5.1.4 凝结硬化机理
水泥凝结硬化流程图，见动画演示
凝结：水泥浆→完全失去浆体塑性
硬化：水泥浆从完全失去塑性→强度增长
一、水泥的水化反应
2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2
2(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2
3CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O
4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O→3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O
部分水化铝酸钙与石膏作用产生如下反应：
3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O→3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O 主要水化产物：
水化硅酸钙凝胶 70%
水化铁酸钙凝胶
水化铝酸钙晶体
氢氧化钙晶体 20%
水化硫铝酸钙晶体 7%
石膏的缓凝作用在于：
水泥的矿物组成中铝酸三钙水化速度最快，铝酸三钙在饱和的石灰——石膏溶液中生成溶解度极低的水化硫铝酸钙晶体，包围在水泥颗粒的表面形成一层薄膜，阻止了水分子向未水化的水泥粒子内部进行扩散，延缓了水泥熟料颗粒，特别是铝酸三钙的继续水化，从而达到缓凝的目的。
二、水泥凝结硬化的物理化学过程
水泥与水拌合后，熟料颗粒表面迅速与水发生反应，因为水化物生成速度大于水化物向溶液扩散的速度，于是生成的水化产物在水泥颗粒表面堆积，这层水化物称为凝胶膜层，这就构成了最初的凝胶结构。
动画演示
1、由于Ca2+的渗透，凝胶膜层破裂，使得
2、由于颗粒表面暴露出来，又与水发生化学反应，由于水化物生成速度大于其扩散速度，故在颗粒表面又堆积了大量的凝胶，这个反应不断进行下去，就生成了外面包裹着厚厚一层凝胶膜的新凝胶结构。
3、随着反应的继续进行，水份逐渐减少，凝胶结构分子间距离减少，吸引力越来越大，粘结力增大，使浆体失去塑性，开始凝结。
4、水份越来越少，浆体稠度增大，微粒之间距离越来越小，由于分子间相互作用力—粘结力，互相结合，破坏了无规则排列，变为有规则排列，晶体产生。
5、晶体、胶体相互交错成网状，晶体起主要的承力骨架作用，胶体起胶结作用，二者共同生长，紧密结合，形成坚固致密的水泥石。
6、强度不断增大。
三、水泥石的组成
硬化后的水泥石
凝胶体（凝胶和晶体）
未水化水泥颗粒内核
毛细孔
四、影响硅酸盐水泥的凝结硬化的因素
矿物组
成
细度
用水量
养护时
间
温度和
湿度
1、熟料矿物组成的影响
硅酸盐水泥的四种熟料矿物中，C3A,C3S的水化和凝结硬化速度最快，因此它们含量越高，则水泥凝结硬化越快。
2、水泥细度的影响
水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、强度、干缩及水化热等，水泥颗粒越细，水化作用的发展就越迅速而充分，使凝结硬化的速度加快，早期强度也就越高。但水泥颗粒过细，硬化时产生的收缩亦较大。
3、拌合加水量的影响
拌合水越多，硬化水泥石中的毛细孔就越多，凝结硬化越慢，强度越低。
4、养护湿度和温度的影响
用水泥拌制的砂浆和混凝土，在浇灌后应注意保持潮湿状态，以利获得和增加强度。提高温度可加速水化反应。
5、养护龄期的影响
水泥的水化硬化是一个较长时期不断进行的过程，所以水泥在3～14d内强度增长较快，28d 后增长缓慢。
水泥凝结时间的测定及影响因素分析水泥凝结时间的测定及影响因素分析 2011年08月遑相国蓑旆质检?教学?研究水泥凝结时间的测定及影响因素分析 罗晓卿 (厦门合诚工程检测有限公司) 摘要:本人根据自己近年来积累的工作经验,主要针对影响测定水泥凝结时间的因素进行了分析,并提出一些问题和相应对策. 关键词:凝结时间;测定;影响因素 1定义与意义 1.1水泥凝结时间的定义 水和水泥混合后,从最初的可塑状态逐渐成为不可塑状态,要经历一 定的时间,水泥的凝结时间就是这种过程时间长短的一种定量的表示方法.它以标准试针沉入标准稠度水泥净浆达到一定深度所需的时间来表示,并分为初凝时间和终凝时间.初凝时间是指从水泥全部加入水中到水泥浆开始失去塑性所需的时间.终凝时间是指从水泥全部加入水中到完全失去塑性所需的时间. 1.2水泥凝结时间的长短对水泥混凝土的施工的重要意义试验检测工作对保证工程施工质量具有重要意义,试验数据的准确与否关系到工程施工质量的好坏,试验结果的好坏是监理工程师评判工程质量的依据,因此加强施工过程中的试验监理工作是非常重要的. 水泥凝结时间的长短对水泥混凝土的施工有着重要意义.初凝时间太短,不利于整个混凝土施工工序的正常进行;但终凝时间过长,又不利于混凝土结构的形成,模具的周转,以及会影响到养护周期时间的长短等.因此,水泥凝结时间要求初凝时间不宜过短,终凝时间不宜过长.准确测定水泥凝结时间,不但反
映了水泥质量是否符合有关技术要求,而且为施工单位决定现场施工进度提供了必要的信息.因此检验水泥的凝 结时间的准确性至关重要. 2水泥凝结时间的测定 2.1测定前准备工作 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时,指针对准零点. 2.2试件的制备 以标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模,振动数次刮平,立即放入湿气养护箱中.记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间. 2.3初凝时间的测定 试件在湿气养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定.测定时,从湿气养护箱中取出试模放在试针下,降低试针与水泥净浆表面接触.拧紧螺丝l,2s后,突然放松,试针垂直自由沉入水泥净浆.观察试针停止下沉或释放试针3Os时指针的读数.当试针沉至距底板4mm+1him 时,为水泥达到初凝状态;由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间,用"min'茛示. 2.4终凝时间的测定 为了准确观测试针沉入的状况,在终凝针上安装了一个环形附件, 在完成初凝时间测定后,立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下,翻转180.将直径大端向上,小端向下放在玻璃板上,再放入湿气养护箱中继续养护,临近终凝时间时每隔15min测定一次,当试针沉入试件 0.5mm时,即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时,为水泥达到终凝状态,由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间,用 " min"表示. 2.5测定时应注意
