水泥溫度對標準稠度用水量的影響

姜雅峰 杜文輝

(中交隧道工程局有限公司，北京 100102)

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水泥溫度對標準稠度用水量的影響

姜雅峰 杜文輝

(中交隧道工程局有限公司，北京 100102)

介紹了水泥溫度過高的危害，結合水泥標準稠度用水量定義，將水泥按照不同的溫度進行標準稠度用水量試驗，并對試驗現象及數據進行分析，對工程施工提供一定的參考。

標準稠度用水量，水泥，溫度，水膠比

0 引言

隨著國內鐵路和公路工程的大范圍開展，人們對散裝水泥的需求量也大幅度的增加。特別是在銷售旺季，由于熟料周轉周期短，出磨溫度較高，水泥庫存較少，因而在水泥出廠時水泥溫度過高，使混凝土在拌和后發生“假凝”“快凝”等不良現象，嚴重影響混凝土工程質量。

水泥標準稠度用水量是指水泥凈漿在某一用水量和特定測試下達到的稠度，把這一稠度和用水量稱為水泥的標準稠度及對應的水泥標準稠度用水量。其中水泥凈漿中的水主要由三部分組成：1)結晶水，即化學結合水，滿足水泥初期水化的水；2)吸附水，以中性水分子的形式存在，但并不參與組成水化物的晶體結構，而是在吸附效應或毛細管的作用下被吸附于固相粒子間的孔隙中；3)自由水，即游離水，存在于粗大孔隙內，其性質與一般的水相同。

1 水泥溫度過高的危害

1)高溫水泥容易引起石膏脫水，形成半水石膏甚至產生部分無水石膏，使水泥拌和物產生假凝現象，影響施工質量。

2)嚴重影響水泥的儲存、運輸等，高溫水泥易使水泥因靜電吸引而聚結，粘附到儲存罐壁。

3)水泥溫度過高，影響水泥的施工性能，產生假凝、快凝、混凝土坍損大，甚至容易使水泥混凝土產生溫差應力，造成混凝土結構物開裂等危害。

2 試驗方法與結果

2.1 試驗方法

本試驗主要依據GB/T 1346—2011水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法，水泥采用涇陽冀東海德堡(低堿)P.O42.5水泥，其密度為2.8 g/cm3，比表面積為334 m2/kg。拌和用水采用陜西渭南木屯村地下水，并符合規范要求，主要儀器設備包含：水泥凈漿攪拌機(符合JC/T 729)，標準法維卡儀，250 ℃臺式干燥箱，插入式溫度計等。

試驗步驟，首先將水泥樣品置于烘箱進行加熱，待水泥溫度略高于設計溫度時，盡快取出并依據GB/T 1346—2011水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法進行試驗。

2.2 試驗結果

將水泥按照不同的溫度進行標準稠度用水量試驗，其結果見表1，圖1。

3 結果分析

3.1 試驗現象分析

水泥溫度小于115 ℃時，當與水接觸時，未呈現煙霧現象。當水泥溫度大于115 ℃時，水泥與水接觸時有部分煙霧，其中在160 ℃時較為明顯，甚至在180 ℃時標準稠度用水量無確定值。這一現象說明溫度過高水泥在與水接觸時，使部分水瞬間汽化，同時汽化的水蒸氣附帶部分水泥微粒，造成煙霧現象。當水泥溫度過高時，水的汽化加劇，為滿足水泥的標準稠度，拌和用水也相應增加，因而水泥溫度在160 ℃后，標準稠度用水量增長較快，見圖1。

表1 不同水泥溫度下的標準稠度用水量

3.2 試驗數據分析

試驗結果表明，水泥溫度小于75 ℃時，標準稠度用水量隨水泥溫度變化不大；在水泥溫度達到100 ℃后，標準稠度用水量開始有增大趨勢，在160 ℃時，標準稠度用水量增加浮動加大。標準稠度用水量增加的原因有以下兩點：1)由于水遇高溫水泥后汽化而散失部分質量，拌和時要到達標準稠度應彌補散失水的質量；2)在水泥漿拌和過程中，由于水泥溫度高，使得水泥漿中部分吸附水和自由水也散失，從而增加了標準稠度用水量。

其次，筆者對水泥凝結時間也做了響應試驗，發現水泥溫度對凝結時間影響較小，肯定了水泥溫度過高易造成水泥拌和物假凝，但通過攪拌機的劇烈攪拌，水泥凈漿又恢復可塑性并正常凝結，但在混凝土施工中會嚴重影響混凝土拌和物性能，致使影響混凝土結構物質量。

4 結語

在工程施工中，應嚴格控制水泥溫度，在條件允許的情況下，保證先進先出的原則，即哪批水泥先進場就先用哪批水泥，確保水泥使用前溫度低于75 ℃。同時，現場水泥混凝土施工時，因水泥溫度過高而出現假凝、混凝土坍損大時，杜絕加大拌和用水量，增大水膠比，從而嚴重影響工程實體質量，應根據試驗檢測情況，適當增加外加劑摻量，確保水膠比不變，保證混凝土結構物質量。

[1] 申愛琴,張登良.水泥與水泥混凝土[M].北京：人民交通出版社，2015.

[2] 李永良.降低出磨水泥溫度改善水泥性能[J].四川水泥，2016(11)：81-82.

[3] 邱建毅.淺談降低散裝水泥溫度的方法與措施[J].福建建材，2016(15)：206-207.

The influence of cement temperature on water consumption standard consistency

Jiang Yafeng Du Wenhui

(CCCCTunnelEngineeringCompanyLimited,Beijing100102,China)

The thesis introduces high-temperature cement hazards. Combining with the definition of standard consistency water consumption, it carries out standard consistency water consumption tests according different cement temperature, and analyzes testing phenomenon and data, which will have certain guiding meaning for similar engineering construction.

standard consistency water consumption, cement, temperature, water-binder ratio

1009-6825(2017)13-0108-02

2017-02-27

姜雅峰(1982- ),男，碩士，工程師； 杜文輝(1980- )，男，工程師

TU502

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