影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素很多,主要表现在以下几
个方面:
(1)矿物组成的影响。水泥熟料中各种矿物组成的凝结硬
化速度不同,当各矿物相对含量不同时,水泥的凝结硬化速度
就不同。
(2)水泥细度的影响。试验证明,水泥颗粒的粗细程度直
接影响水泥的水化、凝结硬化、强度及水化热等。原因是水泥
的颗粒越细,总表面积越大,与水接触的面积也越大,因此水
化反应迅速,凝结硬化也相应增快,早期强度高。但是,如果
水泥的颗粒过细,容易与空气中的水分及二氧化碳反应,导致
水泥不宜久存。过细的水泥硬化时产生的收缩也比较大。水泥
84无机胶凝材料 第 二 章
磨得细,耗能大,成本高。
(3)水灰比大小的影响。水泥浆中的水灰比是指水与水泥
的质量之比。水灰比比较大时,由于水泥颗粒间被水隔开的距
离比较远,颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长,
所以水泥凝结比较慢;另外,水泥浆中的多余水分蒸发后形成
的孔隙较多,造成水泥石的强度降低。
(4)养护条件的影响。养护环境需要有足够的温度和湿度,
这是水泥凝结硬化的必要条件。
温度对水泥凝结硬化影响明显。温度越高,水泥凝结硬化
速度越快;温度低,水泥凝结硬化速度减慢,当温度低于0℃
时,水泥凝结硬化停止,并有可能在冻融的作用下造成已硬化
的水泥石破坏。因此,冬季混凝土工程要采取一定的保温措施。
水是水泥水化、硬化不可缺少的条件。周围环境湿度大,
水分不易过快蒸发,水泥水化就比较充分,水泥硬化后的强度
就比较高;若水泥凝结硬化时处于干燥环境中,水分很快蒸发,
水泥缺水会使水化不能正常进行,甚至停止水化,强度增长缓
慢或停止增长。因此混凝土工程在浇筑后2~3周内注意洒水养
护,以保证水化时必需的水分。
(5)石膏掺量的影响。石膏是水泥中的缓凝剂,主要用于
调节水泥的凝结时间,是水泥中不可缺少的组分,关键是其掺
入量必须适量。石膏掺量过少,缓凝效果不明显,起不到缓凝
剂的作用;掺量过多,石膏本身生成一种促凝物质,反而使水
泥快凝。
(6)养护龄期的影响。水泥的凝结硬化是一个比较长时间
进行的过程。随着水泥熟料矿物水化程度的提高,凝胶体的不
断增加,内部毛细孔隙不断减少,使水泥石的强度随着养护龄
期的增加而增加。工程实践表明,水泥在28d内水化硬化速度
快,其强度增加也快,28d后增加缓慢。
(7)贮存与运输条件的影响。水泥在贮存与运输时不得受
潮或混入杂物,贮存与运输不当,会使水泥受潮,颗粒表面发
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生水化而结块,严重降低水泥的强度。即使贮存良好,在空气
中的水分和二氧化碳的作用下,水泥也会发生缓慢的水化和碳
化,因此,水泥的有效贮存期一般为3个月,不宜久存。