趙建剛，孔明，朱非力

（云南齊力建設(shè)集團(tuán)瀘西縣齊力商品混凝土有限公司 云南 紅河 652400）

0 引言

自從波蘭特水泥出現(xiàn)以來，水泥混凝土已成為當(dāng)今世界最主要的建筑材料之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑水泥生產(chǎn)工藝及技術(shù)日新月異，同時(shí)對混凝土性能提出了各種新的更高的要求。但是由于一些水泥技術(shù)在帶來資源和能源效益的同時(shí)，也對水泥技術(shù)使用性能即混凝土的性能產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，比如為了迎合施工單位加快施工進(jìn)度的要求，片面追求水泥的早強(qiáng)和高強(qiáng)，容易造成混凝土開裂耐久性差等負(fù)面影響。因此作為混凝土工作者，有必要了解當(dāng)代商品混凝土對水泥性能的要求及如何正確評價(jià)水泥這一混凝土重要組成材料的質(zhì)量優(yōu)劣。

1 水泥對混凝土工作性能的影響

混凝土的工作性能是關(guān)系到混凝土可施工性、均勻性及后期性能發(fā)展的重要指標(biāo)，是指新拌混凝土拌合料在拌合、運(yùn)輸、澆筑、振搗過程中，在自重力或機(jī)械力的作用下，能夠均勻、密實(shí)填滿模板空間，不產(chǎn)生泌水，離析和分層的性能?；炷恋墓ぷ餍允且豁?xiàng)綜合指標(biāo)，它包括流動(dòng)性、粘聚性、可塑性和保水性4 個(gè)方面。工作性能的差異使混凝土出現(xiàn)蜂窩、麻面、分層等危害，甚至使混凝土強(qiáng)度無法達(dá)到設(shè)計(jì)的其他性能（如強(qiáng)度和耐久性要求） 影響主要體現(xiàn)在如下方面：

1.1 水泥的礦物組成和礦物形態(tài)

水泥的礦物組成和礦物形態(tài)，直接影響到水泥水化硬化的過程和對外加劑的吸附。因此，混凝土的工作性能有重要的影響，特別是塌落度損失和水泥與外加劑的相容性。

混凝土塌落度的損失主要因?yàn)樗嗨淖杂伤a(chǎn)生水化產(chǎn)物相互搭接，使新拌混凝土黏度增大。水泥熟料礦物中，C3A 水化最快，若沒有合適的調(diào)凝組合，C3A 很快生產(chǎn)片狀的水化鋁酸四鈣，導(dǎo)致新拌混凝土漿體很快喪失流動(dòng)性。同時(shí)C3S 含量高，水泥水化也很快，其水化程度直接影響漿體的凝結(jié)硬化。因此熟料中C3A和C3S 含量高的水泥，特別是C3A 高的水泥，易造成混凝土塌落度損失大，需要相應(yīng)的調(diào)整措施來保持塌落度。

水泥對外加劑的相容性與其對外加劑的吸附量有關(guān)，外加劑主要被吸附在水泥水化產(chǎn)物的表面，以此凡是水化快和產(chǎn)生的水化產(chǎn)物表面積大的水泥熟料礦物，吸附的外加劑就多，與外加劑的相容性就差，因此C3A、C3S 含量高的水泥對外加劑的吸附較大，表現(xiàn)在混凝土的工作性上往往是初始塌落度低或塌落度損失大，礦物組成比例類似的水泥，因其礦物晶形結(jié)構(gòu)形態(tài)及其固溶的不同微量的氧化物直接影響其活性，也會導(dǎo)致混凝土工作性有不同的表現(xiàn)。如斜方晶體的C3A 比立方晶體的C3A 水化速度難以控制，更易導(dǎo)致混凝土喪失工作性。因此與水泥供應(yīng)商不僅是依標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，應(yīng)更深的與水泥企業(yè)做好技術(shù)溝通，針對性地解決問題。

