论文部分内容阅读
[摘 要]随着我国建筑行业的迅速发展，水泥作为重要的建筑材料之一，越来越多地受到人们的重视，水泥的质量直接影响着建筑所用混凝土的质量，影响着工程的整体质量，因而，加强对水泥质量的检测十分必要，而作为判断水泥性能的指标之一，水泥的凝结时间则影响着水泥质量的检测结果。在水泥的凝结中，粉煤灰的产量和细度、混凝土外加剂组分、水泥生产过程中的混合材和配料，以及环境的温度湿度等许多因素都会对水泥的凝结时间造成影响，有可能使水泥的凝结时间出现异常。因此，对一些可能引起水泥凝结时间异常的因素进行分析，通过实验和研究，了解它们对于水泥凝结时间的具体影响，可以有效地控制水泥质量的检测，提高工程检测的准确度，保证工程的质量和施工安全。本文通过对粉煤灰掺量和细度、混凝土外加剂组分、混合材和配料，以及环境因素对水泥凝结时间影响的实验，理论联系实践，得出了可能引起水泥凝结时间异常的因素对水泥凝结时间的具体影响，并简要阐述了如何提高水泥凝结时间测定的方法，以方便工作人员进行工程检测时对水泥凝结时间的测定有一定程度上的参考，从而更好地安排施工的进度，保障工程的顺利完成。
[关键词]水泥凝结时间 标注稠度用水量 混凝土外加剂
中图分类号：TQ172.13 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）16-0108-02
水泥的凝结时间是水泥的质量检测中十分重要的性能指标之一，在工程施工前，根据水泥的凝结时间来判定水泥的质量，能很好地检测出水泥是否符合工程的质量要求，从而保证施工的质量和工程的安全。但是，由于水泥在生产和配制过程中，很多因素都会对水泥的凝结时间造成影响，如粉煤灰的产量、混凝土外加剂等，因而，了解可能会对水泥的凝结时间造成影响的因素及它们对水泥凝结时间的影响，对检测水泥质量有十分重要的意义。
一、粉煤灰掺量和细度对水泥凝结时间的影响
随着混凝土在建筑工程中的广泛应用，作为混凝土重要组成部分之一的粉煤灰也受到了人们更多的关注，大掺量粉煤灰和磨细粉煤灰被大量应用在路面施工和结构施工中，而粉煤灰的掺入必然会对混凝土的凝结时间造成影响。而作为混凝土主要成分之一的水泥的凝结时间对混凝土的凝结时间和性能也都有着很重要的影响，因而，分析和研究粉煤灰的掺入量对水泥凝结时间的影响，能够更好地掌握混凝土凝结时间的规律，进而更好地安排工程施工的进度。
在研究粉煤灰的掺入量和细度对水泥凝结时间的实验中，可以通过使用净浆搅拌机将粉煤灰和水泥混合在一起，并用振动磨对粉煤灰进行多次磨细，粉煤灰的细度、净浆流动度、和水泥凝结时间分别按照GB8044-87、GB8077-87、GB/T1346-2001的标准进行测定，标准稠度用水量使用调整水量法进行确定。不同粉煤灰掺量和细度下水泥的标准浓稠度用水量可以分别参见下表1、表2：
参照以上两表中的数据，通过对粉煤灰的掺量对水泥凝结时间的实验，可以得知，水泥的凝结时间随着粉煤灰的掺量的增加而延长，在未掺加减水剂的情况下，粉煤灰掺加10%和40%时，分别将水泥初凝、终凝的时间增加了5%、25.9%和34.6%、35.5%。在掺入0.5%的减水剂后，粉煤灰产量10%和40%对水泥初凝、终凝时间分别延长11.9%、12.8%和68.6%、57.4%[6]。
而通过粉煤灰细度对水泥凝结时间的影响则不是太明显，磨细的粉煤灰掺入水泥，水泥的凝结时间会比掺入原状粉煤灰的时间短，但当粉煤灰磨细到一定的程度之后，反而会在水泥凝结时间的影响中，比原状粉煤灰延长。
二、外加剂对水泥凝结时间的影响
由于施工环境的影响，在施工的过程中，会根据实际情况，通过往混凝土中添加外加剂来使新拌的混凝土适合施工环境的要求，而混凝土外加剂也会对水泥的凝结时间造成影响，因而，在检测水泥质量的时候，也要考虑到混凝土外加剂对水泥凝结时间的影响。
在目前使用的混凝土外加剂中，一般有减水组分、缓凝组分和早强防冻组分，三种组分里所使用的化学原料又各有不同。
