淺談預拌混凝土需要什么樣的水泥

王玉瑛，王麗霞，王曄，李達

（1. 內蒙古包頭市杜氏建材有限責任公司，內蒙古 包頭 014030；2. 內蒙古一機集團新興建筑安裝有限責任公司，內蒙古 包頭 014030；3. 內蒙古呼和浩特市建筑勘察設計研究有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010040；4. 內蒙古神華置業集團永固商混凝土有限公司，內蒙古 烏海 016040）

博文天地

淺談預拌混凝土需要什么樣的水泥

王玉瑛1，王麗霞2，王曄3，李達4

（1. 內蒙古包頭市杜氏建材有限責任公司，內蒙古 包頭 014030；2. 內蒙古一機集團新興建筑安裝有限責任公司，內蒙古 包頭 014030；3. 內蒙古呼和浩特市建筑勘察設計研究有限責任公司，內蒙古 呼和浩特 010040；4. 內蒙古神華置業集團永固商混凝土有限公司，內蒙古 烏海 016040）

本文淺談了水泥品質指標對混凝土性能的影響，并對目前我國水泥生產供應的質量現狀作了淺述，最后對預拌混凝土需要什么樣的水泥提出了個人粗淺的認識，供同行參考。

預拌混凝土；水泥品質；混凝土性能

目前水泥的生產很大程度上關注于產品的材料性能或偏重于水泥的強度，由于近幾年我國發展預拌混凝土的進度較快，遍布于全國大部分城鄉的建筑工程，對預拌混凝土和現澆混凝土對水泥膠凝材料的要求是不同的，預拌混凝土有它的特殊性，除要求水泥強度外，還要求水泥應具有良好的施工性能和與所摻入的混凝土外加劑有良好的適應性等等，所以說水泥的生產及其質量和使用是緊密相聯的，水泥廠提供什么樣的水泥才能滿足預拌混凝土的要求呢？筆者在文中提出個人的一點粗淺認識。

1 水泥品質對混凝土性能的影響

混凝土核心材料是水泥，水泥的發展應適應混凝土技術的發展，水泥的技術進步應和混凝土的技術進步協調發展。

水泥中的四大礦物組成遇水發生水化反應，生成膠凝材料，將粗細骨料等膠結在一起，形成一個整體混凝土，所以，水泥是混凝土各項性能產生的根源。

水泥中的四種主要礦物成分水化速度各不相同，對混凝土各齡期的強度影響不同，C3A 反應速度最快，對混凝土早期強度影響最大；C4AF 次之；C3S 水化速度較快，對混凝土28d 強度影響大；C2S 水化速度最慢，是混凝土后期強度增長的主要來源。

（1）C3A 水化速度最快，對混凝土初、終凝時間有較大的影響，其含量高時，初、終凝時間縮短，易產生收縮裂縫，使水泥和減水劑的適應性變差；其含量太低時，混凝土凝結時間延長，易產生泌水，C3A 的含量宜在 4%～6%。

（2）C3S 是水泥中最有效的成分，其含量一般在 50%～60% 左右，是混凝土 28d 強度主要影響因素，含量高時，凝固較快，可提前拆模，但可導致水化熱增大，溫度上升過快，造成混凝土收縮裂縫出現機率增加等等。

（3）C2S 水化速度最慢，含量高時，混凝土 28d 強度低，90d 強度高。對混凝土裂縫的自愈能力大。過高的含量，可使混凝土產生泌水的可能性加大。

（4）C4AF 水化速度也較快，但在水泥中含量少，對混凝土凝結時間的影響較小，其收縮性小、抗磨性好，用于道路、機場跑道等具有抗磨要求的混凝土為益，含量高時對提高混凝土抗折強度有利。

水泥的初、終凝時間短對混凝土早期強度提高有利，但易產生假凝或混凝土裂縫的可能性加大，如過長的凝結時間，混凝土早期強度降低，產生泌水的可能性加大。因此，預拌混凝土要求水泥要有適宜的凝結時間，應根據工程結構類型、部位、強度等級、運輸距離等等綜合考慮，制訂出最佳的水泥凝結時間。

水泥中的堿含量要嚴格限制，其堿含量大時，可使混凝土收縮、干縮裂縫等加大，產生堿骨料反應機率加大，而且與混凝土減水劑適應性變差等等，所以，水泥中的堿含量要嚴格限制，應小于 0.6%。

水泥中的游離 CaO 和 MgO 超過標準要求，可使水泥不安全，體積不穩定，混凝土產生假凝等，要嚴格限制。

2 水泥生產工藝對混凝土質量的影響

（1）水泥熟料在粉磨時，按一定比例加入石膏作為水泥的調凝劑，質量差的石膏對水泥不僅起不到調凝作用，反而有可能導致混凝土產生假凝或裂縫產生的機率加大。

（2）在水泥熟料粉磨時，加入助磨劑，以克服水泥顆粒之間的靜電和提高粉磨效率，降低成本，如果助磨劑不適宜或加量太大等可使混凝土收縮增大，干縮加快或和混凝土外加劑不適應等等。

