对水泥标准稠度用水量的影响因素研究

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水泥即细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的一种材料。水泥标准稠度用水量的大小十分重要，影响着水泥净浆实现标准稠度和水泥砂浆达到规定流动度的用水量，包括混凝土到达坍落度的用水量。其高低对混凝土的性能影响也很大，比如，用水量过多会导致混凝土强度降低，会产生泥土干缩、裂纹等，从而混凝土的抗渗性和耐久性也会降低。因而，合理控制用水量有着重要意义。影响水泥标准稠度用水量因素有许多，如环境条件、铝酸三钙的含量、仪器设备、水泥温度的影响、水泥颗粒形貌的影响、混合材的种类及掺入量和操作方法等。本文主要从这几个方面展开，具体如下。

1 环境条件

以普通硅酸盐水泥的标准稠度用水量的测定试验为例，不同的温度与湿度会有不一样的检验结果。温度方面：伴随着温度的上升，水泥的水化反应会加快速度，水泥净浆也会更快凝结，这样会造成实验检验结果的误差，检验会偏大。当温度较低，水泥的水化反应的速度缓慢，水泥净浆凝结需要较长时间，会导致实验检测结果偏小。湿度方面：湿度过低会使实验室较为干燥，水泥净浆容易失去水分，实验检测结果会偏大。综上所述，水泥的水化反应受到温度和湿度的影响比较大，适度的温度与湿度可以使水泥的物理性能更加稳定。因而水泥实验对温度和湿度的要求较为严格，《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》明确规定了相关的温度和湿度。温度方面要在 20 ± 2℃，湿度则不能大于等于50%。为了使实验结果更准确，实验误差缩至最小，需要在规范条件下进行实验。

2 铝酸三钙的含量

水泥熟料中主要包含硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S），铝酸三钙（C3A），铁铝酸四钙（C4AF)等四种矿物等，这几种矿物是水泥强度的主要来源，其中铝酸三钙的含量对水泥早期强度影响最大，其水花速度块，放热大，其水化产物和结果受溶液CaO浓度和温度影响很大，最先生成介稳状态的铝酸钙，最终转化为水石榴石。水化反应快的速凝矿物含量越高，水泥标准稠度用水量就越高。这几种矿物中，铝酸三钙的含量是水泥标准稠度用水量的重要影响因素。

3 仪器设备

如上所述，水泥实验对温度和湿度的要求较为严格。一是为了使空间得到充分的利用，二是为了节约成本，在实验室内，一般会把水泥胶砂强度和水泥胶砂流动度以及水泥标准稠度用水量的试验检测在同一实验室内进行检测。在实验室需求多时，这三个实验可能是在一个实验室里同时进行操作的，由于水泥胶砂流动度的试验检测和水泥胶砂强度的试验检测中，有些操作会引起震波，如进行试验时，水泥胶砂流动度测定仪、水泥胶砂振实台会有震波。大量震波对于水泥标准稠度用水量的试验检测会产生一定的影响，会影响滑动杆在水泥净浆中的下沉距离。经过实验检测发现，当进行水泥标准稠度用水量实验检测时，由于震波不同，对于滑动杆的下沉距离有所影响，从而影响实验结果的准确度。

4 水泥温度的影响

如环境条件影响所述，温度对于水泥的标准稠度用水量的影响是很明显的，当温度过高时会产生性能受损的问题。在这里主要谈一下水泥温度过高的影响和对策。水泥温度过高会使石膏脱水，标准稠度用水量上升。面对这样的情况，首先，可以用湿粉煤灰或湿矿渣作为混合材，含有适量水分的混合材会在粉磨过程中吸收和蒸发热量，使水泥温度不至于过高。其次可以对熟料进行冷却，降低孰料的温度。最后，需要有足够的水泥库容，可以有助于水泥降温，保持其本身性能不被破坏。

5 水泥颗粒形貌的影响

水泥的颗粒形貌影响如下：水泥颗粒越像球状，其颗粒间的摩擦就越小，水泥的标准稠度用水量会越低。当水泥颗粒的球状越大，其与混凝土产生的滚珠效应会使水泥的标准稠度用水量减少，强度较高，混凝土的强度和耐久性也越好。伴随着颗粒的球形度变大，之间的摩擦时越来越小的，水泥的标准稠度用水量越少。因而水泥颗粒呈球形或椭球形的较多。

6 混合材的种类及掺入量

从质量来说：混合材的质量对于水泥的标准稠度用水量有着影响，比如一些矿渣和优质粉煤灰等制造的水泥，其标准稠度用水量就较低。一些质量较差的混合材，如烧失量较高的粉煤灰、掺烧煤矸石和烧粘土或磨制的水泥，含水量较少，所制造的水泥标准稠度用水量较高。从掺入量来说：混合材的掺入量越大, 水泥的标准稠度用水量越高。混合材的掺入量越小, 水泥的标准稠度用水量越低。

7 操作方法

水泥标准稠度用水量的实验除了对温度、湿度有着严格的要求，对于水的要求也很严格。不同的水分会使实验结果有着偏差，下面以抹布的干湿状态为例：为了不使仪器设备过多吸收水分，每次实验前需要用抹布擦拭水泥净浆搅拌机的搅拌锅和扇叶。在这个过程中，由于抹布的干湿程度和不同操作人员的擦拭力度的不同，水泥净浆搅拌机的搅拌锅和扇叶就会有不同的干湿状态，实验结果就会有一定的误差。

8 结语

除了上述七种影响因素外，石膏的掺量、形态和品位等对于水泥标准稠度用水量也有一定的影响，高品位的石膏做材料制造出来的水泥标准稠度用水量较低，低品味的石膏做材料制造出来的水泥则有较高的标准稠度用水量。水泥标准稠度用水量对检验水泥性能有较大影响，对于水泥的结构、性能的稳定性有着重要作用，需要我们保证较小的误差，而这些影响因素产生的影响是不容忽视的。为了尽可能减少误差，我们要严格按照实验室的规范要求进行操作，实验人员的实验能力也要不断提高，尽量避免以上影响因素对于实验检验的影响，不断减小实验误差，提高实验过程的规范性、实验结果的准确性。

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