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3.硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化

水泥加水拌合成為可塑性的漿體，叫做水泥漿。隨著時(shí)間的延長，水泥漿將逐漸失去塑性，并開始產(chǎn)生強(qiáng)度，變成堅(jiān)硬的具有一定強(qiáng)度和粘結(jié)力的固體，稱為水泥石。這種形態(tài)及性能的變化來自于水泥的水化反應(yīng)。

(1)水泥的水化反應(yīng)。水泥加水拌合后，其中的各礦物成分將與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，稱為水化反應(yīng)。水化反應(yīng)所生成的物質(zhì)稱為水化產(chǎn)物(或稱為水化物)。水泥的水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，伴隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，生成各水化產(chǎn)物的同時(shí)，將放出熱量，稱為水化熱，通常用單位質(zhì)量的水泥完全水化所放出的熱量表示。

(2)水泥的凝結(jié)硬化。水泥加水拌合形成水泥漿體，開始具有流動性和可塑性。隨著時(shí)間的延長，漿體將逐漸失去流動性，變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度和固定形狀的固體，這一過程稱為水泥的凝結(jié)硬化。水泥的凝結(jié)和硬化實(shí)際上是一個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過程，為了分析問題方便，常常人為地將其劃分為凝結(jié)和硬化兩個(gè)階段。由加水拌合時(shí)起至水泥漿失去流動性并具有一定的塑性強(qiáng)度這一階段稱為凝結(jié)，由水泥漿失去可塑性發(fā)展成為具有一定機(jī)械強(qiáng)度的水泥石的過程叫做硬化。

4.硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

水泥是混凝土的重要原材料之一，對混凝土的性能具有決定性的影響。為了保證混凝土材料的性能滿足工程要求，國家標(biāo)準(zhǔn)對水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)有嚴(yán)格的規(guī)定，出廠的水泥必須經(jīng)檢驗(yàn)符合這些性能要求;同時(shí)在工程中使用水泥之前，還要按照規(guī)定對水泥的一些性能進(jìn)行復(fù)試檢驗(yàn)，以確保工程質(zhì)量。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)如下。

(1)不溶物。不溶物指水泥中用鹽酸或碳酸鈉溶液處理而不溶的部分，不溶成分的含量可以作為評價(jià)水泥在制造過程中燒成反應(yīng)是否完全的指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定I型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過0.75%;Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過1.50%。

(2)燒失量。燒失量是指將水泥在950℃土50℃溫度的電爐中加熱15min的重量減少率。這些失去的物質(zhì)主要是水泥中所含有的水分和二氧化碳，根據(jù)燒失量可以大致判斷水泥的吸潮及風(fēng)化程度。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定I型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.0%;Ⅱ型硅酸鹽水泥中燒失量不得大于3.5%;普通硅酸鹽水泥中燒失量不得大于5.0%。

(3)細(xì)度。指水泥顆粒的粗細(xì)程度，直接影響水泥的活性和強(qiáng)度，同時(shí)又影響水泥的生產(chǎn)成本和易保存性。顆粒越細(xì)，與水反映的表面積大，水化速度快，早期強(qiáng)度高，但硬化收縮較大，且粉磨時(shí)能耗大，成本高。而顆粒過粗，又不利于水泥火性的發(fā)揮，且強(qiáng)度低。水泥細(xì)度的表示方法，一是采用一定孔徑的標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，用篩余百分率表示水泥顆粒的粗細(xì)程度;二是用比表面積，即單位質(zhì)量的水泥所具有的總的表面積來表示。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GBl75—1999的規(guī)定，硅酸鹽水泥的細(xì)度用比表面積表示，要求比表面積大于300(m2/kg);普通硅酸鹽水泥及其他摻混合材料的水泥用0.080mm方孔篩的篩余百分率表示，不得超過10.0%。

(4)標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量指水泥漿體達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水量占水泥質(zhì)量的百分比。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對水泥的性質(zhì)沒有直接的影響，只是水泥與水拌合達(dá)到某一規(guī)定的稀稠程度時(shí)需水量的客觀反映，在測定水泥的凝結(jié)時(shí)間和安定性等性質(zhì)時(shí)需要拌制標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥漿，所以是為了進(jìn)行水泥技術(shù)性質(zhì)檢驗(yàn)的一個(gè)準(zhǔn)備性指標(biāo)。一般硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為26%～30%。

(5)凝結(jié)時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間是指水泥從加水拌合開始到失去流動性，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間，是影響混凝土施工難易程度和速度的重要性質(zhì)。水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，初凝時(shí)間是指自水泥加水時(shí)起至水泥漿開始失去可塑性和流動性所需的時(shí)間;終凝時(shí)間是指水泥自加水時(shí)起至水泥漿完全失去可塑性、開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。在水泥漿初凝之前，要完成混凝土的攪拌、澆筑、成型、振實(shí)等工序，需要有較充足的時(shí)間比較從容地進(jìn)行施工，因此水泥的初凝時(shí)間不能太短;為了提高施工效率，在成型之后需要盡快增長強(qiáng)度，以便拆除模板，進(jìn)行下一步施工，所以水泥的終凝時(shí)間不能太長。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于6.5h;普通水泥的初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于10h。水泥初凝時(shí)間不合要求，該水泥作廢;終凝時(shí)間不合要求，視為不合格。

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