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1水泥的物理性能指标

1.1水泥的强度

随着GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准的实施，取消了原标准中的P·O32.5水泥，传统配制的混凝土（≤C30）由P·O32.5水泥普遍改用P·O42.5水泥。在没有适宜的矿物掺合料供应的情况下，势必造成混凝土中胶凝材料用量减少；为了满足混凝土的可泵性，维持一定的砂浆量，只能提高砂率，必将导致其拌合物的性能以及硬化混凝土的性能变得很差。受市场供求关系的影响，现有水泥厂为追求效益的大化，普遍生产R型水泥。R型水泥虽然可以达到混凝土早强、早拆模的目的，但由于3d强度高，水化热和收缩集中，会对混凝土裂缝的产生带来不利影响。

随着水泥工艺的不断发展，水泥熟料质量越来越高，导致生产的水泥强度越来越高。好多水泥厂为了抢占市场，水泥富余系数不断增加，42.5级水泥R28强度达到53～54MPa。水泥强度的提高，使混凝土强度的增长速度进一步加快，凝结时间缩短，收缩速度增加，混凝土早期开裂的可能性大大提高。

1.2水泥的细度

2001年4月我国开始实施水泥胶砂强度检验方法（ISO法）。原来国家标准水泥胶砂强度检验用的胶砂比为1：2.5，水胶比为0.44；新的ISO法，水泥胶砂强度检验改为胶砂比为1：3，水胶比为0.5，这样原来国家标准检验的胶砂强度大幅度地下降。水泥生产厂为了使水泥达到新标准的强度，采取的措施之一就是提高水泥细度，原来水泥的比表面积为300～320m2/kg，现在将水泥比表面积提高到360～400m2/kg，水泥的比表面积提高了15%以上。

近几年来，混凝土的普遍开裂应该说与水泥颗粒越来越细有一定关系。水泥的细度对水泥的水化性能影响主要表现为：①水泥细度增加，水化速率增大，导致强度增长率以及水化放热速率均提高。②细度增加导致泌水减少，但在高细度情况下，对非引气混凝土来说，为满足工作性增加用水量，并导致干缩增加。③增加细度，由于参加反应的有效C3A增加，凝结时间加快。

1.3水泥的标准稠度

水泥标准稠度用水量由3部分组成。其中，一小部分（不足10%）为化学结合水，是在诱导期开始前被新生成的水化物相所结合的水量，若水泥的硫酸盐匹配能实现佳化，则化学结合水量主要取决于C3A的转化量。绝大部分用水量都为物理用水量，其中较小部分用于润湿新生成水化物表面和填充它们之间的空隙，这部分物理用水量和化学结合水量受水泥比表面积和颗粒分布特性的影响较大。若能使硫酸盐和C3A的溶解率达到佳匹配，这两部分用水量可降到低。大部分物理用水量是填充原始水泥颗粒间的空隙和在水泥颗粒表面形成足够厚度的水膜，使颗粒之间易于产生相对移动，水泥浆体达到标准稠度。然而颗粒形状，颗粒表面粗糙度和颗粒分布又会影响间隙的大小，影响填充水数量和为达到标准稠度所需的水膜厚度，也就影响用水量。

水泥需水性直接影响水泥外加剂适应性、混凝土工作性、非标准强度以及收缩开裂等使用性能。在我国实施等同采用ISO强度检验方法的新标准后，水泥使用性能变差，平均水泥标准稠度用水量已由原先的约23%上升到现在的约27%，有一定量的水泥超过30%。

1.4水泥的凝结时间

水泥的凝结特性主要影响砂浆的稠度。水泥加水浆体会逐渐变稠、硬化并逐渐失去可塑性，稠度达到某一个规定程度便相应称为初凝、终凝，后完全固化称之为硬化。从浆体开始僵硬到硬化的过程也就是水化产物将本来为水所充满的颗粒间隙填满，将颗粒连接起来形成密实结构的过程。

当水泥熟料单粉磨与水混合，很快就会凝结，即快凝现象，使施工无法进行。掺加适量石膏就可使水泥的凝结时间得到调节，达到控制凝结时间的目的。对凝结过程起决定作用的C3A和CaSO4之间的化学反应，硫酸盐的缓凝作用并非是由于它抑制了C3A（或C3S）与水的化学反应，而是在于它改变了水泥颗粒间隙填充水中初期水化物的结构特性。这里存在C3A和CaSO4的数量和溶解速率是否相互匹配的问题，凝结时间的过短或过长，会给施工带来很多不便。