影响混凝土凝结时间偏长因素 缓凝 判断依据 工程施工要求混凝土凝结时间一般为6 h~10 h左右(特殊要求混凝土除外)。桩基、承台、墩身、隧道混凝土喷涂、衬砌及混凝土砌体等超过24 h甚至几天不凝结。原因分析 1)人为因素。 a.搅拌站人员未按混凝土外加剂厂家外加剂使用说明要求,盲目多掺外加剂(一般掺量为0.8%~1%)。 b.按混凝土配合比要求,将水泥误当粉煤灰使用。 c.工作疏忽导致外加剂混淆使用,如将缓凝剂当早强剂使用。 d.混凝土浇筑过程中,施工人员看混凝土发干流动性小擅自给混凝土加水。 2)机械因素。 a.计量器具未按照要求自检、送检,长期使用产生较大误差。 b.盛放混凝土外加剂的料仓要使用塑料或防腐漆,杜绝外加剂与铁器直接接触。 c.放料口传感器失灵,或放料口长期磨损计量不准误差较大。 3)水泥因素。 a.水泥自身凝结时间长。水泥生料配比不合理或水泥煅烧过程中温度控制不够,导致煅烧后水泥有效成分少,主要靠调凝石膏来调整凝结时间。 b.水泥厂或施工单位不注重水泥存放,将水泥长期漏天放臵导致水泥吸潮结块。 c.水泥厂家根据季节性温度对水泥凝结时间的影响适当的调整水泥,比如夏季温度高,水泥凝结时间快,厂家会适当降低C3A含量,冬季温度低,水泥凝结时间短,会
适当提高C3A含量。 d.水泥工艺流程的重大改变,水泥性能不稳定。 e.水泥生料来源变迁,矿物含量根据实际情况改变工艺流程。 f.水泥厂家大量加粉煤灰作为外掺料提高水泥产量。 4)粉煤灰因素。 从粉煤灰颜色来辨别一般为灰色,颜色越黑含碳量越高,发黄含钙比较高。 a.粉煤灰掺量过高,一般1级粉煤灰需水量为90%,可减少用水量并代替一部分水泥使用,改善工作性能,但过量使用粉煤灰凝结时间长,强度低。 b.粉煤灰厂家为提高粉煤灰产量掺合磨细矿渣等以次充好。 5)矿粉因素。矿粉以玻璃体结构为主,主要化学成分为SiO2,Al2O3,这些活性物质与水泥中C3S和C2S反应填充混凝土孔隙。超掺矿粉会使混凝土凝结时间变长。 6)砂、石料因素。 砂、石料含泥量和泥块含量对混凝土凝结时间影响较大,除此还有如下情况: a.冬季施工应特别注意,含水高的砂料有冻结现象,无形中加重了含水量。 b.砂质量问题,砂厂在砂中掺合大量的土、碎石等提高砂量,而土对外加剂的影响非常大。 c.砂、石料中含泥量和泥块含量偏高。 7)外加剂因素。 a.外加剂种类繁多,工地上不注意外加剂标识,误用外加剂。 b.外加剂对运输、储存、使用掺量有严格要求,未按外加剂厂家说明使用。 c.外加剂有一定适应性,调试过程中混凝土满足各项指标要求,但在大批量生产供货过程中,由于原材料的不稳定,会在凝结时间上有一定的误差。
4.1水泥的水化机理 从化学角度来看,水泥的水化反应是一个复杂的溶解沉淀过程,在这一过程中,与单一成分的水化反应不同,各组分以不同的反应速度同时进行水化反应,而且不同的矿物组分彼此之间存在着互相影响。水泥中最多的熟料矿物是硅酸盐化合物，是制约水泥水化性质及相关性能的关键组分。水泥中的硅酸盐熟料矿物的主要成分为硅酸三钙和硅酸二钙。 （1）硅酸三钙（C3S）的水化 硅酸三钙是水泥熟料中的含量最多的组分，通常占材料总量的50%左右，有时高达60 %。硅酸钙的水化产物的化学组成成分不稳定，常随着水相中钙离子的浓度、温度、使用的添加剂、养护程度而发生变化，而且形态不固定，通常称为“C-S-H”凝胶。 C3S在常温下发生水化反应，可大致用下列方程式表述： 硅酸三钙的水化速率很快，其水化过程根据水化放热速率随时间的变化，可以将C3S的水化过程划分为五个阶段，各阶段的化学过程和动力学行为如表1.1所示。 表1.1 C3S水化各阶段的化学过程和动力学行为时期早期中期后期 反应阶段诱导前期诱导期加速期减速期稳定期 化学过程初始水解， 离子进入溶 液 继续溶解， 早期C-S-H 稳定水化产 物开始生长 水化产物继 续生长，微 结构发展 微结构组件 密实 动力学行为反应很快反应慢反应快反应变慢反应很慢（2）硅酸二钙的水化 C2S也是水泥主要熟料矿物组分之一，水化过程与C3S相似，也有诱导期、加速期，但是水化速率特别慢。C2S的水化反应可大致用下列方程表述：
（3）铝酸三钙的水化 C3A是水泥熟料矿物的重要组分之一,其水化产物的组成与结构受溶液中的氧化铝、氧化钙浓度的影响很大，它对水泥的早期水化和浆体的流变性能起着重要的作用。纯水中C3A的水化：大量的研究结果表明，C3A遇水后能够立即在表面形成一种具有六边形特征的初始胶凝物质粒子，开始时其结晶度很差也很薄，呈不规则卷层物，随着水化时间的推移，这些卷层物生长成结晶度较好的，成分为C4AH19和C2AH8济的六边形板状物。这种六边形水化物是亚稳的，并能转化成立方形稳定的晶体颗粒。常温下C3A在纯水中的水化反应可用下式表示： 有石膏存在时C3A的水化：在水泥浆体中，熟料中的C3A实际上是在和有石膏存在的环境中水化的，C3A在Ca(OH)2饱和溶液中的水化反应可以表述为C3A+CH+12H=C3AH13。当处于水泥浆体的碱性介质中时，C3AH13在室温下能稳定存在，其数量增长也很快，这是水泥浆体产生瞬时凝结的主要原因之一。（4）铁铝酸四钙的水化 铁铝酸四钙的水化与铝酸三钙的水化过程相似，只是反应速率很慢，而且产物是含铁和铝的共同产物。
水泥的凝结时间分为初凝和终凝。水泥加水拌和到水泥浆体开始失去可塑性的时间。水泥加水拌和到水泥完全失去可塑性并开始产生强度的时间为终凝时间。对于大多数硅酸盐类水泥这两个阶段是很明显的，1初凝时间大多超过1小时，终凝时间一般在初凝后1小时左右，由于水泥水化速度除与自身物理化学因素有关还与水灰比、温度等因素有关，因此凝结时间受到测定时水泥浆状态，环境温度、湿度等诸多因素的影响。 2、水泥凝结时间 水泥凝结时间是水泥的重要技术指标，国家标准对每一种水泥的凝结时间都有规定。这种规定一是基于水泥使用时水泥凝结时间过早导致来不及施工和水泥凝结时间过迟导致施工周期长而影响施工进度。二是基于不同地域水泥生产企业和水泥用户需要有一个根据生产和使用情况选择水泥凝结时间的范围。因此研究对水泥凝结时间的影响因素并确定适宜的凝结时间，是水泥生产过程中一项重要技术工作。 2.1水泥凝结时间的检测概念 水泥初凝时间和终凝时间有国家标准规定的检测方法测定，它是在相同要求的条件下检测出来的不同水泥的凝结时间，这种检测的水泥凝结时间是一种对水泥实际凝结时间的比较，一种总目标的控制要求。凝结时间符合水泥国家标准规定范围内的水泥都是合格的，但合适与优良的评价要靠用户和市场的反映，为了满足用户和市场要求，水泥凝结时间也需要进行合理
