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3.硅酸鹽水泥的水化與凝結硬化

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

(1)水泥的水化反應。水泥加水拌合后，其中的各礦物成分將與水發生化學反應，稱為水化反應。水化反應所生成的物質稱為水化產物(或稱為水化物)。水泥的水化反應為放熱反應，伴隨著水化反應的進行，生成各水化產物的同時，將放出熱量，稱為水化熱，通常用單位質量的水泥完全水化所放出的熱量表示。

(2)水泥的凝結硬化。水泥加水拌合形成水泥漿體，開始具有流動性和可塑性。隨著時間的延長，漿體將逐漸失去流動性，變為具有一定強度和固定形狀的固體，這一過程稱為水泥的凝結硬化。水泥的凝結和硬化實際上是一個連續進行的過程，為了分析問題方便，常常人為地將其劃分為凝結和硬化兩個階段。由加水拌合時起至水泥漿失去流動性并具有一定的塑性強度這一階段稱為凝結，由水泥漿失去可塑性發展成為具有一定機械強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性質

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，國家標準對水泥的各項性能指標有嚴格的規定，出廠的水泥必須經檢驗符合這些性能要求;同時在工程中使用水泥之前，還要按照規定對水泥的一些性能進行復試檢驗，以確保工程質量。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的技術性質如下。

(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水泥在制造過程中燒成反應是否完全的指標。國家標準中規定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。這些失去的物質主要是水泥中所含有的水分和二氧化碳，根據燒失量可以大致判斷水泥的吸潮及風化程度。國家標準中規定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)細度。指水泥顆粒的粗細程度，直接影響水泥的活性和強度，同時又影響水泥的生產成本和易保存性。顆粒越細，與水反映的表面積大，水化速度快，早期強度高，但硬化收縮較大，且粉磨時能耗大，成本高。而顆粒過粗，又不利于水泥火性的發揮，且強度低。水泥細度的表示方法，一是采用一定孔徑的標準篩進行篩分，用篩余百分率表示水泥顆粒的粗細程度;二是用比表面積，即單位質量的水泥所具有的總的表面積來表示。按照國家標準GBl75—1999的規定，硅酸鹽水泥的細度用比表面積表示，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)標準稠度需水量。標準稠度需水量指水泥漿體達到規定的標準稠度時的用水量占水泥質量的百分比。標準稠度用水量對水泥的性質沒有直接的影響，只是水泥與水拌合達到某一規定的稀稠程度時需水量的客觀反映，在測定水泥的凝結時間和安定性等性質時需要拌制標準稠度的水泥漿，所以是為了進行水泥技術性質檢驗的一個準備性指標。一般硅酸鹽水泥的標準稠度用水量為26%～30%。

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

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（責任編輯：中大編輯）

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