水泥生产过程中如果使用无水石膏、硬石膏、化学石膏和半水石膏作为调凝剂，以及即使使用二水石膏但掺量不足，都会导致劣化减水剂的效果，甚至出现异常凝结现象。

1.5水泥中的混合材掺量

在磨制水泥过程中，为改善水泥性能，调节水泥强度等级，增加水泥产量，充分利用工业废渣降低能耗，常掺入适量人造或天然矿物掺合料，即通常所说的混合材。混合材种类较多，掺量波动范围也较大，不同品种的混合材、同种混合材不同掺量都影响水泥的性能，进而影响混凝土性能。

水泥标准稠度用水量取决于混合材的种类，通用硅酸盐水泥GB175-2007标准中规定：标准稠度用水量掺火山灰水泥＞掺矿渣水泥＞掺粉煤灰水泥。水泥中掺入混合材后一般早期强度均较低，但后期可赶上甚至超过普通水泥，尤其对掺粉煤灰和火山灰的水泥。掺矿渣的水泥泌水率较大，掺火山灰的水泥由于标准稠度用水量大，干燥收缩也大。混合材的品种和掺量对混凝土的耐久性有一定的影响。

市场上水泥也存在混合材使用混乱的现象。水泥厂往往从经济利益考虑，采用就近原则掺加混合材，混合材品种有粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰、铁合金渣、石灰石、钢渣、炉渣、煤矸石、窑灰等等。其他国家的通用水泥所允许掺加的混合材就矿渣、粉煤灰、火山灰等三种常用人工或天然混合材，石灰石多作为辅助的性能调节型材料。由于混合材品种和掺量的复杂性，会造成在配制混凝土时出现外加剂与水泥不适应等问题。实践证明，减水剂对掺入矿渣和粉煤灰的水泥的适应性较好，而对火山灰、煤矸石、窑灰为混合材的水泥适应性较差。

1.6水泥中的含碱量

水泥的碱含量主要指水泥中Na2O和K2O的含量，通常以Na2O等当量质量百分数表示。在混凝土界中我们经常提到碱－骨料反应。由于碱－骨料反应在混凝土中有足够的含碱量、足够数量的活性骨料和足够的水分供应，三个条件同时存在的情况下才会发生，并不要求任何情况下都限制水泥的含碱量。但是，高含碱量的水泥生成的凝胶中含有抗裂性能差的成分，能促进水泥的收缩开裂，进而促进混凝土收缩裂缝的生成和发展以至造成混凝土结构物的劣化。因此不管是否使用活性骨料，将水泥中的含碱量减到少。其中碱含量偏高也会使减水剂的塑化效果变差，以及使混凝土拌合物坍落度损失快，凝结时间缩短，流动性及施工性能变差。

一、混凝土表面起粉的原因分析及措施



1、混凝土表面起粉的原因是混凝土表层结构疏松，强度偏低。导致混凝土表层结构疏松、强度偏低的主要原因有两方面：



1）、混凝土表层的水灰比大于混凝土内部，表层水化产物之间搭接不致密，空隙率大；



2）、混凝土养护不当，施工早期水分散失过快，形成大量的水孔，表层的水泥得不到足够的水分进行水化。



2、检测混凝土表层中水泥的水化程度，可帮助判别“起粉”的原因。

表层水泥水化程度较高主要是由于泌水所致，表层水化程度较低则主要是施工养护不当所致。



3、影响混凝土表层水灰比的因素

3.1混凝土的配合比

3.1.1混凝土的水灰比越大，水泥凝结硬化的时间越长，自由水越多，水与水泥分离的时间越长，混凝土越容易泌水。



3.2.2混凝土中外加剂掺量过多，或者缓凝组分掺量过多，会造成新拌混凝土的大量泌水和沉析，大量的自由水泌出混凝土表面，影响水泥的凝结硬化，混凝土保水性能下降，导致严重泌水。



3.2混凝土的组成材料

3.2.1砂石集料含泥较多时，会严重影响水泥的早期水化，黏土中的黏粒会包裹水泥颗粒，延缓及阻碍水泥的水化及混凝土的凝结，从而加剧了混凝土的泌水



3.2.2砂的细度模数越大，砂越粗，越易造成混凝土泌水，尤其是0.315mm以下及2.5mm以上的颗粒含量对泌水影响较大：细颗粒越少、粗颗粒越多，混凝土越易泌水



3.2.3矿物掺和料的颗粒发布同样也影响着混凝土的泌水性能，若矿物掺和物的细颗粒含量少、粗颗粒含量多，则易造成混凝土的泌水。用磨细矿渣作掺和料，因配合比中水泥用量减少，矿渣的水化速度较慢，且矿渣玻璃体保水性能较差，往往会加大混凝土的泌水量。