确定。
3、水泥凝结时间测定 测定水泥凝结时间的方法目前有维卡法和吉尔摩法两种，我国及世界大多数国家用维卡法。 3.1方法原理 水泥凝结时间的测定方法是采用一定重量的试针自由沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间，由于试体随着时间的延长凝结固化的状态不同，致使试针进入试体深度不同，以此来测定水泥的初结时间和终凝时间。 3.2凝结时间的测定 3.2.1调零 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针对准标尺零点。 3.2.2试件的制备 将水泥试样按规定程序以标准稠度用水量制成标准稠度净浆，一次装满试模，振动数次并刮平，做好标记，放入湿气养护箱中养护。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。 3.2.3初凝时间的测定 试模在湿气养护箱中养护至加水后30分钟时进行第一次测定，测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1-2秒后，突然放松，试针垂直、自由的沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针
水泥凝结时间影响因素 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
水泥的凝结时间分为初凝和终凝。水泥加水拌和到水泥浆体开始失去可塑性的时间。水泥加水拌和到水泥完全失去可塑性并开始产生强度的时间为终凝时间。对于大多数硅酸盐类水泥这两个阶段是很明显的，1初凝时间大多超过1小时，终凝时间一般在初凝后1小时左右，由于水泥水化速度除与自身物理化学因素有关还与水灰比、温度等因素有关，因此凝结时间受到测定时水泥浆状态，环境温度、湿度等诸多因素的影响。 2、水泥凝结时间 水泥凝结时间是水泥的重要技术指标，国家标准对每一种水泥的凝结时间都有规定。这种规定一是基于水泥使用时水泥凝结时间过早导致来不及施工和水泥凝结时间过迟导致施工周期长而影响施工进度。二是基于不同地域水泥生产企业和水泥用户需要有一个根据生产和使用情况选择水泥凝结时间的范围。因此研究对水泥凝结时间的影响因素并确定适宜的凝结时间，是水泥生产过程中一项重要技术工作。 2.1水泥凝结时间的检测概念 水泥初凝时间和终凝时间有国家标准规定的检测方法测定，它是在相同要求的条件下检测出来的不同水泥的凝结时间，这种检测的水泥凝结时间是一种对水泥实际凝结时间的比较，一种总目标的控制要求。凝结时间符合水泥国家标准规定范围内的水泥都是
合格的，但合适与优良的评价要靠用户和市场的反映，为了满足用户和市场要求，水泥凝结时间也需要进行合理确定。 3、水泥凝结时间测定 测定水泥凝结时间的方法目前有维卡法和吉尔摩法两种，我国及世界大多数国家用维卡法。 3.1方法原理 水泥凝结时间的测定方法是采用一定重量的试针自由沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间，由于试体随着时间的延长凝结固化的状态不同，致使试针进入试体深度不同，以此来测定水泥的初结时间和终凝时间。 3.2凝结时间的测定 3.2.1调零 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针对准标尺零点。 3.2.2试件的制备 将水泥试样按规定程序以标准稠度用水量制成标准稠度净浆，一次装满试模，振动数次并刮平，做好标记，放入湿气养护箱中养护。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。 3.2.3初凝时间的测定 试模在湿气养护箱中养护至加水后30分钟时进行第一次测定，测定时，从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与
第七章硅酸盐水泥的水化与硬化 本章主要内容： 1.熟料矿物的水化 2.硅酸盐水泥的水化 3.水化速率 4.硬化水泥浆体 补充： 熟料矿物水化的原因 1.熟料矿物结构不稳定。 造成熟料矿物结构不稳定的原因是： ⑴ 熟料烧成后快速冷却，使其保留了介稳状态的高温型晶体结构； ⑵熟料中的矿物不是纯的C3S和C2S ，而是Alite 和Belite等有限固溶体； ⑶微量元素的掺杂使晶格排列的规律性受到某种程度的影响。 2.熟料矿物中钙离子的氧离子配位不规则。 水泥的水化、凝结、硬化 ? 水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。 ? 凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。 ? 硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。 §7.1 熟料矿物的水化 一.C3S的水化 1.常温下的水化反应 3CaO.SiO2+nH2O=xCaO.SiO2.yH2O+(3-x)Ca(OH)2
简写为：C3S + nH = C-S-H + (3-x)CH 水化产物：水化硅酸钙（也称C-S-H凝胶）和氢氧化钙。 2.C3S水化过程 Ⅰ诱导前期（时间：15分钟 ） 反应：激烈—第一个放热峰，钙离子浓度迅速提高 浆体状态：是具有流动性（Ca(OH)2没有饱和） Ⅱ诱导期又称静止期（时间：2—4小时） 反应：极慢——放热底谷：钙离子浓度增高慢 浆体状态：Ca(OH)2达饱和。此间：具有流动性，结束：失去流动性，达初凝 Ⅲ加速期（时间：4~8小时） 反应：又加快——第二放热高峰 浆体状态：Ca(OH)2过饱和最高：生成Ca(OH)2、填充空隙、 中期：失去可塑性、达终凝，后期：开始硬化 Ⅳ减速期（时间：12—24小时） 反应：随时间的增长而下降 原因：在C3S表面包裹产物—阻碍水化。 Ⅴ稳定期 反应：很慢—基本稳定（只到水化结束） 原因：产物层厚：水很少—产物扩散困难。 3.诱导期的本质 ⑴保护膜理论 ⑵晶核形成延缓理论 ⑶晶格缺陷的类别和数量是决定诱导期长短的主要因素 二.C2S水化 C2S的水化过程与C3S相似，也有静止期，加速期等，但水化速率很慢约为C3S的1/20
