水泥的技術性質對道路水泥混凝土路用 性能的影響研究

項燁

吳江市建設工程質量檢測中心有限公司

摘要：在我國政府高度重視道路建設的情況下，混凝土道路建設容易受到混凝土質量的影響，促使道路路用性能降低。究其原因，是水泥的流變性質、水泥顆粒分布、水泥的強度等因素會使水泥的技術性質發生變化，進而影響混凝土質量，促使混凝土道路的路用性能間接受到影響。對此，本文以分析水泥的技術性質為切入點，就水泥的技術性質是如何影響混凝土道路路用性能的予以探究。

關鍵詞：水泥的技術性質；道路水泥混凝土；路用性能；影響

為了高質量的建成混凝土道路，提高混凝土道路的路用性能，就一定要對水泥的技術性質加以控制，否則其將影響混凝土道路路用性能，降低混凝土道路的應用性。所以，為了高質量、高效率的建成混凝土道路，在具體工程施工過程中，施工單位應結合工程施工要求及相關規范性文件，科學、合理分析水泥技術性質，從而科學選購水泥，避免水泥技術性質影響混凝土的使用。

一、道路混凝土用水泥的技術性質分析

（一）水泥的流變性質

水泥的流變性質對水泥使用效果有很大影響，為了保證水泥可以滿足道路施工要求，明確水泥的流變性質是必要的。通過對水泥的流變性質的檢測，確定水泥的流變性、塑性粘度、剪應變速等方面會影響水泥的流變性質。因此，在混凝土道路施工中如若不對水泥的流變性能加以控制，將會使道路的路用性能受到影響。

1.水泥基材的流變學模型

從流變學角度出發來分析水泥基材的流變性，可以了解到水泥漿體的屈服應力、流變類型、塑性粘度等均會使水泥基材的流變性發生變化。為了詳細了解水泥的流變性質變化情況，在此筆者將對水泥基材的流變學模型予以分析。基于流變學及水泥流變性質特點，可以確定水泥基材的流變方程式為：

注：表示為剪應力，表示為屈服強度；表示為塑性粘度；表示為剪應變速率。

基于此公式來分析道路建設中，混凝土施工工序，可以確定混凝土運輸、攪拌、振搗等工序，均會引起混凝土流動。因參數屈服強度、塑性粘度因素對水泥流動剪力影響。在混凝土流動的情況下，水泥屈服強度、塑性粘度參數會發生變化，進而影響水泥的流動剪力，促使水泥的流變性質改變。

2.凝結時間

而水泥在凝結成水泥石過程中，如若不能有效的控制凝結時間，容易引發水泥流變性質的變化。而在道路建設中，混凝土澆筑施工中混凝土凝固過程中，受到溫度、荷載等因素的影響，促使混凝土凝結效果不佳，那么水泥的凝結時間也會加長，如此必然使水泥的流變性質發生變化[1]。

（二）水泥的物理、化學性質

1.水泥顆粒群特征

在混凝土道路建設中，水泥選用不當，使得水泥細度、顆粒等級等方面不符合施工要求，那么水泥顆粒群就會表現出不同的特征，使水泥的物理性質和化學性質發生變化。

2.水泥的化學組成及體積安定性

因水泥中有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等化學成分，會在水泥使用的過程中影響水泥的技術性質，尤其是水泥與水作用。因為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣均可以與水發生反應，改變水泥的化學性質。而水泥與水反應后在水泥石硬化的過程中溫度、濕度等因素會影響水泥石硬化程度，改變水泥的體積安定性。

（三）水泥的力學性質

1.強度

水泥作為混凝土的重要原材料之一，水泥的力學性質對混凝土的性能有一定影響。水泥強度作為水泥力學性質最直接的體現，其容易受到水泥細度、水泥凈漿等因素影響，促使水泥強度發生變化，那么水泥的力學性質也會有所改變。

2.水泥的變形與性能

在混凝土道路建設中詳細檢測水泥變形程度與性質是了解水泥力學性質的有利條件。而綜合大量實踐，可以確定的是水泥變形程度會受水泥的溫度、水泥礦物等因素影響；而水泥的性能則會受水泥漿體的彈性模量的影響。所以，在控制水泥的力學性質時，可以通過控制水泥礦物、水泥溫度、水泥漿體的彈性模量等變量來達到目的[2]。

二、水泥技術性質對道路水泥混凝土性質影響

（一）水泥的流變性質對新拌道路混凝土工作性質的影響

新拌道路混凝土還未凝結，最容易受到各種因素的影響，促使混凝土的工作性質發生變化。在混凝土凝結的過程中水泥流變性質的改變，或延長混凝土凝結時間、或影響混凝土凝結度等，促使混凝土的工作性質受到影響。選取某水泥廠不同細度的水泥，對其物理指標予以測試，可以不同標準稠度用量的水泥，其抗折強度和抗壓強度不同，利用不同標準稠度用量的水泥來制備混凝土，那么混凝土將會受到影響，使其工作性質發生變化。對以上情況進行深入分析，確定水泥標準稠度用水量的增多，會使水泥的流變性增強，促使水泥的技術性質發生改變，影響水泥的工作性質。筆者以工廠水泥作為研究對象，分析水泥凝結時間與水泥技術性質之間的關系，得到兩者關系曲線（如圖一所示）。由此可以確定，水泥的凝結時間在1小時左右，如若其中受到某些因素的影響，容易增加水泥凝結時間，增加水泥的流變性能，促使新拌道路混凝土工作性質降低[3]。

圖一 泥凝結時間對混凝土凝結時間的影響

（二）水泥顆粒分布對硬化道路水泥基材的影響

混凝土道路水泥基材硬化程度與水泥顆粒分布情況息息相關，一旦水泥顆粒分布情況發生改變，水泥基材的硬化程度就會發生改變。水泥顆粒分布之所以能夠影響水泥膠砂性能，主要是水泥顆粒分布的改變，會使水泥顆粒參數、膠砂收縮性能、膠砂耐久性發生改變，進而改變了水泥的膠砂性能。而對于道路混凝土性能的影響，則是水泥顆粒分布參數的變化，還會影響混凝土的強度、混凝土的抗凍性、混凝土的滲透性，促使混凝土性能發生變化[4]。

結束語：

在當前我國混凝土道路建設不斷發展的情況下，需要注意水泥的技術性質對道路混凝土工作性質的影響、對硬化道路水泥基材的影響等，有效控制水泥的應用，避免水泥的技術性質影響混凝土道路質量，降低混凝土道路的安全性和耐用性。

參考文獻：

[1]左惠.水泥的技術性質對道路水泥混凝土路用性能的影響研究[D].長安大學，2010.

[2] 劉長虹.建筑施工中硅酸鹽水泥的技術性質與應用[J].城市建設理論研究（電子版），2011（15）.

[3] 王玉梅，程國紅.道路水泥混凝土施工流變性能研究[J].城市建設理論研究（電子版），2015，5（27）：442-443.

[4]崔洪健.談建筑硅酸鹽水泥的組成及技術性質[J].黑龍江科技信息，2012（17）：229-229.