1.2 硫酸鹽含量和類型的影響

C3A 是影響混凝土塌落度損失和水泥與外加劑相容性的關(guān)鍵因素。C3A 與水接觸30 秒內(nèi)就開始大量反應(yīng)，水化速度太快，導(dǎo)致混凝土快凝，喪失工作性。因此需要加入調(diào)凝劑，硫酸鹽（石膏）以調(diào)節(jié)C3A 的水化，保證混凝土的工作性。

在無石膏時(shí)，C3A 與水反應(yīng)迅速，生成片狀的水化鋁酸四鈣：C4AH11石膏>硬石膏。水泥在粉磨過程中如果磨溫高，會導(dǎo)致部分石膏脫水形成石膏增加了活性，遇水后變成石膏晶體，易導(dǎo)致混凝土假凝，這對混凝土的工作性極為不利。

1.3 堿（可溶性堿）的影響

水泥中的堿，部分固溶到熟料礦物中，部分以可溶性堿的形成存在?？扇苄詨A度水泥水化有促進(jìn)作用，對混凝土的工作性和強(qiáng)度都產(chǎn)生影響，堿使水泥流動(dòng)度減小，堿越高，流動(dòng)度越小。從混凝土工作性能看，可溶性堿由于加快水泥的水化反應(yīng)，從而導(dǎo)致混凝土需水量大，塌落度降低，塌落度經(jīng)時(shí)損失加快。同時(shí)在實(shí)際使用中，如果有堿集料反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，需要控制混凝土中的堿含量，必須考慮選購低堿水泥。

1.4 水泥混合材種類和摻量

在水泥粉磨階段加入的粉煤灰、礦渣、石灰石等混合材，與在混凝土配制過程中加入的礦粉、粉煤灰等，對混凝土性能的影響有著基本一致的規(guī)律。但也有不同之處：一是混合材與摻合料質(zhì)量上有著不同的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此對混凝土的性能也有著差別；二是混合材與熟料易磨性不同，在共同粉磨過程中，增大了水泥顆粒分布的連續(xù)性，改善了水泥顆粒級配，從而減少需水量，有利于改善混凝土的流動(dòng)性。從水化反應(yīng)講，混合材的反應(yīng)為潛在的水化反應(yīng)和火山灰反應(yīng)，其活性低于水泥礦物顆粒，因此利于改善混凝土的流動(dòng)性，常見混合材對混凝土工作性能的影響為;

（1） 礦渣或礦粉：含此類混合材的水泥，有利于改善混凝土的流動(dòng)性，減少塌落度損失，但與其他混合材水泥相比，更容易導(dǎo)致混凝土泌水。

（2） 粉煤灰：由于其本身品質(zhì)差異大，對混凝土性能影響也有不同。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰，由于具有球形顆粒形貌，有滾珠效應(yīng)，導(dǎo)致漿體中用于流動(dòng)的自由水較多，混凝土的塌落度就增大。而質(zhì)量差的粉煤灰，如C 含量超過5%，由于碳對水水和外加劑的吸附，會導(dǎo)致混凝土塌落度降低，并加大了塌落度的損失。

（3） 石灰石：由于其價(jià)廉，越來越多被水泥廠家作為惰性填充料混合材加到水泥中。僅從混凝土工作考慮，由于石灰石容易磨細(xì)，其顆粒形狀好，需水量小，對改善混凝土的流動(dòng)性和黏聚性是有利的影響。

（4） 其他火山灰材料：火山灰有較大的比表面積，導(dǎo)致混凝土需水量大，同樣用水量的混凝土其塌落度降低，經(jīng)時(shí)損失增大。

1.5 水泥細(xì)度和粒徑分布影響

水泥細(xì)度越細(xì)，則標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大，表現(xiàn)在混凝土中即為達(dá)到想他的用水量，塌落度減少，流動(dòng)度減小，水泥的顆粒級配對水泥的需水量也有較大的影響顆粒集中的水泥，堆積體積中空隙大，需水量大，而連續(xù)級配的水泥，形成緊密堆積，空隙小，需水量小，有助于提高混凝土的流動(dòng)性。閉路磨比開路磨粉磨效率高。但顆粒分布變窄，導(dǎo)致混凝土工作性損失大。混合材摻入的共同粉磨，在一定程度上對顆粒級配有一定的改善作用而有利于混凝土工作性能的提高。