5.1.4 凝结硬化机理 水泥凝结硬化流程图，见动画演示 凝结：水泥浆→完全失去浆体塑性 硬化：水泥浆从完全失去塑性→强度增长 一、水泥的水化反应 2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2 2(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2 3CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O 4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O→3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O 部分水化铝酸钙与石膏作用产生如下反应： 3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O→3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O 主要水化产物： 水化硅酸钙凝胶 70% 水化铁酸钙凝胶 水化铝酸钙晶体 氢氧化钙晶体 20% 水化硫铝酸钙晶体 7% 石膏的缓凝作用在于： 水泥的矿物组成中铝酸三钙水化速度最快，铝酸三钙在饱和的石灰——石膏溶液中生成溶解
度极低的水化硫铝酸钙晶体，包围在水泥颗粒的表面形成一层薄膜，阻止了水分子向未水化的水泥粒子内部进行扩散，延缓了水泥熟料颗粒，特别是铝酸三钙的继续水化，从而达到缓凝的目的。 二、水泥凝结硬化的物理化学过程 水泥与水拌合后，熟料颗粒表面迅速与水发生反应，因为水化物生成速度大于水化物向溶液扩散的速度，于是生成的水化产物在水泥颗粒表面堆积，这层水化物称为凝胶膜层，这就构成了最初的凝胶结构。 动画演示 1、由于Ca2+的渗透，凝胶膜层破裂，使得 2、由于颗粒表面暴露出来，又与水发生化学反应，由于水化物生成速度大于其扩散速度，故在颗粒表面又堆积了大量的凝胶，这个反应不断进行下去，就生成了外面包裹着厚厚一层凝胶膜的新凝胶结构。 3、随着反应的继续进行，水份逐渐减少，凝胶结构分子间距离减少，吸引力越来越大，粘结力增大，使浆体失去塑性，开始凝结。 4、水份越来越少，浆体稠度增大，微粒之间距离越来越小，由于分子间相互作用力—粘结力，互相结合，破坏了无规则排列，变为有规则排列，晶体产生。 5、晶体、胶体相互交错成网状，晶体起主要的承力骨架作用，胶体起胶结作用，二者共同生长，紧密结合，形成坚固致密的水泥石。 6、强度不断增大。 三、水泥石的组成 硬化后的水泥 石 凝胶体（凝胶和晶体） 未水化水泥颗粒内核 毛细孔 四、影响硅酸盐水泥的凝结硬化的因素
水泥凝结时间对混凝土性能的影响 姬常松吕培超石宝东 1、工程实例 实例1：某工程为四层全现浇框架，混凝土强度能级为C20，板厚100MM。机械搅拌，塔吊运输，插入式捣棒和平板式振捣器振捣，水泥为P.0325，使用前检验安定性全格，使用后复检，其细度、安定性、强度均合格，初凝25MIN，终凝55MIN。屋盖混凝土的质量情况①龄期1天走上去有脚印；②龄期2天用铁钉能轻易划动；③龄期3天回弹值2~3。 实例2：某三层住宅，梁柱混凝土强度等级为C20，机械搅拌，人工运输，插入式振捣。水泥为P.0425，质量事故发生后复检，其细度、安定性、强度均合格。初凝15MIN，终凝25MIN。底层柱梁质量情况见表2。其中在浇注L2混凝土时，模板及支撑随地基土沉陷而下挠，最大位移为40MM。底层梁柱混凝土质量情况①Z1龄期52天时强度推定值14.1MPA，多处蜂窝、露筋、缝隙； ②L1龄期30天时强度推定值23.0MPA，有4处蜂窝，2处露筋；③L2龄期28天时强度推定值11.0MPA，表面粗糙，无明显缝隙。 2、水泥的凝结时间对混凝土的影响 （1）影响混凝土强度及密实度 在混凝土浇注过程中，适度振捣使混凝土达到均匀密实，然而振捣必须在水泥浆体处于塑胶状态下进行，即在混凝土初凝以前完成。否则因为初凝以后混凝土内部的水泥颗粒之间以及与骨料之间已发生相互粘结，此时若受到外部振动力作用或受力变形，粘结界面就会受到破坏，混凝土内部出现微裂纹，从而大大降低混凝土的强度。 通过分析可知，水泥的初凝时间过短，以至来不及完成振捣，就会影响混
凝土强度及密实度。例1和例2都使用了初凝时间不合格的废品水泥，其中实例1的楼盖初凝后才进行振捣，实例2的L2同样在初凝后振捣并发生较大的下挠变形，致使混凝土强度达不到原设计的强度等级；即使赶在混凝土初凝前抢着振捣，也不能充分振捣，结果经过振捣部位的混凝土强度达不到要求，漏振的部位即出现了蜂窝、孔洞等缺陷，如实例2中的Z1和L1；下层混凝土初凝后才浇注上层混凝土，即出现冷接缝隙，如实例2的Z1。 (2)影响混凝土的工作性能 混凝土的工作性能包括流动性、可塑性、易密性，工作良好的拌和物便于施工操作并能获得均匀、密实的混凝土。混凝土的流动性、可塑性一般可用混凝土的塌落度来表示。 水化反应速度越快，塌落度损失越快，塌落度的经时损失也越大。水泥凝结时间的长短决定水化反应的快慢。对于初凝时间短的水泥，混凝土的经时损失则越大，因而使混凝土工作性能降低。 （3）影响混凝土的施工性 在混凝土施工过程中，混凝土的凝结时间是一项很重要的技术参数，对施工过程起着控制作用，主要有两个方面： ①许多施工工序的起止时间受混凝土凝结时间的制约。混凝土施工时，应在初凝前完成适度振捣及上层或相邻处混凝土的继续浇注，楼地面混凝土抹压应在初凝后终凝前进行，侧模应在混凝土终凝后才能拆除等。 ②许多施工过程参数取决于混凝土的凝结速度。混凝土的浇注速度、分层浇注厚度、滑模中的滑升速度等都必须依据混凝土的凝结速度而确定，这一点在滑模施工、大面积、大体积混凝土施工中显得尤为明显。 从上述建筑施工的要求来看，混凝土理想的凝结硬化过程应该是：a、初凝
