中国·威廉希尔(williamhill·中文)官方网站

威廉希尔中文官网

威廉希尔中文官网

联系人:冯总,武经理

电话:18678858906,15318820518

邮箱:shandongjiangtai@163.com

地址:济南市天桥区济南新材料产业园区舜兴路988号


新闻资讯

所在位置:首页 > 新闻资讯

水泥的质量对混凝土有哪些影响?一针见血说出原由!

更新时间:2025-11-26 09:22:06 点击数:595

01、水泥比表面积的影响我们在工地上时常听闻“水泥磨得细点好”,这话颇具道理,不过也并非完全正确。首先需弄明白,水泥的细度并非随意所言的“细”或“粗”在专业领域是用“比表面积”来进行衡量的。简而言之,即单位质量的水泥颗粒,其所有表面积累加起来的大小,数值越大,便意味着水泥研磨得越细。

细水泥确实有不少好处:磨得细,水泥颗粒和水接触的面积就大,水化反应会更快、更充分,水泥本身的胶凝能力能更好地发挥出来。


这样直接的效果是强度有一定提升,尤其早期比如3天、7天的强度比粗水泥明显高;另外细水泥能有效改善混凝土泌水特性,减少表面析水,避免浮浆层形成;与此同时它的和易性更好,工人振捣时能让混凝土更顺畅达到密实;而且因为水泥颗粒更细,混凝土和钢筋、模板的粘结力相应增强。


不过这里要注意,比表面积可不是越大越好,过犹不及的问题在这特别明显。


要是水泥磨得太细,比表面积超标了,想让水泥浆体达到和粗水泥一样的流动度,就得加更多水。


水加得多了,在硬化后的水泥浆体里,会留下更为众多的孔隙,这些孔隙,会径直拉低混凝土的强度,往后还极易渗漏水,对耐久性造成影响。


所以对水泥厂来说,不是把水泥磨得越细就越优质,而是要找到一个“合理的细度范围”,既能发挥细水泥的优势,又能避免加水过多的问题。


再说说比表面积以及外加剂的配合问题,这在工地上极为关键。许多时候,混凝土的流动性不佳,坍落度损失得较快,并非是外加剂不好,而是水泥的比表面积未被良好地控制住。


有试验数据能说明这点:在320m²/kg到400m²/kg这个区间里,比表面积每增加20m²/kg,水泥的早期和后期强度会平均提升1.5MPa到2MPa,这个提升幅度还是很明显的。


但到了和外加剂搭配时,不同类型的减水剂反应就不一样了。


比如常用的萘系减水剂,在比表面积为300m²/kg到380m²/kg的范围里,比表面积每涨20m²/kg,萘系减水剂的“饱和掺量点”就得增加0.1%这里的饱和掺量点,简单来说就是使混凝土刚好达到目标流动性,所需要添加的最少外加剂用量。


意思就是水泥越细,要加的萘系减水剂就越多,不然流动性不够。


而现在更常用的聚羧酸减水剂,反应又不一样。当比表面积在380m²/kg以内时,就算水泥变细,聚羧酸减水剂的饱和掺量增加得不多,影响不大;可一旦比表面积超过380m²/kg,情况就变了——每再增加20m²/kg,聚羧酸减水剂的饱和掺量就得加0.1%和萘系减水剂的规律就一致了。


还有个容易被忽略的点是“坍落度经时损失”和“净浆返大”。


使用萘系减水剂时,随着水泥比表面积的增大,在30分钟内,坍落度的损失情况并不稳定,有时偏高,有时偏低,没有呈现出明显的规律性。不过到了60分钟时,坍落度的损失率则显著上升。


这说明混凝土静置的时间越长,其流动性下降的速度就越快;而采用聚羧酸减水剂时,若水泥的比表面积超过380m²kg,即使提高外加剂的掺量,也难以避免出现“净浆返大”的现象。