在进行外加剂组分对水泥凝结时间的影响实验时，可以从减水组分，缓凝组分，早强防冻中分别选择几种不同的组分进行配比，如在300g水泥、80g水的情况下，可以按照萘磺酸盐（0.3%、0.6%、0.9%）、木制素磺酸钙（0.1%、0.2%、0.3%）、聚羧酸盐（0.06%、0.12%、0.18%）的不同配比进行实验，而缓凝组的葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、蔗糖可以在300g水泥、88g水的情况下，分别对0.03%、0.06%和0.09%的掺入量进行实验，早强防冻组分以相同情况下，硫代硫酸钠、亚硝酸钠、五水硫酸钠按照0.4%、0.8%、1.2%的配比进行实验对比结果。
而通过实验，可以得知，水泥的凝结时间随着混凝土外加剂减水组分掺量的增加而增加[3]，不同的减水组分对水泥凝结时间的影响差异较大；缓凝组分的掺量增加也会使水泥的凝结时间延长，而从最终的结果看，缓凝组分中，蔗糖对水泥凝结时间的影响最大，掺入0.06%的蔗糖后，水泥的终凝时间增加273.3%，掺入相同比的柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的影响分别比蔗糖的影响小123.1%和138.1%；而混凝土外加剂中的早强防冻组分则随着无机盐掺量的增加，缩短水泥的凝结时间，且在掺量为1.2%时，对水泥凝结时间的缩短也只在10%左右，因而，对水泥的凝结时间影响不是很大。
三、混合材和配料对水泥凝结时间的影响
在水泥的生产过程中，有时会出现由于混合材发生变化，或者熟料配料不当，从而导致水泥凝结时间异常的情况。如2007年河北省承德县康这水泥有限公司的水泥就因为配料中熟料里的SO3目标值不正确，导致了水泥凝结时间出现初凝和终凝都比正常值要高的情况。根据经过对问题的分析研究之后，根据实际情况，将P.O和P.I水泥的SO3的目标值进行调整，分别降到1.65%和1.7%之后，水泥的凝结时间正常[4]。 在水泥生产过程中，正常熟料的化学成分、率值及矿物组成的目标值可见下表3：
一般，在水泥的生产中，要随时对原燃料进行检测，根据其质量变化及时对配料和煅烧操作进行调整，以保证水泥生产的质量。
四、其它影响水泥凝结时间的因素
水泥凝结时间的影响因素还有很多，如火焰的长度、比表面积等，另外，环境的温度和湿度对水泥的凝结时间有着直接的影响。通过实验，在环境的温度为17.00C、湿度为70%和温度为20.00C、湿度为100%时，除去误差，水泥的初凝和终凝时间分别缩短了20分钟和27分钟[2]。具体的实验结果可参加下表4：
五、提高水泥凝结时间测定的准确性
由于各种因素对于水泥凝结时间的不同影响，再进行水泥凝结时间的测定时，经过不断的实验和总结，提高测定准确性可以使用以下几种方法。
由于同一样品，在加水量同样为128ml的时候，使用标准法测定和代用法测定的水泥初凝时间和终凝时间的差异达到16和43分钟，误差较大，因而，在水泥凝结时间的测定中，应该固定一种方法，GB/T1346-2001标准中的凝结时间测定方法一次测定只是用一种方法。
GB/T1346-2001标准中规定标准法的标准稠度为试杆深入净浆并距底板6毫米时的水泥净浆稠度，上下可以有1毫米的误差，代用法则是以试锥下沉深度为28毫米时的水泥净浆稠度为标准，上下允许2毫米的误差，而由于标准稠度加水量对水泥凝结时间的影响比较大，为了提高测定的准确度，一般在测定时，只取标准规定的中间值进行测定。
另外，水泥凝结时间的测定是一个精细的工程，不同的操作手法，也会对水泥凝结时间的测定造成影响，因而，在试验时，一般建议测定人员固定一种操作手法，如可以用合适的力度扶持住金属棒，轻轻拧动螺丝让试针慢慢下沉，从而保证测定更加准确。
结语：
在工程检测时，对水泥凝结时间的测定是一个很重要的环节，通过对水泥凝结时间的测定，能有效地判定出水泥的质量是否符合标准，而在水泥的凝结过程中，粉煤灰的掺量和细度、混凝土外加剂组分、混合材和配料、环境的温度和湿度，以及混凝土的强度、配合比等诸多因素都可能对水泥的凝结时间造成影响，引起水泥凝结时间的异常，通过科学的实验和研究，我们得出了这些因素对水泥凝结时间的具体影响效果，能更方便工作人员进行工程检测的工作。但是，在无机非金属建材的检测上，我们的技术还有提高的空间，应该不断地进行探索和研究，理论联系实践，在实践中不断地完善和提高工程检测技术，从而保证施工的安全，提高工程质量。
参考文献
[1]周彬，徐光亮，张德英.水泥不正常凝结的原因分析及解决措施.[J].水泥，2009，（02）：11-13.