二. 水泥的化学成分与水化原理 2.1 硅酸盐水泥的定义： 把适当成分的“生料”如：石灰石、白玺、粘土等，在窑里煅烧至部分熔融，得以硅酸盐为主要成分的水泥“熟料”；再掺入一定比例的石膏与矿渣或火山灰、粉煤灰等混合料一起磨成细粉，即成硅酸盐水泥。随着原料种类的不同和各成分比例不同及混合料的不同种类掺入，就形成不同品种的硅酸盐水泥。在国外就叫“波特蓝”水泥。 2.2硅酸盐水泥熟料的化学成分与性能： 2.2.1 硅酸盐水泥熟料中的几种主要化学成分： 硅酸盐水泥熟料的典型化学成分含量见如下附表《1》：% CaO(一氧化钙) SiO 2(二氧化硅) AI 2 O 3 (三氧化二 铝) Fe 2O 3 (三氧化二铁) MgO(氧化镁) SO 3 （氧化硫） Na 2O（氧化钠） K 2 O（氧化钾）TiO 2 （氧化钛） Mn 2O 3 （氧化锰） P 2 O 5 （氧化磷） 另外也可能含有极少量的其他杂质。水泥熟料中各氧化物的含量对水泥的性质有很大影响： 2.2.1.1 CaO(一氧化钙)：是水泥熟料中最主要的成分。在水泥熟料煅烧过程 中与其他酸性氧化物(如：SiO 2、AI 2 O 3 、Fe 2 O 3 等)化合反应生成C 3 S、C 2 S、C 3 A、C 4 AF(见 下面第2.3条)等矿物复盐活性化合物。经煅烧未被化合的CaO称为“游离钙”。
在水泥中单独存在的“游离钙”,其水化反应不能在水泥硬化过程中完成，而是在水泥硬化后才能与水化合生成Ca(HO) 2 并在水化过程中发生体积膨胀，降低混凝土的内应力甚至破坏混凝土结构。其含量多、少是影响水泥安定性的重要原因之一。因此国家标准中要求水泥熟料内CaO含量不得超过1%。 2.2.1.2 SiO 2(二氧化硅)：也是水泥熟料所含主要成分之一。SiO 2 经过煅烧可 与CaO进行化合反应，生成C 3S和C 2 S矿物，是影响水泥强度的主要成分之一。 如果SiO 2含量低，水泥熟料中硅酸盐矿物成分少，水泥强度就低；但SiO 2 含量 高时，虽然水泥后期强度有显著提高并使其抗硫酸盐侵蚀性能增强，但水泥凝结速度和早期强度增进率都会变慢。SiO 2 含量不仅影响水泥性能，同时对水泥熟料的煅烧也有影响。其含量少时，熟料煅烧会结大块，影响操作；但其含量大时，会使熟料烧成困难，易于“粉化”。 2.2.1.3 AI 2O 3 (三氧化二铝)：在水泥熟料的煅烧过程中，它与CaO和Fe 2 O 3 可 化合生成C 3A或C 4 FA。当其含量高时可使水泥的凝结及硬化速度变快，但后期强 度增长缓慢，并使水泥的抗硫酸盐性能降低。原因是C 3 A与硫酸盐化合反应生成 硫铝酸盐(钟乳石)，易溶于水而造成水泥石的破坏。同时C 3 A含量高的水泥水化热高，放热速度也快，不适用于大体积混凝土和抗硫酸盐混凝土。 2.2.1.4 Fe 2O 3 (三氧化二铁)：经煅烧可与CaO和AI 2 O 3 化合生成C 4 AF。在水泥 生料中增加氧化铁含量，能降低水泥熟料的煅烧温度。但含量高时会使水泥的凝结过程和硬化过程变慢(缓凝)，后期强度仍能长期增长，并能增强水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。 2.2.1.5 MgO(氧化镁)：是水泥原料中的不良杂质(后述)。 2.2.1.6 SO 3(硫酐)：水泥中的SO 3 仅少部分来自水泥熟料，大部分是在水泥熟 料磨细时掺入的石膏(CaSO 4 )。适量的石膏，可有利于调节水泥凝结时间；但含量过多时，会破坏水泥的体积安定性。 2.2.1.7 K 2O、Na 2 O (碱分)：即氧化钾、氧化钠，在水泥中是有害成分，能 导致水泥凝结时间变换不定；也能引起水泥石的表面风化(起霜)。若混凝土骨料内含有碱分时，混凝土将出现“碱骨料反应”。若水泥中含有碱分，即使骨料内不含碱分，水泥中的碱分也会与骨料中的酸性物质反应，在混凝土内部引起膨胀(碱集料反应)。 2.2.1.8 TiO 2(氧化钛)：一般含量很少，不超过0.3%。少量TiO 2 可促进熟料 的很好结晶。 2.2.1.9 Mn 2O 3 (氧化锰)：一般含量很少，也未发现其对水泥有何不良影响。 2.2.1.10 P 2O 5 (磷酐)：在水泥中含量极微小，若含量能达到1～2%时，能起到 显著的缓凝作用。 2.3 水泥熟料中的矿物成分：
河南科技2011.07 下 84 建筑工程 ARCHITECTURAL ENGINEERING 水泥是重要的建筑材料之一，水泥凝结时间是反映水泥质量的重要指标。准确、稳定地测定水泥凝结时间一直是水泥检验的难题。从近年来我中心与各个水泥企业进行的比对实验来看，比对结果不太理想，造成此结果的因素是多方面的。笔者根据多年的工作经验及检测标准的规定，对影响测定水泥凝结时间的因素进行了多方面的分析，并且提出了相应的建议，以供同行在实际工作中参考。一、仪器设备和实验室环境对凝结时间的影响1. 仪器设备。 （1）维卡仪。保证维卡仪滑动部分的总质量为300 g±1g，与试锥、试针连接的滑动杆表面应光滑，能靠重力自由下落，不得有紧涩和旷动现象。平时要定期检查和维护仪器，维护时可涂少许润滑油，不能涂得过厚，润滑油过厚，就会堆积在维卡仪滑动部分的联结处，使得滑动部分不能完全自由下落。若滑动部分不能靠重力自由下落，或者其质量、试针的偏离度及试针的截面尺寸等不符合JC/T727标准要求时，均会减少试针下落的势能，使得凝结时间的测定结果偏短。在每次测定前，必须使指针对准标尺零点。 （2）搅拌机。搅拌时搅拌叶片与锅底、锅壁的最小间隙要符合JC/T729标准的要求。若间隙小于规定值，叶片与锅壁摩擦发热，易损坏机器 ，也会使温度升高，需水量加大。若间隙大于规定值，净浆粘在锅壁及锅底上，搅拌不均匀，则影响水泥凝结时间检测的准确性。 （3）量水器。用来测定水泥标准稠度用水量的量水器，需是相关部门检定合格的量水器，且满足于GB/T1346-2001标准中量水器的要求。在走访的几家水泥企业中，发现好多企业用于检验的量水器并没有经相关部门检定，买回来后，直接用于检验工作当中，有的甚至用肉眼都能看出量水器系劣质产品。量水器是测定水泥标准稠度用水量的工具，如果量水器不合格，将直接导致水泥标准稠度用水量的不准确性，从而影响水泥凝结时间测定的准确性，所以检验用的量水器必须定期拿到相关部门进行校准。 2. 实验环境条件。实验室的温湿度及湿气养护箱的温湿度对测定水泥凝结时间的准确性影响很大，要符合GB/T1346-2001标准要求，水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度也应与实验室保持一致。好多水泥企业实验室的温湿度控制住了，但对水泥试样及拌和水的温度却没有严格控制，有的企业竟直接测定刚出磨没多久的水泥的凝结时间，这样水泥试样的温度过高，水泥需水量会加大，从而引起水泥标准稠度用水量结果偏高，凝结时间偏长，反之亦然。笔者提倡在实验前一晚将水泥试样和拌和水、实验用具放到此实验室，这样水泥试样和拌和水的温湿度就与实验室达成一致了，并提前打开温湿度控制仪及养护箱。对养护箱也要不定期，进行监控，对每层的温湿度都应该实施监控，这样一来，养护箱哪个区域的温湿度更符合实验要求就显得一目了然了。