3.2.4粉煤灰过粗，微细集料效应减弱，会使混凝土泌水量增大。



3.2.5水泥的凝结时间、细度、比表面积与颗粒分布都会影响混凝土的泌水性能。水泥的凝结时间越长，所配制的混凝土凝结时间越长，且凝结时间的延长幅度比水泥净浆成倍的增长，在混凝土静置、凝结硬化之前，水泥颗粒沉降的时间越长，混凝土越易泌水；水泥的细度越粗、比表面积越小、颗粒分布中细颗粒(＜5um)含量越少，早期水泥水化量越少，较少的水化产物不足以封堵混凝土中的毛细孔，致使内部水分容易自下而上运动，混凝土泌水越严重。



3.3施工与养护

3.3.1施工过程中的过振并不是将混凝土中密度较小的掺和料或混合材振到了混凝土的表面，而是加剧了混凝土的泌水，使混凝土表面的水灰比增大。



3.3.2当混凝土表层的水泥尚未硬化就洒水养护或表面受到雨水的冲刷时，亦会造成混凝土表层的水灰比增大。



3.3.3在混凝土的施工与养护过程中，太阳暴晒或天气非常干燥的时候，表面水分的蒸发大于混凝土的泌水速度，将导致表层水分大量挥发，表层水泥得不到充分的水化，建立不起足够的表面强度而产生起粉现象。



3.3.4因此，施工与养护方法应根据不同的气候条件、不同强度等级的混凝土和不同品种的水泥而及时调整，混凝土在施工后至建立起足够的强度之前有充分的湿养护而又不出现严重的泌水。



4、如何避免混凝土表面出现起粉现象？

4.1混凝土本身要具有较好的保水性，防止严重的泌水导致混凝土表层水灰比过大。从配合比及组成材料的选择出发，要注意控制水灰比不宜过大、外加剂不要过掺以及凝结时间要适宜。砂石集料要符合国家质量要求，尤其要注意砂中0.315mm以下的颗粒含量。水泥的凝结时间不宜过长，比表面积不宜过小，颗粒级配不宜过分集中。



4.2施工过程要防止振捣过度造成混凝土严重的离析和泌水

4.3施工后要注意及时养护，既要防止混凝土表面硬化之前就被雨水冲刷造成混凝土表面水灰比过大，又要防止混凝土中的水分在表层建立起强度之前散失，尤其是掺有粉煤灰或矿渣的混凝土，由于其早期强度较低，表层没有足够多的水化产物来封堵表层大的毛细孔，若不注意早期充分的湿养护，混凝土表层水分散失较快较多，表层水泥得不到充分的水化，亦会导致表层混凝土强度偏低，结构松散。通常，在混凝土接近终凝时，要对混凝土进行二次抹面或压面，使混凝土表层结构更加致密。



二、地面起砂的原因分析



1、水泥砂浆拌和物水灰比过大，降低了抹面层的强度。



2、不了解水泥硬化的基本原理，地面压光过早过迟。



3、养护不适当，水泥地面完成后，如果养护天数不够，在干燥环境中水分迅速蒸发，水泥的水化作用就会受到影响致使水泥砂浆脱水而影响强度和抗磨性。此外，地面浇水过早，也会导致大面积脱皮，砂粒外漏，使用后起砂。



4、水泥地面过早使用。水泥地面在尚未达到足够强度就上人进行下道工序，使地面受到破坏，容易起砂。冬季尤其严重（如开张普乐头用户在巷道中打地板，发现边部起砂，施工时间阴历正月底）



5、冻害。冬季施工未封闭门窗或无供暖设备，造成冻害，致使起砂、脱皮。



6、新抹地面冬季使用不当。冬季在新做的水泥地面房间内生火升温，燃烧时产生的二氧化碳气体是有害的，它和水泥砂浆面层接触后，与水泥尚未结晶硬化的氢氧化钙反应，生成碳酸钙。阻碍水泥砂浆内水泥水化作用的正常进行，从而显著降低地面面层的强度，常常造成地面起砂。



