影响硅酸盐水泥强度的因素有哪些

按GB 175—1999规定，硅酸盐水泥的品质要求：细度、凝结时间、安定性和强度等。有的工程还需了解水化热。

1)细度

细度是指粉状物料的粗细程度。常用标准筛的筛余百分比或比表面积表示。

水泥颗粒粒径―般在7～200 μm(0.007～0.2 mm)范围。颗粒愈细，水化反应愈快也愈完全，早期和后期强度也愈高，但在空气中硬化收缩性也愈大，成本也高。如颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。

按GB 175—1999规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300 m2/kg，―般使用单位可不检验水泥的细度。水泥细度由水泥生产厂保证符合国标要求，如不合要求则为不合格品。

2)凝结时间

凝结时间分初凝和终凝。

初凝——水泥加水拌合时至标准稠度净浆失去可塑性所需时间

终凝——水泥加水拌合时至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

国标规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45 min，终凝时间不得迟于6 h 30 min。

如水泥的初凝时间不符合要求，则为废品。

如水泥的终凝时间不符合要求，则为不合格品。

影响水泥凝结时间的因素很多：

①水泥熟料中的C3A含量高，石膏掺量不足，使水泥快凝

②水泥细度愈细，水化作用愈快，凝结愈快

③水灰比愈小，温度愈高，凝结愈快

④混合材料掺量愈多，凝结愈慢。

3)体积安定性

体积安全性是指水泥浆体硬化后，体积变化的稳定性。如产生不均匀体积变化则为安定性不良，会胀裂水泥石。

体积安全性不良的原因：熟料中游离氧化钙或游离氧化镁过多，或掺入的石膏过多。因熟料中的游离CaO和MgO均为过烧的，熟化很慢，在水泥已经硬化后才进行熟化，即

CaO+H2O=Ca(OH)2

MgO+H2O=Mg(OH)2

这时体积膨胀，引起体积不均匀变化，使水泥石开裂。

石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还会与固态水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积增大1.5倍，造成水泥石开裂。此时生成的高硫型水化硫铝酸钙又称为“水泥杆菌”。

体积安定性不良的水泥，应作废品处理，不得使用。

4)强度

硅酸盐水泥的强度取决于熟料的矿物成分和细度。前面均已分析过。

水泥的强度是水泥的重要技术指标。根据国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175—1999)和《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》(GB/T 17671-1999)的规定，水泥和标准砂按1：3混合，用0.5的水灰比，按规定的方法制成试件，在标准温度(20℃±1℃)的水中养护，测定3d和28d的强度。根据测定结果，将硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R等六个强度等级。其中代号R表示早强型水泥。各强度等级、各类型硅酸盐水泥的各龄期强度不得低于表10.3.2中的数值。

应该指出：水泥胶砂强度检验的ISO法与原国家标准的GB法相比，水灰比增大，灰砂比减小，这样同―水泥检验所得强度值降低，通过大量试验和统计分析表明，ISO法检验的强度与GB法检验的强度相比较，平均约降低了一个强度等级。