（3）水泥熟料粉磨時，如果加入過多的混合材料，會使混凝土早期強度降低、混凝土收縮加大、干縮加快等等。

（4）水泥細度是提高水泥強度的主要手段之一，水泥粉磨細度越細，其水泥強度會越高，所以，200 年來的水泥發展史基本上是一部如何將水泥磨得更細的歷史，其次是如何改變礦物成分含量的歷史。

預拌混凝土對水泥的基本要求應是有適宜的礦物組成，有適當的細度、有較低的水化熱、較低的收縮值、早期強度不要太高、產品質量均勻、質量穩定的水泥，達到預拌混凝土對水泥的特殊要求，以確保混凝土結構工程的耐久性。

3 水泥質量的現狀

目前水泥生產供應的質量現狀，主要存在“四高”，即高細度、高早強、高 C3S 和高 C3A 的含量。水泥的品質對混凝土性能的影響是最為關鍵的，首先改變水泥強度是唯一的傳統觀念，確保混凝土的生產和施工性能進而確保混凝土結構的耐久性比強度更為重要。混凝土外加劑和摻合料使用技術的發展改變了對水泥強度和混凝土強度關系的認識。要求的是勻質性和體積穩定性高、開裂敏感性較低的優質水泥。

目前水泥產品質量主要表現以下方面：

（1）水泥需水量普遍較高，保水性較差；水泥細度太細，水泥顆粒級配不太合理，應和混凝土中細骨料顆粒粒級75～80μm 相一致，水泥自身顆粒應有合理的級配，以利自身的密實性，宜在 0～80μm，所以水泥熟料粉磨時不但要控制細度（比表面積），還要合理控制水泥顆粒級配和顆粒形狀。

（2）水泥中混合材料摻量較多，增大了混凝土需水量，降低了與混凝土外加劑的適應性，水泥生產企業不向水泥使用單位提供混合材料的品種和摻入的數量，造成應用時的困難。水泥混合材料品種、摻入數量要科學合理。

（3）水泥中堿含量較大，C3A 含量較高時，和混凝土外加劑的適應性較差。

（4）目前水泥產品較為單一；中低熱水泥和特種要求的水泥生產量少，和生產需要不相匹配，一般生產普硅水泥較多，其水化熱較高，水泥 3d 強度較高，抗裂性能較差等等；應提倡多品種、少批量，多生產針對某一個具體工程專用水泥，作為水泥發展方向。

（5）水泥生產供應旺季，出廠水泥溫度往往較高，造成混凝土溫升提高，混凝土凝結不正常，溫度應力增大，混凝土早期開裂風險加大等等。

評價水泥質量優劣，不應是水泥自身，而在于它對混凝土各項性能的影響，特別是對混凝土生產、施工性能及對混凝土耐久性的影響尤為重要。什么是優質水泥，由于混凝土的復雜性、多變性，要想正確回答這個看似簡單的問題，難度也是相當大的。

水泥生產企業應根據混凝土結構、部位、工藝、使用單位要求、環境氣候等等不同，生產可調、可控的專用水泥。

4 預拌混凝土所需水泥

預拌混凝土所需水泥應首先滿足混凝土性能要求，將水泥的勻質性與穩定性放在首位，確保出廠水泥質量的穩定，當水泥生產條件等發生變化時，應主動告知用戶注意事項，以便使用單位采取相應的防范和應對措施。

（1）從水泥生產角度出發，應努力解決水泥和混凝土外加劑的適應性問題；在水泥和混凝土其他材料間的適應性問題上，水泥影響的因素較多。

（2）水泥生產廠家應充分關注預拌混凝土的施工工作性能及工程質量情況，及時解決所出現的有關問題。提供用戶和工程結構要求的水泥產品，如高強混凝土和有抗凍、抗滲要求的水泥、低中熱水泥、低堿水泥、具有較高抗裂、抗收縮的水泥等等。

（3）水泥的各項技術指標除必須滿足國標外，還應保持產品的勻質性和穩定性，其化學礦物成分、細度、各齡期強度、凝結時間、標準稠度用水量等等不能有太大的波動，特別是水泥強度不能大起大落，早期強度應適宜。

（4）水泥的礦物成分含量應合理，水泥的需水量要小，與外加劑的適應性要強。

（5）水泥的粉磨細度要控制，不要太細，還要控制有合理的顆粒級配和顆粒形狀。

（6）水泥中摻入的混合材料品種、數量要科學合理，并向用戶提供品種、摻量等信息。

（7）對有特殊要求的混凝土及混凝土工程，應提供專用水泥。

5 結論

水泥生產企業應向預拌混凝土生產企業提供預拌混凝土所需的水泥產品。要從水泥礦物組成、水泥細度、摻入的混合材料品種、數量、調凝劑石膏、助質劑、堿含量和水泥的品種等等多方面進行優化。

水泥的生產和用戶雙方應緊密合作，使水泥的技術進步和混凝土的技術進步相結合，以確保建筑工程質量。

［通訊地址］包頭市青山區青東東路，保利六期 7 棟 102 號（014030）

王玉瑛（1942,6—），男，河北定興人，高級工程師，內蒙古科技創新示范項目專家，包頭市杜氏建材有限責任公司總工程師；主要從事建材、商品混凝土、混凝土冬期施工、技術管理等工作。