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项目二：水泥性能与检测 讨论题： 水泥石的结构及其影响因素 水泥石的结构 （多相多孔体系） A—未水化的水泥颗粒 B—凝胶体（C－S－H凝胶，水化硅酸钙凝胶）； C—晶体（氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙）；D—毛细孔、气孔 E —凝胶孔 影响水泥石结构强度的主要因素 水灰比：水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量之比。 水灰比较大，水泥的初期水化反应充分进行；但水泥颗粒间被水隔开的距离较远，颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长，水泥浆凝结较慢。 水灰比较大，多余水分蒸发后形成孔隙较多, 造成水泥石的强度较低，因此水泥浆的水灰比过大时，会明显降低水泥石的强度。 水化时间（龄期） 水泥的凝结硬化是随时间延长而渐进的过程，只要温度、湿度适宜，水泥强度的增长可持续若干年。 环境温度和湿度 温度适当，水泥水化、凝结和硬化速度快，反应物增长快，凝结硬化加速，水化热较多。温度过低，则水化反应减慢，强度增长变缓。高温养护导致水泥后期强度增长慢，甚至下降。 水是水泥水化反应的必要条件。当环境十分干燥时，水泥中的水分蒸发，水泥不能充分水化，硬化停止；反之水泥的水化将得以充分进行，强度正常增长。 矿 物 组 成 C3A水化速率最快，放热量最大，早期强度高，而后期强度不高； C2S水化速率最慢，放热量最少，早期强度低，后期强度增长迅速等。 所以水泥的矿物组成是影响水泥凝结硬化速度的最重要的因素。 石 膏 掺 量 石膏起缓凝作用：水泥水化时，石膏能很快与铝酸三钙作用生成水化硫铝酸钙（钙矾石），钙矾石很难溶解于水，它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜，从而阻碍了铝酸三钙的水化反应，控制了水泥的水化反应速度，延缓了凝结时间。 水泥的细度 矿物组成相同，水泥磨得愈细，水泥颗粒平均粒径小，比表面积大，水化时与水的接触面大，水化速度快，相应地水泥凝结硬化速度就快，早期强度就高。 施 工 方 法 水泥浇注过程，振捣越密实，孔隙率越小，形成的水泥石强度越高。 硅酸盐水泥的主要技术性质 细度：水泥颗粒的粗细程度。 水泥细度的评定方法：比表面积法和筛析法。 筛析法是用0.08mm方孔筛对水泥试样进行筛分试验，用筛余百分率表示细度；比表面积法是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以 m2/kg 表示。国标规定：硅酸盐水泥的细度为其比表面积大于300m2/kg。 细度测定：在0.08的方形的孔筛上的筛余率不得超过10％  筛析法：水筛法所用仪器 标准稠度及其用水量 标准稠度：在测水泥的凝结时间、体积安定性等性能时，为使测得的结果有准确的可比性，应该使水泥净浆在一个规定的可塑性程度下进行。 标准稠度用水量：达到标准稠度时的用水量，以水与水泥质量之比的百分数表示。按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB 1346—2001)规定的方法测定。 凝结时间 初凝时间：从加水至水泥浆开始失去塑性所经历的时间。 终凝时间：从加水至水泥浆完全失去塑性所经历的时间。 水泥初凝时间不宜过早，终凝时间不宜过迟。 国家标准GB175－1999规定：硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于6.5h。初凝时间不合要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。 标准稠度用水量的测定 体积安定性 体积安定性：指水泥浆体硬化时体积变化的稳定性。水泥在硬化过程中体积变化不稳定，即为体积安定性不良。 体积安定性不良的水泥视为“废品”，严禁用于工程中。 水泥安定性不良的原因：熟料中含有过量的游离氧化钙（f－CaO），或含有过量的游离氧化镁（f－MgO）；生产水泥时掺入的石膏过量。 国家标准GB175－1999规定，硅酸盐水泥的安定性用沸煮法检验必须合格。 判别水泥的安定性是否合格的几种简易方法 （1）合格水泥浇筑的混凝土外表坚硬刺手，而安定性不合格水泥浇灌的混凝土给人以松软、冻后融化的感觉； （2）安定性合格的水泥浇筑的混凝土多数呈青灰色且有光亮，而不合格水泥浇筑的混凝土多呈白色且黯淡无光； （3）合格水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力强、粘结牢，石子很难从构件表面剥离下来，而安定性不合格的水泥拌制的混凝土与骨料的握裹力差、粘结力小，石子容易从混凝土的表面剥离下来。 强度及强度等级 胶砂强度：国标规定，水泥和标准砂按1： 3.0 质量比混合。 加入规定量的水（水灰比为0.50），经标准试验方法搅拌成型。 制成40mm×40mm×160mm的标准试件，在标准条件（1d温度为20