[2]李俊英，张妤.温度和湿度对水泥凝结时间的影响.[J].水泥，2009，（06）：56.
[3]蒋晓妮，刘征涯，高桂波.混凝土外加剂组分对水泥凝结时间的影响.[J].21世纪建筑材料，2009，01（04）：38-40.
[4]董艳春.水泥凝结时间异常的研究.[J].水泥技术，2008，（04）：99-103.
[5]夏莉娜，谢安琴，周琦.如何提高水泥凝结时间测定的准确性.[J].质量管理与控制，2004，（03）：24-25.
[6]黄莹，谢友均，刘宝举.粉煤灰掺量和细度对水泥凝结时间的影响.[J].水泥，2003，（12）：4-6.
[关键词]水泥凝结时间 标注稠度用水量 混凝土外加剂
中图分类号：TQ172.13 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）16-0108-02
水泥的凝结时间是水泥的质量检测中十分重要的性能指标之一，在工程施工前，根据水泥的凝结时间来判定水泥的质量，能很好地检测出水泥是否符合工程的质量要求，从而保证施工的质量和工程的安全。但是，由于水泥在生产和配制过程中，很多因素都会对水泥的凝结时间造成影响，如粉煤灰的产量、混凝土外加剂等，因而，了解可能会对水泥的凝结时间造成影响的因素及它们对水泥凝结时间的影响，对检测水泥质量有十分重要的意义。
一、粉煤灰掺量和细度对水泥凝结时间的影响
随着混凝土在建筑工程中的广泛应用，作为混凝土重要组成部分之一的粉煤灰也受到了人们更多的关注，大掺量粉煤灰和磨细粉煤灰被大量应用在路面施工和结构施工中，而粉煤灰的掺入必然会对混凝土的凝结时间造成影响。而作为混凝土主要成分之一的水泥的凝结时间对混凝土的凝结时间和性能也都有着很重要的影响，因而，分析和研究粉煤灰的掺入量对水泥凝结时间的影响，能够更好地掌握混凝土凝结时间的规律，进而更好地安排工程施工的进度。
在研究粉煤灰的掺入量和细度对水泥凝结时间的实验中，可以通过使用净浆搅拌机将粉煤灰和水泥混合在一起，并用振动磨对粉煤灰进行多次磨细，粉煤灰的细度、净浆流动度、和水泥凝结时间分别按照GB8044-87、GB8077-87、GB/T1346-2001的标准进行测定，标准稠度用水量使用调整水量法进行确定。不同粉煤灰掺量和细度下水泥的标准浓稠度用水量可以分别参见下表1、表2：
参照以上两表中的数据，通过对粉煤灰的掺量对水泥凝结时间的实验，可以得知，水泥的凝结时间随着粉煤灰的掺量的增加而延长，在未掺加减水剂的情况下，粉煤灰掺加10%和40%时，分别将水泥初凝、终凝的时间增加了5%、25.9%和34.6%、35.5%。在掺入0.5%的减水剂后，粉煤灰产量10%和40%对水泥初凝、终凝时间分别延长11.9%、12.8%和68.6%、57.4%[6]。
而通过粉煤灰细度对水泥凝结时间的影响则不是太明显，磨细的粉煤灰掺入水泥，水泥的凝结时间会比掺入原状粉煤灰的时间短，但当粉煤灰磨细到一定的程度之后，反而会在水泥凝结时间的影响中，比原状粉煤灰延长。
二、外加剂对水泥凝结时间的影响
由于施工环境的影响，在施工的过程中，会根据实际情况，通过往混凝土中添加外加剂来使新拌的混凝土适合施工环境的要求，而混凝土外加剂也会对水泥的凝结时间造成影响，因而，在检测水泥质量的时候，也要考虑到混凝土外加剂对水泥凝结时间的影响。
在目前使用的混凝土外加剂中，一般有减水组分、缓凝组分和早强防冻组分，三种组分里所使用的化学原料又各有不同。
在进行外加剂组分对水泥凝结时间的影响实验时，可以从减水组分，缓凝组分，早强防冻中分别选择几种不同的组分进行配比，如在300g水泥、80g水的情况下，可以按照萘磺酸盐（0.3%、0.6%、0.9%）、木制素磺酸钙（0.1%、0.2%、0.3%）、聚羧酸盐（0.06%、0.12%、0.18%）的不同配比进行实验，而缓凝组的葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、蔗糖可以在300g水泥、88g水的情况下，分别对0.03%、0.06%和0.09%的掺入量进行实验，早强防冻组分以相同情况下，硫代硫酸钠、亚硝酸钠、五水硫酸钠按照0.4%、0.8%、1.2%的配比进行实验对比结果。
