水泥工藝對混凝土耐久性的影響

徐元勛 高延金

（魯南中聯(lián)水泥有限公司，山東 棗莊 277531）

水泥工藝對混凝土耐久性的影響

徐元勛 高延金

（魯南中聯(lián)水泥有限公司，山東 棗莊 277531）

目前，我國人民對于建筑質(zhì)量的重視越來越高。水泥是混凝土的重要原料，水泥的性能對于混凝土的耐久性影響是相當大的。本篇文章通過闡述水泥對混凝土耐久性影響的主要方面，并由此提出控制水泥工藝改善水泥性能的具體措施。

水泥工藝 混凝土 耐久性 影響

引言

水泥作為混凝土的一種重要原材料，其性能對混凝土性能有著十分重要的影響。而混凝土的性能中，其耐久性是相當重要的性能。混凝土耐久性能是決定建筑耐久性和質(zhì)量水平的前提，并且如果混凝土的結(jié)構(gòu)性能沒有達到預期使用的年限就被過早破壞，經(jīng)濟損失較為巨大，同時也會危及人們的安全。就這個情況來講，水泥的工藝水平的高低對于我國建筑行業(yè)的質(zhì)量有著十分重要的意義。

一、水泥工藝對混凝土耐久性的影響

1、水泥的礦物組成影響混凝土的耐久性

水泥礦物成分組合的比例以及成分的混合搭配程度對水泥或者水化產(chǎn)物的性能及結(jié)構(gòu)會有很大的影響。根據(jù)建筑行業(yè)的實踐結(jié)果顯示，在水泥多樣的水化產(chǎn)物成分當中，穩(wěn)定性最差的就是氫氧化鈣，穩(wěn)定性較好的是鈣硅比值比較大的水化硅酸鈣。硅酸鈣中有硅酸三鈣與硅酸二鈣，其中硅酸三鈣的水化過程生產(chǎn)的水化硅酸鈣的鈣硅比值比硅酸二鈣的鈣硅比值較低，但是硅酸三鈣生成的氫氧化鈣的數(shù)量比硅酸二鈣的要多。通過硅酸三鈣與硅酸二鈣的對比，可以發(fā)現(xiàn)：在水泥的礦物成分構(gòu)成中，硅酸二鈣的含量越多，硅酸三鈣的含量越少，這種情況是有利于提高混凝土的耐久性的。另外人們也早已了解、認識水泥中鋁酸三鈣（C 3 A）含量過高多導致的混凝土耐久性和工作性能降低的影響。

2、水泥粉磨細度影響混凝土的耐久性

2.1 水泥粉磨細程度影響混凝土的含濕量以及孔結(jié)構(gòu)

水泥粉磨細程度會影響到水泥混凝土孔結(jié)構(gòu)。即隨著水泥粉磨細度的提高，其比表面積也相對的得到了提高，所以，水化產(chǎn)物會在未水化完全的水泥顆粒表面形成一層致密的水化產(chǎn)物薄膜，因為存在這層致密薄膜，會嚴重影響到致密薄膜內(nèi)部水泥顆粒的進一步水化，從而會使得混凝土內(nèi)部形成的更為致密的水化產(chǎn)物數(shù)量減少，進而影響到水泥混凝土的孔結(jié)構(gòu)。通過科研人員的悉心研究發(fā)現(xiàn)：如果在水泥顆粒的組成成分中，有大量直徑小于5um的細小顆粒存在，會嚴重的改變混凝土內(nèi)部的微觀孔隙結(jié)構(gòu)，以致于使水泥石中的大毛細孔數(shù)量急劇減少，微毛細孔的數(shù)量增多，最終增強混凝土的毛細現(xiàn)象及混凝土的吸濕性，最后會導致混凝土內(nèi)部空隙的濕度得到了提高。而通過實驗對比發(fā)現(xiàn)，比較直徑小于 5um的細小顆粒的普通水泥與不含細顆粒的普通水泥，對于直徑小于5um的細小顆粒的普通水泥來說，如果其水泥石經(jīng)過 28d的硬化后，在潮濕空氣中防止 3d 的時間后，其吸濕率同比增大了百分之20到百分之60，同時相對于水泥石體積吸水率相比較提高了百分之60到百分之80。如果在濕度較低的環(huán)境下，會提升水泥石吸濕的性能，并且極有可能使混凝土孔隙內(nèi)部的濕度達到過度的飽和，從而使得混凝土產(chǎn)生裂縫，嚴重的會引起混凝土的整體開裂破壞。而且這種整體的開裂破壞也會降低混凝土的抗凍性、大氣穩(wěn)定性，加快堿集料的反應效率和鋼筋的銹蝕速率以及其他的化學腐蝕破壞程度，從而嚴重影響混凝土的耐久性能

