一、水泥的技术性质<br> 水泥的各项技术性质,包括细度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性、强度、水化热、化学成分等,均应符合国家标准的要求。<br> (一)细度<br> 水泥颗粒的粗细直接影响水泥的凝结硬化及强度。水泥颗粒愈细,水化作用愈迅速充分,凝结硬化速度愈快,早期强度愈高。但如果水泥磨得过细,不仅耗能大,成本高,且易与空气中的水分和二氧化碳反应,因此,不宜久置。同时,水泥磨得过细在硬化时收缩也较大。<br> 水泥细度用0.080mm方孔筛的筛余量表示,也可用比表面积,即1kg水泥所具有的总表面积(m2/kg)来表示。国家标准规定,硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg,普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的0.080mm方孔筛筛余不得超过10%,中热水泥、低热水泥的0.080mm方孔筛筛余不得超过12%。由于较细的水泥颗粒能更好地激发掺合料的活性,有关文<br> 献建议,对于大量掺用掺合料的碾压混凝土所用水泥。0.080mm方孔筛筛余应不大于5%。<br> (二)标准稠度用水量<br> 在按国家标准检验水泥的凝结时间和体积安定性时,规定用“标准稠度”的水泥净浆。水泥标准稠度用水量(也称需水量)采用水泥标准稠度测定仪测定,以水与水泥质量的百分比表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在24%一30%之间。<br> 影响标准稠度用水量的因素有熟料成分、水泥的细度、混合材料的种类及掺量等。熟料矿物中铝酸三钙需水量最大,硅酸二钙需水量最小;水泥愈细需水量愈大;使用的混合材料如火山灰等需水量愈大,若掺量大,则对应水泥标准稠度用水量增大。<br> 水泥标准中对标准稠度用水量没有提出具体要求,但需水量的大小能在一定程度上影响混凝土的性能。拌制相同稠度的混凝土,所用水泥的需水量愈大,则加水量愈多,硬化时的收缩愈大,硬化后的强度以及密实性也愈差。因此,当其他条件相同时,水泥的标准稠度用水量愈小愈好。<br> (三)凝结时间<br> 水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。为使碾压混凝土有充分的时间进行拌和、运输、摊铺和碾压,水泥初凝时间不能过短;当施工完毕,又要求尽快硬化,具有强度,故终凝时间不能太长。<br> 影响水泥凝结时间的因素很多:熟料中铝酸三钙含量高,石膏掺量不足,使水泥快凝;水泥愈细,水化速度愈快,凝结愈快;水灰比愈小,凝结时的温度愈高,凝结愈快;混合材料掺量大、水泥过粗等都会使水泥凝结缓慢。<br> 水泥的凝结时间是以标准稠度的水泥净浆,在规定温度及湿度环境下用水泥净浆凝结时间测定仪测定的。国家标准规定,硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥初凝不得早于45min,中热水泥、低热水泥初凝不得早于60min;硅酸盐水泥终凝不得迟于6.5h,普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥终凝不得迟于10h,中热水泥、低热水泥终凝不得迟于12h。初凝时间不合格者为废品。<br> (四)体积安定性<br> 如果水泥在凝结硬化以后产生不均匀的体积变化,即所谓体积安定性不良,就会使建筑物产生膨胀性裂缝,降低构筑物的质量,甚至引起严重事故。水泥体积安定性不良,一般是由于熟料中所含的游离氧化钙、氧化镁或掺人的石膏过多引起的。游离氧化钙或氧化镁的水化速度很慢,在水泥已经硬化后才开始水化,水化引起体积膨胀,使水泥石开裂;当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙,体积约增大1.5倍,也会引起水泥石开裂。<br> 国家标准规定,用沸煮试饼或雷氏夹法检验水泥的体积安定性。水泥净浆试饼沸煮4h后,试饼经肉眼观察未发现裂纹,用直尺检查没有弯曲,则称为体积安定性合格;雷氏夹法是测量雷氏夹指针尖端间的距离,若其增加值不大于5.0mm,则该水泥体积安定性合格。沸煮只起加速氧化钙水化的作用,所以只能检查游离氧化钙所引起的水泥体积安定性不良。对于中热和低热水泥的生产,国家标准规定了熟料中游离氧化钙的含量:中热水泥不得超过1.0%,低热水泥不得超过1.2%。对于氧化镁须采用水泥压蒸安定性试验方法进行检定,石膏的危害则需长期浸在常温水中才能发现,两者均不便于快速检验。所以国家标准规定水泥熟料中氧化镁的含量不得超过5.0%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%;硅酸盐水泥、普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、中热水泥和低热水泥中三氧化硫含量不得超过3.5%,矿渣水泥中三氧化硫含量不得超过4.0%。体积安定性不良的水泥作为废品处理。<br> (五)强度<br> 水泥的强度决定于熟料的矿物成分和细度。四种主要熟料矿物的强度各不相同,因此,它们的相对含量改变时,水泥的强度及其增长率也随之改变,如图1—1所示。<br> 水泥强度分抗压强度和抗折强度等。水泥强度值高低除决定于上述因素外,还直接受加水量多少(或水灰比)、砂子的颗粒组成及用量、试件的制备(包括搅拌及捣实方式)、养护的温度<br> 及湿度、强度的测定方法和试验龄期等的影响。因此,必须规定具体的试验方法使检验结果具有可比性。<br> 国家质量技术监督局1999年2月发布的《水泥胶砂比强度检验方法一(ISO法)》(GB/T17671—1999)同原《水泥胶砂强度检验方法》相比较,将原1:2.5的胶砂比降为1:3.0;将原0.44和0.46的水灰比提高到0.50,同时对于标准砂、胶砂搅拌机、振实台以及试验结果的计算与处理等都有新的规定。表1.1中列出了几种水泥各龄期的强度指标。
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