1.6 水泥的陳化時(shí)間

水泥的陳化時(shí)間關(guān)系到水泥的出廠溫度，從而影響到混凝土工作性能。陳化時(shí)間短的水泥，特別是在夏季，出廠溫度高，容易導(dǎo)致混凝土需水量大，塌落度損失大，這一方面許多拌合站容易忽略而導(dǎo)致相關(guān)質(zhì)量事故發(fā)生。

2 從混凝土工作性能的角度看優(yōu)質(zhì)水泥

GB175 規(guī)定的技術(shù)需求是水泥基本性能和品質(zhì)的保證，它不是優(yōu)質(zhì)水泥的標(biāo)準(zhǔn)。水泥并不是一個(gè)最終產(chǎn)品，它是混凝土的一個(gè)組成材料，因此其品質(zhì)的優(yōu)劣關(guān)鍵在于使用性能，也就是作為混凝土材料性能的表現(xiàn)，從混凝土工作性能的角度，從以上分析可以看出，優(yōu)質(zhì)水泥不僅僅只是達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)滿足如下性能：

（1） 產(chǎn)品的穩(wěn)定性：水泥品質(zhì)的波動(dòng)不僅給混凝土生產(chǎn)造成很大的調(diào)整困難，使混凝土的工作性能也帶來很大的波動(dòng)，而且由于水泥品質(zhì)的波動(dòng)需要提高富余系數(shù)以保證混凝土的性能，因此也造成浪費(fèi)，導(dǎo)致成本上升。好的水泥不僅需要各種性能指標(biāo)滿足使用要求，而且需要各種性能指標(biāo)具有一定的穩(wěn)定性，水泥進(jìn)廠時(shí)除程序進(jìn)行驗(yàn)收、取樣、復(fù)檢外，建議對一些關(guān)鍵性的指標(biāo)建立跟蹤曲線，以及時(shí)了解產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性。

（2） 水泥的性能指標(biāo)：水泥產(chǎn)品的品質(zhì)性能指標(biāo)，不僅僅是GB175 所規(guī)定的應(yīng)更深層次的針對混凝土性能的要求對水泥提出更全更深的品質(zhì)要求。如水泥進(jìn)廠溫度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量等等，只有這樣，才能更好的控制混凝土的工作性能及相關(guān)性能。

（3） 掌握更為全面的水泥性能指標(biāo)；時(shí)常與水泥供應(yīng)商進(jìn)行技術(shù)對和現(xiàn)場了解，是事先對水泥質(zhì)量進(jìn)行控制的關(guān)鍵手段。進(jìn)一步了解廠家的原燃材料情況，生產(chǎn)工藝情況，半城品、成品的化學(xué)成分及礦物組成情況是保證獲得較好使用性能水泥的關(guān)鍵，只有深入和長久的了解這些決定水泥品質(zhì)的因素，才會獲得較好性能的優(yōu)質(zhì)水泥。

3 結(jié)語

從上述可以看出，從混凝土工作性能角度對水泥的性能要求可以歸結(jié)為：

（1） 產(chǎn)品穩(wěn)定性好。

（2） 水泥熟料具有合理的礦物組成。

（3） 顆粒分布及比表面積合理。

（4） 有較好的生產(chǎn)工藝及裝備，能滿足陳化時(shí)廠、水泥出廠溫度等性能的要求。

（5） 與外加劑有良好及穩(wěn)定的相容性。

（6） 較為合理及穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。