2.2 水泥粉磨細度影響混凝土的常壓滲透性。

所謂混凝土的常壓滲透性是指在常壓的條件下，混凝土因為其本身的孔結(jié)構(gòu)的毛細作用產(chǎn)生的滲透性。雖然我國經(jīng)濟在不斷地發(fā)展，但是在混凝土的滲透性測試中存在的問題還是很多的。主要的盲區(qū)就是不能夠在沒有水壓差，并且氯離子濃度差的常壓狀態(tài)下，測量反映毛細孔壓力對混凝土滲透性能的影響程度。根據(jù)研究人員的研究資料及社會實踐顯示，在實際的情況下，毛細孔壓力的大小遠遠的大于水的壓力，同時進行破壞的最不利條件就是在常壓條件的大氣環(huán)境中。因此，對于混凝土的滲透性來說，其關(guān)注的重點就是在常壓滲透，而不用過多的對于水作用下的滲透性，因為由于常壓滲透性所造成的破壞更容易使鋼筋腐蝕，更容易遭受凍害，同時也會嚴重影響混凝土的耐久性。

2.3 水泥粉磨細度影響混凝土自收縮、壓力水滲透性

在國內(nèi)外的水泥粉磨細度對混凝土自收縮、壓力水滲透性的資料、研究中顯示，當混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微毛細孔數(shù)量較多、大毛細孔的數(shù)量較少的情況下，會容易使混凝土內(nèi)部孔隙中的的毛細孔壓力處于增大的狀態(tài)，同時也會增加混凝土自收縮的幅度，從而會造成混凝土自收縮裂縫的增多。因為這種情況的存在在一定程度上會加速水、各種具有強腐蝕性液體的腐蝕速度，同時也會影響到混凝土的耐久性、抗?jié)B性能等各種性能。由于當前的實際工程中，操作人員會盲目的降低混凝土的水膠比、提高水泥粉磨的細度，最終會影響高強和高密實混凝土因為自收縮所造成的裂縫產(chǎn)生現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。

二、控制水泥工藝的具體措施

1、控制水泥的礦物組成部分

在國內(nèi)外的水泥行業(yè)工作者為了解決水泥對于高強、磨細、降低水化熱和需水量的要求做了大量的研究。主要的措施就是通過水泥生料配料方案的優(yōu)化降低C 3 A的含量，加強水泥熟料煅燒工藝以及加快冷卻速率改善礦物晶體結(jié)構(gòu)，同時也可以通過調(diào)整水泥粉磨系統(tǒng)的工藝參數(shù)合理分配水泥的顆粒級配，就是通過調(diào)整RRB曲線的斜率保持1. 0左右的方式。

2、控制水泥的細度

我國傳統(tǒng)的控制細度方式是相對簡單、粗糙的，其關(guān)注的重點是大顆粒所引起的水泥水化反應，但是嚴重的忽略了顆粒大小對于水泥的作用。所以需要有新的方式控制水泥的細度。

第一，控制均勻性系數(shù)。均勻性系數(shù)是影響、評價水泥顆粒分布大小的重要因素。即如果水泥顆粒分布的范圍較窄就體現(xiàn)著其均勻系數(shù)較大。粉磨中顆粒級配的情況也是由控制均勻系數(shù)的方式表現(xiàn)的。所以在實際操作中，要調(diào)整及研究水泥的均勻系數(shù)問題。

第二，控制水泥特征的顆粒直徑。水泥的特征粒徑是影響水泥總細粉含量的重要因素，并且也在很大程度上影響著水泥的強度增進率。如果水泥的特征粒徑較小，其水泥細粉的含量也較多。因此，在實際操作過程中，要嚴格的掌握控制特征粒徑，調(diào)整水泥的細度。

第三，控制比表面積。控制比表面積也是相當重要的部分。因為均勻性系數(shù)與特征粒徑對于水泥顆粒的粉磨程度的反映不能達到標準，所以就需要通過比表面積來反映，因此，要控制比表面積。

3、提高操作人員的專業(yè)素養(yǎng)

人員的專業(yè)素養(yǎng)是影響水泥工藝質(zhì)量的又一重要組成部分。操作人員的專業(yè)素養(yǎng)代表著水泥工藝質(zhì)量的高低。如果操作人員的專業(yè)操作能力較差，很有可能造成水泥的成分比例失調(diào)，嚴重影響混凝土的質(zhì)量從而影響到建筑物的質(zhì)量。所以企業(yè)在任用人員的時候要考慮到操作人員的專業(yè)素質(zhì)、知識水平，并定期對這些人員進行技術(shù)培訓。

結(jié)語

混凝土的耐久性是在建筑行業(yè)中相當重要的質(zhì)量性能，不僅影響到建筑行業(yè)的經(jīng)濟狀況，而且直接的影響到人民的生命及財產(chǎn)的安全，所以國家及相關(guān)行業(yè)高度重視混凝土的耐久性。同時由于水泥的工藝對于水泥混凝土的耐久性的影響較為巨大，所以在處理混凝土耐久性問題中要著重解決水泥的生產(chǎn)工藝，并且要在實踐的過程中不斷地提高生產(chǎn)水泥的工藝水平，確保水泥性能的優(yōu)良從而保證建筑物的質(zhì)量及人民的生命財產(chǎn)安全。本文通過闡述水泥對混凝土耐久性影響的主要方面，并由此提出控制水泥工藝的具體措施，望對閱讀者有借鑒意義。

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1007-6344（2015）08-0008-01