有好多水泥企业在养护箱的使用中从未对它实施过监控，每次实验时只看养护箱的电子显示，却没有明白电子显示的只是养护箱靠近探头区域的温湿度，却不是各个区域的温湿度。如果电子显示或温湿度测定仪的探头出现问题，那么在此条件下的温湿度很大程度上不符合实验要求，鉴于这种情况，笔者认为在实验时应在养护箱的每一层放上温湿度测定仪，时不时地对它进行监控。当然用来监控用的温湿度测定仪需定期拿到相关计量部门进行校准。 影响水泥凝结时间检测准确性的因素 青海省产品质量监督检验所 李成花 常立娟 张锦萍 二、检验人员操作的影响 1. 水泥净浆的拌制。搅拌前称好样，用湿毛巾擦搅拌锅和叶片（锅内要保持湿润且不挂水珠），将拌和水倒入搅拌锅内，然后在5~10 s 内将称好的500g 水泥试样小心地加入水中，防止水和水泥溅出。在拌制过程中，要避免中途目测后再次加拌和水，以免引起凝结时间的无规则变化。 2. 标准稠度用水量的测定。拌和结束后，立即将拌制好的水泥净浆一次装入锥模中，用小刀使劲插捣，轻轻振动数次，并从模中心线开始分两下刮去多余的净浆，然后一次抹平后迅速将其放到试锥下面的固定位置上。将试锥降至净浆表面，拧紧螺丝1~2s 后，突然放松，使其垂直自由地沉入水泥净浆中，到试锥停止下沉或释放试锥30s 时记录试锥下沉深度，整个操作应在搅拌后1.5min 内完成，GB/T1346-2001标准规定以试锥下沉深度28mm±2mm 时的净浆为标准稠度净浆。为了确保检测数据的准确性，笔者提倡在每次测定时都将试锥下沉深度控制在28mm 处，试锥释放的速度尽量每次统一，这样就可以更好地确保数据的再现性。当水泥净浆符合标准稠度净浆的要求时，将一定量的净浆一次性装入圆模，轻轻振动数次抹平。在填充过程中要保证净浆的均匀性和填实程度。抹平次数不能过多，以防止水分渗出，使上下净浆稠度不同，影响水泥凝结时间的准确性。最后将装好净浆的圆模迅速放入养护箱中养护。 3. 凝结时间的判定。凝结时间指试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间。在测定凝结时间前，必须使指针对准标尺零点，在最初测定时应轻轻扶持金属杆，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准，在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm。先每隔5min 测定一次，临近终凝时每隔15min 测定一次，到达初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时，才能定为到达初凝或终凝状态。每次测定不能让试针落入原针孔，落入原针孔会导致凝结时间偏长。每次测试完毕，须将试针擦净并将试模迅速放回湿气养护箱内，整个测试过程要防止试模受振。试针擦不干净，试针下落过程中会有阻力，这样就导致凝结时间偏短。在测试过程中如果试模受振，将会在试模表面形成一层水膜使得凝结时间偏长。GB/T 1346-2001标准规定当试针距底板4mm±1mm 时为水泥达到初凝状态，试验时最好将试针距底板的距离控制到4mm 处，这样每次判断的标准就一致了，减少了试验中的人员手法误差，试验偏差就会更小一些，所得的检验数据再现性也将会更高。 三、结论 综上所述，影响水泥凝结时间的因素很多，要准确测定水泥的凝结时间需将试验条件、仪器、设备调整到良好状态，在符合相关标准要求的前提下，测定水泥的凝结时间。在试验过程中严格按照标准和相关试验规范要求做好凝结时间的测定工作，同时要经常参与各个试验室的能力比对，总结相关经验稳定整个试验操作过程，找出自己试验手法的偏差，进行分析并改进。凝结时间测定过程中检验数据再现性差的主要原因是人员操作的不稳定和大部分试验室频繁换人造成的，所以在检验过程中一定要统一并且稳定自己的操作手法，熟练准确地检测水泥凝结时间，确保检测工作的稳定性、科学性、准确性。
第45卷第8期2017年8月 硅酸盐学报Vol. 45，No. 8 August，2017 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY https://www.doczj.com/doc/fa7277434.html, DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2017.08.03 复合胶凝材料的水化硬化机理 阎培渝，张增起 (清华大学土木工程系，北京 100084) 摘要：近年来，有关复合胶凝材料的水化硬化机理的研究取得了较大进展。硅酸盐水泥在不同水化阶段的反应机理被广泛深入地探讨，建立了一些水泥基材料水化动力学和浆体微结构形成的预测模型。越来越多的矿物掺合料用于混凝土的制备。本文重点总结了硅酸盐水泥早龄期水化机理、矿物掺合料对硅酸盐水泥水化的影响以及复合胶凝材料反应过程模拟的研究进展。 关键词：复合胶凝材料；硅酸盐水泥；水化机理；矿物掺合料 中图分类号：TU528.44 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2017)08–1066–07 网络出版时间：2017–07–23 17:55:04 网络出版地址：https://www.doczj.com/doc/fa7277434.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20170723.1755.015.html Review on Hydration of Composite Cementitious Materials YAN Peiyu, ZHANG Zengqi (Department of Civil Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China) Abstract: In recent years, the hydration mechanism of composite cementitious materials was intensively studied. The mechanisms governing different hydration periods of Portland cement have been widely discussed. Some kinetics models were issued to describe the hydration process of cementitious materials and the formation