所谓“返大”指的是原本已调整好流动性的水泥净浆,在静置一段时间后突然变得过稀,由此配制出的混凝土容易发生离析,表现为石子下沉、砂浆上浮。


综合这些试验结果,以及实际施工中遇到的问题,水泥比表面积宜控制在340m²kg到380m²kg的范围内。这一区间,既能确保水泥获得足够的强度增长,又不会显著增加外加剂的掺量,与此同时还能有效减缓坍落度损失过快、净浆返大等问题,因而在性能与施工实用性之间实现了良好平衡,是较为理想的选择。

02、水泥R₂O的影响这里说的R₂O,不是单一成分,而是在水泥中,氧化钠(Na₂O)与氧化钾(K₂O)的“总和”。行业内会将其换算成等效氧化钠来进行计算。简单来讲,就是这两种碱成分相加起来的总含量。它对于混凝土质量以及外加剂适配性的影响,比许多人所想象的要大很多。


先说说碱含量对“流动性”的影响。


咱们加外加剂,目的是让水泥颗粒分散开,减少颗粒间的摩擦力,从而提升混凝土流动性,也就是塑化效果。


但如果水泥里碱含量太高,情况就变了:碱中的钠离子,以及钾离子会“争抢着”吸附在水泥颗粒的表面,将外加剂原本该占据的“位置”给占据了。


这样一来,外加剂没法充分吸附,自然没法让水泥颗粒好好分散,塑化效果就会变差。


更麻烦的是,流动性的“经时损失”会变大:原本能保持,1小时的坍落度,然而碱含量高了,或许40分钟就会掉到140mm以下。现场此时要么得临时补加外加剂,要么就得抓紧工期抢着浇筑。稍微慢上一点,混凝土就没法再使用了。


再看对水泥强度的影响,尤其是28天强度——这可是混凝土结构安全的关键指标。


总体来看,水泥的28天强度,会随着碱含量的升高,慢慢地下降,不是突然地掉下来,而是较为平稳地下滑。


为啥会这样?因为碱含量高了,为了达到需要的流动性,要么得加更多减水剂(可能引入多余气泡),要么就得稍微增加用水量。


加太多减水剂,如果控制不好,会让混凝土里出现微小气泡,这些气泡,会降低密实度;增加用水量,更为直接,硬化后的水泥浆体里,会留下更多孔隙,孔隙多了,强度自然就上不去。


对于C30、C40这类常规强度等级的混凝土而言,很轻易地就无法达到设计要求,试块检测结果不合格,那就必须要重新对配合比进行调整,从而耽误了工期。


还有个关键区别:碱含量对不同类型减水剂的影响,差别特别大。


咱们现在工地上常用的减水剂,主要是萘系和聚羧酸系。


萘系减水剂相对“耐碱”一些就算水泥碱含量稍微高那么一点儿,只要适当地增加点儿掺量,还能够勉强达到预期的流动性。尽管成本会有所上涨,但是至少能够进行施工。


可聚羧酸减水剂就比较“敏感”了,碱含量一超,哪怕多加点掺量,效果也不如萘系明显,甚至会出现“流动性忽高忽低”的情况。


所以综合来看,要兼顾水泥强度和外加剂的适配性,水泥碱含量不能太高。


一般情况下,不管是用萘系减水剂呢,还是聚羧酸减水剂呀,碱含量将其控制在0.8%之内呢会显得比较安全啦,这样既能够避免流动性过快地损失掉呢,也能够确保28天强度达到标准。


如果工地用的是聚羧酸减水剂(现在大部分项目都优先选这个,因为它减水率高、后期保坍性好),那碱含量最好再严一点,尽量控制在0.7%以内。


03、水泥SO₃的影响

工地上常常会碰到这样两种麻烦情况:一种是混凝土刚拌好,不到半小时就开始凝结,连那振动棒都插不进去;另一种是,浇筑完之后,过了半天,还依然发软,没法硬化,从而导致后续的工序全都停了下来。其实在大多时候,问题并非在于水泥本身的质量,而是在于水泥里SO₃的含量没有得到良好的控制。