而通过实验，可以得知，水泥的凝结时间随着混凝土外加剂减水组分掺量的增加而增加[3]，不同的减水组分对水泥凝结时间的影响差异较大；缓凝组分的掺量增加也会使水泥的凝结时间延长，而从最终的结果看，缓凝组分中，蔗糖对水泥凝结时间的影响最大，掺入0.06%的蔗糖后，水泥的终凝时间增加273.3%，掺入相同比的柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的影响分别比蔗糖的影响小123.1%和138.1%；而混凝土外加剂中的早强防冻组分则随着无机盐掺量的增加，缩短水泥的凝结时间，且在掺量为1.2%时，对水泥凝结时间的缩短也只在10%左右，因而，对水泥的凝结时间影响不是很大。
三、混合材和配料对水泥凝结时间的影响
在水泥的生产过程中，有时会出现由于混合材发生变化，或者熟料配料不当，从而导致水泥凝结时间异常的情况。如2007年河北省承德县康这水泥有限公司的水泥就因为配料中熟料里的SO3目标值不正确，导致了水泥凝结时间出现初凝和终凝都比正常值要高的情况。根据经过对问题的分析研究之后，根据实际情况，将P.O和P.I水泥的SO3的目标值进行调整，分别降到1.65%和1.7%之后，水泥的凝结时间正常[4]。 在水泥生产过程中，正常熟料的化学成分、率值及矿物组成的目标值可见下表3：
一般，在水泥的生产中，要随时对原燃料进行检测，根据其质量变化及时对配料和煅烧操作进行调整，以保证水泥生产的质量。
四、其它影响水泥凝结时间的因素
水泥凝结时间的影响因素还有很多，如火焰的长度、比表面积等，另外，环境的温度和湿度对水泥的凝结时间有着直接的影响。通过实验，在环境的温度为17.00C、湿度为70%和温度为20.00C、湿度为100%时，除去误差，水泥的初凝和终凝时间分别缩短了20分钟和27分钟[2]。具体的实验结果可参加下表4：
五、提高水泥凝结时间测定的准确性
由于各种因素对于水泥凝结时间的不同影响，再进行水泥凝结时间的测定时，经过不断的实验和总结，提高测定准确性可以使用以下几种方法。
由于同一样品，在加水量同样为128ml的时候，使用标准法测定和代用法测定的水泥初凝时间和终凝时间的差异达到16和43分钟，误差较大，因而，在水泥凝结时间的测定中，应该固定一种方法，GB/T1346-2001标准中的凝结时间测定方法一次测定只是用一种方法。
GB/T1346-2001标准中规定标准法的标准稠度为试杆深入净浆并距底板6毫米时的水泥净浆稠度，上下可以有1毫米的误差，代用法则是以试锥下沉深度为28毫米时的水泥净浆稠度为标准，上下允许2毫米的误差，而由于标准稠度加水量对水泥凝结时间的影响比较大，为了提高测定的准确度，一般在测定时，只取标准规定的中间值进行测定。
另外，水泥凝结时间的测定是一个精细的工程，不同的操作手法，也会对水泥凝结时间的测定造成影响，因而，在试验时，一般建议测定人员固定一种操作手法，如可以用合适的力度扶持住金属棒，轻轻拧动螺丝让试针慢慢下沉，从而保证测定更加准确。
结语：
在工程检测时，对水泥凝结时间的测定是一个很重要的环节，通过对水泥凝结时间的测定，能有效地判定出水泥的质量是否符合标准，而在水泥的凝结过程中，粉煤灰的掺量和细度、混凝土外加剂组分、混合材和配料、环境的温度和湿度，以及混凝土的强度、配合比等诸多因素都可能对水泥的凝结时间造成影响，引起水泥凝结时间的异常，通过科学的实验和研究，我们得出了这些因素对水泥凝结时间的具体影响效果，能更方便工作人员进行工程检测的工作。但是，在无机非金属建材的检测上，我们的技术还有提高的空间，应该不断地进行探索和研究，理论联系实践，在实践中不断地完善和提高工程检测技术，从而保证施工的安全，提高工程质量。
参考文献
[1]周彬，徐光亮，张德英.水泥不正常凝结的原因分析及解决措施.[J].水泥，2009，（02）：11-13.
[2]李俊英，张妤.温度和湿度对水泥凝结时间的影响.[J].水泥，2009，（06）：56.
[3]蒋晓妮，刘征涯，高桂波.混凝土外加剂组分对水泥凝结时间的影响.[J].21世纪建筑材料，2009，01（04）：38-40.
[4]董艳春.水泥凝结时间异常的研究.[J].水泥技术，2008，（04）：99-103.
[5]夏莉娜，谢安琴，周琦.如何提高水泥凝结时间测定的准确性.[J].质量管理与控制，2004，（03）：24-25.
[6]黄莹，谢友均，刘宝举.粉煤灰掺量和细度对水泥凝结时间的影响.[J].水泥，2003，（12）：4-6.