of paste microstructure. More and more mineral admixture were used during the production of cement and preparation of concrete to improve its workability, mechanical property and durability. In this article, the early hydration mechanisms of the Portland cement, the influence of mineral admixture on the hydration of Portland cement and the simulation of hydration process of composite cementitious materials were reviewed. Keywords: composite cementitious materials; Portland cement; hydration mechanism; mineral admixture 混凝土是现代建筑中使用量最大和应用面最广的人工建筑材料。混凝土所用胶凝材料的水化硬化过程直接关系到硬化胶凝材料浆体微结构的形成，从而影响混凝土的力学性能和耐久性能。硅酸盐水泥是胶凝材料最主要的组分，矿物掺合料则是改善混凝土性能不可缺少的组分。矿物掺合料的合理使用是水泥混凝土行业绿色、可持续 发展的重要手段。现代混凝土已不再单独使用硅酸盐水泥，而是使用硅酸盐水泥与多种矿物掺合料组成的复合胶凝材料。在符合胶凝材料的水化硬化过程中，硅酸盐水泥与矿物掺合料的水化过程相互影响，其反应机理与两者单独存在时不同。由于复合胶凝材料的水化反应很复杂，对于复合胶凝材料中各组分的反应速率与反应程度的准确表征尤为困难。近年来，有关硅酸盐水泥的水化机理的研究成果不断出现，相关基础理论持续深化；矿物掺合料在复合胶凝材料中的作用机理也被广泛研究。本文重点总结了复合胶凝材料的水化硬化机理研究的新进展，包括最新的硅酸盐水泥水化机理、矿物掺合料在复合胶凝材料的水化硬化过程中的作用机理、对于复合胶凝材料反应过程的模拟等。 收稿日期：2017–05–20。修订日期：2017–06–10。基金项目：国家自然科学基金项目(No. 51678344)。第一作者：阎培渝(1955—)，男，博士，教授。Received date: 2017–05–20. Revised date: 2017–06–10. First author: YAN Peiyu (1955–), male, Ph.D., Professor. E-mail: yanpy@https://www.doczj.com/doc/fa7277434.html,
混凝土凝固的机理 当水泥与适量的水调和时，开始形成的是一种可塑性的浆体，具有可加工性。随着时间的推移，浆体逐渐失去了可塑性，变成不能流动的紧密的状态，此后浆体的强度逐渐增加，直到最后能变成具有相当强度的石状固体。如果原先还掺有集合料如砂、石子等，水泥就会把它们胶结在一起，变成坚固的整体，即我们常说的混凝土。这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。从物理、化学观点来看，凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程，凝结是硬化的基础，硬化是凝结的继续。但是在施工中为了保证施工质量，要求在水泥浆体失去其可塑性以前必须结束施工，因此人们根据需要以及水泥浆体的这个特性，人为地将这整个过程划分为凝结和硬化两个过程。凝结是指水泥浆体从可塑性变成非可塑性，并有很低的强度的过程；硬化是指浆体强度逐渐提高能抵抗外来作用力的过程。此外，对凝结过程还人为地进一步划分为初凝和终凝，用加水后开始计算的时间来表示。例如，国家标准规定：普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于12h。使用时施工浇灌过程的时间，必须早于45min；到终凝后，才能脱去模板开始下一个周期生产。 水泥的凝结和硬化，是一个复杂的物理—化学过程，其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物，由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构，导致产生强度。 普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（β-2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）四种矿物组成的，它们的相对含量大致为：硅酸三钙37～60％，硅酸二钙15～37％，铝酸三钙7～15％，铁铝酸四钙10～18％。这四种矿物遇水后均能起水化反应，但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同，各矿物的水化速率和强度，也有很大的差异。按水化速率可排列成：铝酸三钙＞铁铝酸四钙＞硅酸三钙＞硅酸二钙。按最终强度可排列成：硅酸二钙＞硅酸三钙＞铁铝酸四钙＞铝酸三钙。而水泥的凝结时间，早期强度主要取决于铝酸三钙和硅酸三
（1）混凝土的急凝：混凝土搅拌后迅速凝结。其原因：水泥过热、水泥中石膏严重不足、冬季时使用热水温度过高同时投料顺序不正确，热水与水泥直接接触等。还有外加剂与水泥严重不适应，例如：有些外加剂大大降低硬石膏在水中的溶解度，使溶液中可溶性SO3 量不足，不能生成足够的钙矾石来抑制C3A 的水化。用硬石膏或氟石膏作水泥调凝剂，遇到木质素类外加剂以及糖蜜类外加剂均会发生急凝。 （2）混凝土的假凝：假凝是指水泥加水拌和后，很短时间内拌合物就显示凝结的特点，但经过剧烈搅拌，混凝土拌合物又恢复塑性并达到正常凝结。假凝对混凝土最终强度影响不大，但影响施工和浇筑。假凝主要原因是C3A 的活性与石膏的活性和数量不匹配所造成的。例如：过细的水泥，使C3A 易过早水化，活性降低，导致早期溶解的C3A 相对较少，，还有多余的形成而溶出的CaSO4 量较多，溶解速度过快，除与C3A 生成钙矾石外较大数量的次生石膏。次生石膏晶体较大，呈片状或长条状，导致水泥浆体迅速失去流动性、变硬。但随着C3A 水化反应的进行，可能会使混凝土拌合物恢复流动性。C3A 来源于熟料，CaSO4 主要来源于石膏等缓凝剂，如何确保熟料的品质、缓凝剂种类及掺量的合理性，并确保水泥在经过粉磨、储存及运输等过程后C3A 的活性与石膏的活性和数量相匹配是解决混凝土假凝的问题关键。
