水泥品質(zhì)與混凝土質(zhì)量關(guān)系研究

仲吉祥

(新疆天業(yè)集團(tuán)天辰水泥有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000)

我國(guó)先后對(duì)水泥的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了三次修訂，最后一次是在2008年開(kāi)始實(shí)施的。在各次的修訂中，都努力促進(jìn)我國(guó)生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。在水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法上，將“硬練”改成了“軟練”。［1］水泥與混泥土之間的關(guān)系非常密切，就好比食物與人之間的關(guān)系。在傳統(tǒng)上，人們重視工程質(zhì)量的強(qiáng)度，進(jìn)而關(guān)注水泥的強(qiáng)度。近年來(lái)，與過(guò)去相比，雖然混泥土在施工的過(guò)程中水泥與高效減水劑的相容性有了一定的發(fā)展，但是并不容樂(lè)觀，在許多的環(huán)節(jié)都出現(xiàn)了開(kāi)裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致這種情況的原因有很多，所涉及到的范圍也比較廣，其中包括建筑材料、設(shè)計(jì)、管理等，而原材料是影響混泥土質(zhì)量的主要原因。［5］

1 水泥礦物組成的影響

人們都知道硅酸鹽水泥是有四種礦物組成的，由于它們的水化性質(zhì)不同，因此，當(dāng)水泥中所占的比例不同時(shí)，就會(huì)影響水泥整體的性質(zhì)。在混泥土早期強(qiáng)度中，C3A有很大的貢獻(xiàn)，它的水化熱比其他礦物水化熱要大許多倍。［3］這就導(dǎo)致C3A中含量較大的早強(qiáng)水泥，容易被早期的溫度收縮，并在干燥收縮和自收縮的過(guò)程中而導(dǎo)致開(kāi)裂。如下圖1和圖2所示，水泥的自收縮和干燥收縮。

圖1 水泥開(kāi)裂

目前，我國(guó)所生產(chǎn)的混泥土，尤其是中等以上強(qiáng)度等級(jí)的混泥土，都普遍使用的是高效減水劑和其他外加劑，在C3A水化的作用下，吸附減水劑的量也非常大，它首先吸附的是減水劑，因此，C3A含量高的水泥要比外加劑的適應(yīng)能力差。

2 水泥細(xì)度對(duì)混泥土的影響

圖2 水泥自收縮

目前，我國(guó)的大部分水泥都是依靠磨粉，細(xì)顆粒是由水泥的磨細(xì)程度決定的，磨的越細(xì)就會(huì)有更多的細(xì)顆粒。因此，許多的水泥廠都通過(guò)增加水泥的細(xì)度來(lái)提高水泥早期的強(qiáng)度。如果將水泥的比表面積增大，水泥早期的強(qiáng)度就會(huì)更高，而水泥的水化速率也會(huì)提高，但是顆粒的粒徑小于1μm就會(huì)很快的完成水化，這對(duì)后期的強(qiáng)度沒(méi)有好處。［4］但是對(duì)早期的水化熱和混泥土的自收縮和干燥有很大的幫助，在水化快的作用下，水泥顆粒水化熱性釋放就會(huì)更早，這是由于水化快能夠較快的消耗混泥土內(nèi)部的水分，從而導(dǎo)致混泥土出現(xiàn)自干燥收縮，而且，細(xì)顆粒容易出現(xiàn)水化充分的現(xiàn)象，這將會(huì)加快易干燥收縮凝膠和其他水化物。隨著粗顆粒的減少，未水化顆粒的穩(wěn)定體積也會(huì)相對(duì)減少，這就會(huì)給混泥土的長(zhǎng)期性能造成一定的影響。目前的混泥土結(jié)構(gòu)中，其設(shè)計(jì)的壽命是60年，但是有專家預(yù)測(cè)到，如果含有太多的超細(xì)水泥，混泥土強(qiáng)度在50年后只能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%。［5］由于水泥比表面積的增加，就會(huì)比相同高效減水劑的適應(yīng)性差。但是添加更多的摻量高效減水劑，就會(huì)減小流動(dòng)度的損失。使用這種方法，不僅會(huì)增加混泥土中的水泥用量，不利于混泥土的耐久性，而且還會(huì)增加施工的費(fèi)用。因此，水泥的細(xì)度會(huì)影響到混泥土的抗裂性和抗凍性。