影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素有：

1、熟料中铝酸三钙和碱含量过高时，石膏的掺入量又没有随之变化，可引起水泥的凝结时间不正常。

2、石膏的掺入量不足，或掺加不均匀，会导致水泥中的SO3分布不匀，使局部水泥凝结时间不正常。

3、水泥磨内温度波动较大。当磨内温度过高时，可引起二水石膏脱水，生成溶解度很小的半水石膏，导致水泥假凝。

4、熟料中生烧料较多。生烧料中含有较多的f-CaO，这种料水化时速度较快，且放热量和吸水量较大，易引起水泥凝结时间不正常。

5、水泥粉磨细度过粗或过细时，对水泥凝结时间也有较大影响。

扩展资料：

硅酸盐水泥的凝结硬化：

水泥在水化同时，发生着一系列连续复杂的物理化学变化，水泥浆逐渐凝结硬化。一般可将水泥凝结硬化过程划分为四个阶段：

1、初始反应期：

水泥与水拌合后，水泥颗粒分散在水中，成为水泥浆。

2、诱导期：

水化初期生成的产物迅速扩散到水中，很快使水泥颗粒周围的溶液成为水化产物的饱和溶液，同时水化产物在水泥颗粒表面形成水化物膜层，

这层膜减缓了外部水分向内渗入和水化物向外扩散的速度，同时膜层不断增厚，使水泥水化速度变慢。此阶段称为“潜伏期”或“诱导期”，持续时间一般 1h。

3、凝结期：

随着水化反应的继续进行，包裹在水泥颗粒表面的水化物膜层增厚，使原来水泥颗粒间被水所占的空间逐渐变小，包有凝胶体的水泥颗粒逐渐接近，以至相互接触，

凝结成多孔的网状结构，使水泥浆的稠度提高，失去可塑性，开始产生强度，这个阶段称为“凝结期”，持续时间一般 6h。

4、硬化期：

随着水化产物的不断增多，结晶体和凝胶体形成的网状结构逐渐紧密，颗粒之间的毛细孔逐渐变小，使浆体强度不断发展，这一阶段称为“硬化期”，持续时间一般 6h。

这个反应开始时较快，以后由于形成的凝胶体膜使水分透入越来越困难，水化反应也越来越慢。实际上，较粗的水泥颗粒，其内部将长期不能完全水化。

参考资料来源：百度百科—硅酸盐水泥

影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素 （1）水泥的熟料矿物组成及细度 水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的，不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同，上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。水泥磨得越细，水泥颗粒平均粒径小，比表面积大，更多的水泥熟料矿物暴露在外，水化时水泥熟料矿物与水的接触面大，水化速度快，结果水泥凝结硬化速度也随之加快。（2）水灰比 水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量比。当水泥浆中加水较多时，水灰比变大，此时水泥的初期水化反应得以充分进行；但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较大，颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥凝结较慢。（3）石膏的掺量 生产水泥时掺入石膏，主要是作为缓凝剂使用，以延缓水泥的凝结硬化速度。此外，掺入石膏后，由于钙矾石晶体生成，还能改善水泥石的早期强度。但是石膏掺量过多时，不仅不能缓凝，反而对水泥石的后期性能造成危害。

硅酸盐水泥主要有4种矿物成分：硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S），铝酸三钙（C3A），铁铝酸四钙（C4AF）。四种矿物对水泥性质的影响也不一样，1) C3S：是硅酸盐水泥熟料中最重要的矿物，含量占熟料的50%以上，C3S加水调和后，凝结时间正常，水化较快，早期强度高，因此强度增进率较大。其28天强度、一年强度是4种矿物最高的，它的体积干缩性较小，抗冻性较好。因此一般希望熟料中有较多的C3S。2) C2S：与水作用时，水化速度较慢，早期强度低，但28天以后强度仍能较快增长，一年后可接近C3S。它的水化热较低，体积干缩性小，抗水性和抗硫酸盐侵蚀能力较强。C3S和C2S通称为硅酸盐矿物，它们是熟料中的主要成分，占熟料的70%以上，也是熟料强度的主要来源，硅酸盐水泥的名称也由此而来。3) C3A：与水结合后，水化迅速，凝结硬化较快，如果不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。它的早期强度较高，后期强度增长较少，甚至倒缩。它的水化热较高，干缩变形较大，抗硫酸盐侵蚀和抗碱性都较差，它的脆性、耐磨性较差。4) C4AF：水化硬化速度较快，早期强度较高，仅次于C3A。与C3A不同的是它的后期强度也较高，类似于C2S。它的水化热较低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸盐侵蚀能力强。C3A和C4AF以及熟料中组成不定的玻璃体和含碱化合物等，填充在C3S和C2S之间，统称为中间相。中间相在熟料煅烧至一定温度熔融成液相。液相是反应生成C3S的必要条件，一定的液相量和较低的液相粘度是形成主要矿物C3S不可缺少的。因此，一般情况下，C3A和C4AF必须有一定的数量，从而保证一定的液相量。此外，水泥在生产过程中还要掺加一定量的混合材，对水泥性能也产生影响，所以水泥也分为好多种类和强度等级。