（3）混凝土的凝结时间过长（缓凝）：可分为两种情况，一种是整体混凝土严重缓凝；另一种是混凝土局部严重缓凝。整体混凝土严重缓凝，这对混凝土后期性能影响较大。原因主要是由外加剂造成，由于掺加了不合适的缓凝组分，或外加剂掺量超出了正常掺量，造成混凝土的过度缓凝。缓凝组分不同，受温度等影响以及缓凝效果有很大差异。混凝土局部严重缓凝，这对混凝土后期性能影响不大，可以延长拆模时间解决。如楼板、墙体、柱子等混凝土，绝大部分凝结正常，在局部面积不大的区域，混凝土不凝。原因主要有以下几点：加粉体外加剂，搅拌不均匀，造成外加剂局部富集；现场加水，混凝土粘聚性降低，混凝土离析，浇筑时振捣使局部浆体集中，水灰比变大且外加剂相对过量；使用液体外加剂时，长时间不清理沉淀物，此沉淀物粘稠不易搅碎，其成分基本为不易溶解的缓凝组分，从而造成混凝土的局部过度缓凝。 混凝土公司的技术人员对凝结时间异常并不陌生，缓凝遇到的最多，另外还有严重缓凝、速凝和假凝。混凝土凝结时间异常有时和气候相关，如天气炎热、日照强烈时容易出现坍落度损失严重，从而引起混凝土快速凝结、硬化，造成施工困难；而在南方的冬天，经常会遇到混凝土凝结缓慢，为工期紧张的施工单位所诟病。因气候引起的凝结时间异常，可以通过技术人员的良好意识（预计气候变化，及时调整外加剂的缓凝功效）和配合比及时调整，来减轻不良后果。
浅谈试验室中水泥凝结时间检验的影响因素 发表时间：2019-06-24T16:28:07.437Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：董晓艳 [导读] 摘要：水泥凝结时间包括初凝时间和终凝时间，其测定过程需要注意的细节杂而多，笔者根据自已的实际检测经验，从试验环境条件，仪器设备，标准稠度用水量测定方法选取和人为操作因素等方面进行分析探讨，并提出相应对策，以保证检测结果的准确性和科学性。 陕西省建筑材料工业设计研究院陕西西安 710000 摘要：水泥凝结时间包括初凝时间和终凝时间，其测定过程需要注意的细节杂而多，笔者根据自已的实际检测经验，从试验环境条件，仪器设备，标准稠度用水量测定方法选取和人为操作因素等方面进行分析探讨，并提出相应对策，以保证检测结果的准确性和科学性。 关键词：试验室；水泥凝结；时间检验；影响因素 引言：水泥凝结主要是指硅酸盐系的水泥初始状态为干粉状物，通过加入水之后形成了可塑性的水泥浆体。水泥浆体在常温的状态下会逐渐呈现出稀稠的状态一直到失去了塑性进而出现了强度。水泥在建筑工程项目中应用比较普遍，做好水泥凝结时间检验工作至关重要。 1 试验环境条件 GB/Tl346-2011标准对水泥凝结时间测定的试验环境条件是有严格的要求，笔者认为不同的试验温、湿度对测定结果会有不同程度的影响。这是由于对水泥产生水化、凝结之后再硬化具有较大影响的是温度及湿度的环境，通常而言，所具有愈高的温度，水泥就会愈快形成水化及凝结之后再硬化，并且在相异的温度环境之下也具有着差异性水化形成物的性质及样态；倘若有着较低湿度就会影响到水化水泥的效果，就会形成水泥的砂浆或是净浆的干燥收缩并出现裂痕，导致破坏表层，处于相异的温度、湿度环境下，将会产生较大的对水泥检验结果的影响。试验室和养护箱的温、湿度必须严格控制达到标准要求：试验室温度为（20±2）℃，相对湿度不低于50%；湿气养护箱的温度为（20±1）℃，相对湿度不低于90%。 2 仪器设备 在GB/T1346-2011国家标准化中具有相关规定，使用的量筒或是滴定管的精度必须在±0.5mL范围之内。在专业检验所内，如果必须配置的量水器具有的精度未能达到标准，即会导致在计量水泥的使用量及增水使用量时不能够精确计量，从而形成在水泥凝结时间所测定的水泥浆并不是标准水泥稠度的净浆，一定会对水泥的凝结时间产生影响，经过实际试验数据显示，通常会在每一次添加的水为1.0mL容积时，即会导致最初凝结时间在3～10分钟范围之内发生变化。水泥标准稠度用水量的检验有三种测定方法，分别为标准稠度用水量的标准法、代用法的调整水量法、不变水量法。采用这三种测定方法分别对同一样品测定标准稠度用水量及其相应的初凝时间和终凝时间，测出了如下表结果： 由表可知，对同一水泥样品，选用三种方法测定的标准稠度用水量及其相应的初凝时间和终凝时间的结果不同，标准法和代用法的调整水量法测定的数据较为接近，而不变水量法却存在着较大的偏差。为了再次验证不变水量法测定是否产生较大的偏差，笔者选7个不同的水泥样品进行标准稠度用水量试验，利用公式P=33.4-0.185S计算出P并换算成相应的用水量来再次测定试锥的下沉深度，试验结果见下表： 从表得出，再次制成净浆测定的下沉深度部分超出（30±1）mm，可见，不变水量法确实存在较大的偏差。因此，建议实验室尽量采用标准法和调整水量法进行标准稠度用水量的测定。然而不变水量法公式毕竟是由统计得来，其计算的值可对盲样水泥测定提供一种确定初始拌和水量的方法，然后可结合另外两种测定方法一起使用，对提高工作效率很有帮助。因此，实验室可把不变水量法作为确定水泥初始拌和水量的参考。 3 人为操作因素 操作人员对凝结时间产生的影响。一定要使用标准的稠度净浆来用于测定凝结时间；由于合格与否的标准稠度净浆对于检验凝结时间的结果会产生直接性的影响。例如在对标准稠度作为测定时，未有进行校对零点或是在实际操作的整流程中未能依据1.5min内的标准来达成，都会出现对检验的最终结果产生影响的因素，因为实际操作较长的时间，会让水份产生蒸发，即会形成较短时间的凝结过程。 4 改善对策 4.1水泥净浆的拌制 此操作过程应注意：（1）准确称量500g待检样品和适量的水（试验用水应是洁净的饮用水，如有争议时应以蒸馏水为准）；（2）用湿布擦拭水泥净浆搅拌锅和叶片；（3）将量好用水先加入锅内，再小心加入样品，防止水泥和水外溅，开启搅拌机开始搅拌，注意在中间停止搅拌的15秒内，应将叶片与锅壁上的水泥净浆刮入锅中间。 4.2标准稠度用水量的测定 在对标准稠度作为测定时，由于在标准试杆的沉入之时水泥标准稠度净浆会对其形成必然的阻力。经过实际试验相异的含水量的水泥净浆的穿透性，来对水泥标准稠度净浆中所需要的增加水量数值作为确定。因此，试杆与浆体表层接触程度的高与低都会对测定的最终结果产生影响，倘若试杆与浆体表层具有较多接触之时，因为具有粘性的浆体，会使试杆遭受到相应的阻力，即会形成偏高的最终测定结果，在试杆较多的高于浆体表层之时，此时所遭受到较小的阻力，又同时会导致测定的最终结果出现偏低的现象，由此在进行测定之时，