这里的SO₃,主要来自于水泥粉磨时所添加的石膏,它就如同水泥之中的“凝结调节者”,专门用以应对水泥里的“性子急躁”的成分C3A,不过倘若添加得过多或者过少,那麻烦便随之而来了。


先说说石膏和C3A的关系:C3A是水泥熟料里,水化速度最快的矿物,像是一个“急性子”,一遇到水,就会迅速地电离出Al³⁺,使水泥浆体里的胶体溶液,赶快凝聚起来。倘若没有石膏“阻拦着”,水泥或许,十几分钟就凝固了,根本无法施工。


而石膏的作用就是,“拉住”C3A的节奏,它会与C3A快速地反应,生成硫铝酸钙晶体,这个晶体能够附着在C3A的颗粒表面,相当于给C3A套上了一层“减速壳”,从而让凝结时间变慢,恰好满足工地浇筑、振捣的需求。


但石膏也不能加太多,不然就会“过犹不及”。


要是石膏掺量超了,C3A电离出的Al³+确实会被快速消耗掉,但石膏里的硫酸钙会电离出大量Ca²+,这些多余的Ca²+反而会起到“促凝”作用,还会继续和其他成分生成更多硫铝酸钙。


更麻烦的是,硫铝酸钙晶体硬化之后,会持续地,慢慢地膨胀,就如同混凝土里逐渐,渐渐地充气的气球那般,一点一点地把水泥石结构撑开,最终致使它破裂。


所以在水泥厂磨水泥的时候,对于石膏的掺量进行把控是特别关键的,其本质实际上就是对SO₃的最终含量加以控制。


再看SO₃含量对凝结时间和强度的实际影响:从试验数据来看,当SO₃在1.8%~2.8%这个范围时,水泥的凝结时间,没有什么固定规律。但当SO₃升到3.0%~3.4%时凝结时间会稍稍延长一点儿,不过幅度极小,仅仅多10-20分钟,例如原本初凝4小时,最多变为4小时20分钟,算不上大的问题。


强度方面,随着SO₃含量增加,水泥的3天和28天强度会有轻微的上升趋势,但幅度特别小,基本可以忽略。


最关键的还是SO₃含量对减水剂适配性的影响,这直接关系到混凝土能不能顺利施工。如果用的是萘系减水剂,情况会比较稳定,减水剂的“饱和掺量”没什么明显变化,混凝土的初始扩展度也差不多,而且放久了之后,流动性的经时损失会变小,对需要长途运输的混凝土来说反而更友好。


但要是用的是现在更常用的聚羧酸减水剂,情况就不一样了:随着SO₃含量增加,聚羧酸减水剂的饱和掺量会慢慢下降,而且在同样的减水剂掺量下,水泥净浆的初始扩展度会变小,流动性变差,更麻烦的是还会出现“经时返大”现象。


刚拌好的净浆流动度,起初并不是很高,放置十分钟后,到了十五分钟之时,却忽然变得极为稀薄,几乎好似水一般。采用这般拌合物制成的混凝土,特别容易出现离析现象,石子迅即下沉至底部,砂浆则逐步上浮,浇筑成型之后,表面易于出现起砂状况,甚至有或许会形成蜂窝状的孔洞。


综合来看,要兼顾水泥的凝结时间、强度稳定性,还有和两种主流减水剂的适配性,水泥里的SO₃含量控制在2.2%~2.8%之间是最合适的。


这个范围,既能让石膏刚好“管住”C3A这部分,避免凝结得太快,或者太慢,又不会因SO₃太多,从而导致膨胀开裂,还能让减水剂充分地发挥其作用,不管是用萘系,还是聚羧酸,都能保障混凝土的施工性能以及最终质量。


本文资源来自互联网,旨在交流信息分享技术,如有侵权,请及时联系,我们将在第一时间予以删除处理。

XML 地图