3 混合材料對(duì)混泥土質(zhì)量的影響

在生產(chǎn)水泥的過(guò)程中，對(duì)于摻入的混合材，應(yīng)根據(jù)混合材的品種，這不僅能夠有效的改善水泥的性質(zhì)，還能夠?qū)炷嗤梁鸵仔砸约巴饧觿┑倪m應(yīng)性產(chǎn)生不同的效果。因此，流動(dòng)度損失大的混合材與保水性的關(guān)系與泌水有很大的關(guān)系，如果采取搭配使用流動(dòng)度損失較小的混合材，就可以相互彌補(bǔ)，從而防止泌水離析，有利于提高混泥土和易性以外的外加劑適應(yīng)性。其他的材料搭配使用也會(huì)產(chǎn)生很好的效果，例如粉煤灰、煤矸石與鋼渣、礦渣搭配使用，將石灰石作為混合材料，就會(huì)大大降低混泥土的水化熱，如果添加超細(xì)粉，就會(huì)很大程度的提高水泥的強(qiáng)度。如果降低熟料的配比，就能夠減少干燥收縮和溫度收縮引起的裂縫，降低混泥土的水化熱，從而提高混泥土的質(zhì)量。目前，大部分都采用超細(xì)煤灰和礦渣，來(lái)降溫大體積的混泥土以及降低水化熱。當(dāng)?shù)V渣和超級(jí)粉煤灰磨細(xì)熟料時(shí)加入，就會(huì)大大改善水泥的品質(zhì)，不僅有利于提高混泥土的質(zhì)量，還能夠使在施工生產(chǎn)環(huán)節(jié)更方便使用。

4 水泥中含堿量對(duì)混泥土的影響

只有供應(yīng)足夠的水分、足夠的含堿量、足夠的活性骨料，并同時(shí)存在的情況下，才能發(fā)生堿—骨料反應(yīng)，但是如果氣候干燥，就不容易發(fā)生堿—骨料反應(yīng)。但是在堿的作用下，能夠促進(jìn)水泥的收縮開(kāi)裂，從而導(dǎo)致混泥土結(jié)構(gòu)劣化。而且，它對(duì)混泥土的外觀也有很大的影響，當(dāng)混泥土的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)春季和冬季后，就會(huì)出現(xiàn)泛霜的情況。

5 熱水泥對(duì)混泥土質(zhì)量的影響

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，行業(yè)類的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，這就促使了有些建設(shè)單位為了贏得更多的經(jīng)濟(jì)效益而縮短工期，就將會(huì)導(dǎo)致施工單位為了趕工期，從而使水泥在施工季節(jié)供不應(yīng)求，這將會(huì)使許多的水泥生產(chǎn)廠家的水泥質(zhì)量沒(méi)有保證，在生產(chǎn)的過(guò)程中并不按照正常的程序，甚至送到施工現(xiàn)場(chǎng)的水泥還是熱的。對(duì)于這種水泥，一旦遇到水就會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，減小外加劑的適應(yīng)性，縮短混泥土的放熱時(shí)間，就會(huì)使水化的反應(yīng)速度加快，這將會(huì)導(dǎo)致混泥土出現(xiàn)更快的坍落度，從而加劇混泥土的收縮而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

6 結(jié)語(yǔ)

雖然人們開(kāi)始注重水泥的耐久性，但是在實(shí)踐的過(guò)程中，卻仍然將強(qiáng)度作為混泥土質(zhì)量的要求和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。為了提高混泥土的耐久性，因此，我們要在建設(shè)實(shí)踐中更新觀念，在追求強(qiáng)度的同時(shí)，應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的方法，并為國(guó)家的建設(shè)做長(zhǎng)遠(yuǎn)打算，走持續(xù)發(fā)展道路，使工程的質(zhì)量得到保障。

［1］周軍紅，王會(huì)嶺.淺談水泥對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響［J］.科技資訊.2007，12(21)，123 －125

［2］孟昭華，董強(qiáng).水泥細(xì)度對(duì)混凝土質(zhì)量的影響［J］.黑龍江科技信息.2008，6(20)，159 －160

［3］酈挺.水泥安定性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響及其檢測(cè)［J］.浙江建筑.2007，15(03)，236 －237

［4］祁會(huì)軍.簡(jiǎn)述水泥細(xì)度與混凝土性能的關(guān)系［J］.河南建材.2008，8(04)，331 －332

［5］張大康.按照混凝土性能要求制訂水泥質(zhì)量目標(biāo)［J］.水泥.2009，11(06)，103－105