。如果在湿度较低的环境下，会提升水泥石吸湿的性能，并且极有可能使混凝土孔隙内部的湿度达到过度的饱和，从而使得混凝土产生裂缝，严重的会引起混凝土的整体开裂破坏。而且这种整体的开裂破坏也会降低混凝土的抗冻性、大气稳定性，加快碱集料的反应效率和钢筋的锈蚀速率以及其他的化学腐蚀破坏程度，从而严重影响混凝土的耐久性能

2.2 水泥粉磨细度影响混凝土的常压渗透性。

所谓混凝土的常压渗透性是指在常压的条件下，混凝土因为其本身的孔结构的毛细作用产生的渗透性。虽然我国经济在不断地发展，但是在混凝土的渗透性测试中存在的问题还是很多的。主要的盲区就是不能够在没有水压差，并且氯离子浓度差的常压状态下，测量反映毛细孔压力对混凝土渗透性能的影响程度。根据研究人员的研究资料及社会实践显示，在实际的情况下，毛细孔压力的大小远远的大于水的压力，同时进行破坏的最不利条件就是在常压条件的大气环境中。因此，对于混凝土的渗透性来说，其关注的重点就是在常压渗透，而不用过多的对于水作用下的渗透性，因为由于常压渗透性所造成的破坏更容易使钢筋腐蚀，更容易遭受冻害，同时也会严重影响混凝土的耐久性。

2.3 水泥粉磨细度影响混凝土自收缩、压力水渗透性

在国内外的水泥粉磨细度对混凝土自收缩、压力水渗透性的资料、研究中显示，当混凝土内部结构的微毛细孔数量较多、大毛细孔的数量较少的情况下，会容易使混凝土内部孔隙中的的毛细孔压力处于增大的状态，同时也会增加混凝土自收缩的幅度，从而会造成混凝土自收缩裂缝的增多。因为这种情况的存在在一定程度上会加速水、各种具有强腐蚀性液体的腐蚀速度，同时也会影响到混凝土的耐久性、抗渗性能等各种性能。由于当前的实际工程中，操作人员会盲目的降低混凝土的水胶比、提高水泥粉磨的细度，最终会影响高强和高密实混凝土因为自收缩所造成的裂缝产生现象经常出现。

二、控制水泥工艺的具体措施

1、控制水泥的矿物组成部分

在国内外的水泥行业工作者为了解决水泥对于高强、磨细、降低水化热和需水量的要求做了大量的研究。主要的措施就是通过水泥生料配料方案的优化降低C 3 A的含量，加强水泥熟料煅烧工艺以及加快冷却速率改善矿物晶体结构，同时也可以通过调整水泥粉磨系统的工艺参数合理分配水泥的颗粒级配，就是通过调整RRB曲线的斜率保持1. 0左右的方式。

2、控制水泥的细度

我国传统的控制细度方式是相对简单、粗糙的，其关注的重点是大颗粒所引起的水泥水化反应，但是严重的忽略了颗粒大小对于水泥的作用。所以需要有新的方式控制水泥的细度。

第一，控制均匀性系数。均匀性系数是影响、评价水泥颗粒分布大小的重要因素。即如果水泥颗粒分布的范围较窄就体现着其均匀系数较大。粉磨中颗粒级配的情况也是由控制均匀系数的方式表现的。所以在实际操作中，要调整及研究水泥的均匀系数问题。

第二，控制水泥特征的颗粒直径。水泥的特征粒径是影响水泥总细粉含量的重要因素，并且也在很大程度上影响着水泥的强度增进率。如果水泥的特征粒径较小，其水泥细粉的含量也较多。因此，在实际操作过程中，要严格的掌握控制特征粒径，调整水泥的细度。

第三，控制比表面积。控制比表面积也是相当重要的部分。因为均匀性系数与特征粒径对于水泥颗粒的粉磨程度的反映不能达到标准，所以就需要通过比表面积来反映，因此，要控制比表面积。

3、提高操作人员的专业素养

人员的专业素养是影响水泥工艺质量的又一重要组成部分。操作人员的专业素养代表着水泥工艺质量的高低。如果操作人员的专业操作能力较差，很有可能造成水泥的成分比例失调，严重影响混凝土的质量从而影响到建筑物的质量。所以企业在任用人员的时候要考虑到操作人员的专业素质、知识水平，并定期对这些人员进行技术培训。

结语

混凝土的耐久性是在建筑行业中相当重要的质量性能，不仅影响到建筑行业的经济状况，而且直接的影响到人民的生命及财产的安全，所以国家及相关行业高度重视混凝土的耐久性。同时由于水泥的工艺对于水泥混凝土的耐久性的影响较为巨大，所以在处理混凝土耐久性问题中要着重解决水泥的生产工艺，并且要在实践的过程中不断地提高生产水泥的工艺水平，确保水泥性能的优良从而保证建筑物的质量及人民的生命财产安全。本文通过阐述水泥对混凝土耐久性影响的主要方面，并由此提出控制水泥工艺的具体措施，望对阅读者有借鉴意义。

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1007-6344（2015）08-0008-01