7、原材料不符合要求

a、水泥强度低或用过期水泥，受潮与结块水泥，这种水泥活性低，严重降低面层强度和耐磨性能

b、砂含泥量大。地面用砂含泥量超过10%，地面面层强度降低20-50%，粘结力差，严重造成地面起砂。

C、砂子过细。砂表面积大，拌合时需水量大，水灰比增大，强度降低。



三、水泥初凝与终凝时间间隔太短为何容易起砂？



水泥地面浇筑完后，应掌握适当的面层压光时间。如果面层压光时间过早，砂浆或混凝土表面会有一层游离水，不利于消除表面孔隙和气泡，会直接影响水泥表面的强度。如果面层压光时间过晚，水泥已经凝结硬化，表面较干，此时压光会破坏水泥表面强度，影响水泥地面的耐磨性，面层也容易起砂。如果水泥表面已终凝硬化，此时还洒水湿润并强行抹压，则会造成该处水泥表面结构破坏、强度降低，很容易导致起砂。



因此，水泥地面浇筑完后，要选择适宜的收光时机。应根据混凝土强度等级、温度、湿度等因素，掌握好表面抹压的时机。早了压不实，而且混凝土表面会出现不规则的干缩裂缝；晚了压不平，不出亮光。在初凝以后终凝以前（混凝土表面用手按有凹坑且不粘手以前）对水泥砂浆进行抹压平，这是混凝土表面密实、提高混凝土表面强度和防止混凝土表面起砂的重要步骤。在收光次数上不宜超过3次，一般两次即可。而在不利条件下，比如冬季施工水泥地面时，宜一次成型，砂浆应干些。



要满足水泥在初凝以后、终凝之前进行收光的要求，就使水泥初凝与终凝时间有一定的时间间隔。如果时间间隔太短，在一些大工程中，往往一次性施工的水泥地面很大，要想在短时间内全部完成水泥地面面层的收光、压光，往往办不到。



四、水泥砂浆地坪起砂的原因分析



1、原因之一：砂浆稠度过大（即水灰比过大），水灰比越大，水泥砂浆强度越低。所以在施工时用水量过多，将大大降低面层砂浆强度，走动后表面就会出现松散的水泥灰。



2、原因之二：不了解水泥硬化的基本原理，工序安排不恰当，以及底层过干或过湿等，造成地面压光时间过早或过迟。压光过早，水泥的水化作用刚刚开始，凝胶尚未全部形成，游离水分还比较多，还会出现表面游浮水，降低水泥砂浆面层强度；压光过迟，水泥已终凝硬化，水泥砂浆表面层的毛细孔及抹痕无法消除，并且还会扰动已经硬化表面，这样就大大降低了面层强度和抗磨能力。



3、原因之三：养护不当。水泥进入硬化阶段，水泥的水化作用还将继续，并且向水泥颗粒内部深入，水化作用越深入，水泥砂浆强度也不断提高。水泥在水化作用时由于缺少水分而影响水化作用，就会减缓硬化速度甚至停止硬化，致使水泥砂浆脱水而影响强度和抗磨能力。



4、原因之四：成品保护不力，水泥地面砂浆强度未达到一定强度就上人走动或进行下道工序施工，使地面遭受摩擦导致起砂。水泥砂浆地坪或因受冻破坏黏结力，形成松散颗粒。



5、原因之五：原材料不合要求。水泥标号低，砂子粒径过细也会出现水泥砂浆面层起砂。



五、水泥砂浆地坪空鼓



1、原因之一：基层表面不干净及基层表面太光滑。在装饰施工过程中，一般是先顶棚、墙面，后地坪。故而在地坪施工时，基层表面有浮灰浆膜及其他建筑污物，尤其是室内粉刷的石灰砂浆，粘污在楼板上，极不容易清理干净。这些表面浮灰严重影响基层与面层之间的粘结力。基层表面太光滑，在现浇钢筋砼楼板浇捣成型过程中，砼表面处理不够平整粗糙，导致基层与面层粘结力不足，致使面层空鼓。



2、原因之二：基层表面过于干燥或基层表面有积水。基层表面过于干燥，铺设砂浆后，致使砂浆失水过快而强度不高，再者基层表面过干，基层表面就会吸附一层粉层，这层粉层起到了面层与基层之间的隔离作用，致使基层与面层粘结不牢，致使空鼓。



3、原因之三：在施工水泥砂浆地坪时一般会在基层表面上刷一层素水泥砂浆，操作时如刷浆时间过早，所刷的水泥浆已风干硬化，不但没有增加粘结力，反而起到基层与面层之间的隔离作用。如用先撒干水泥用扫浆法施工，就会导致水泥浆湿干不均，这是导致水泥地坪空鼓的隐患之一。



六、水泥砂浆地坪开裂的主要原因



主要是地坪面积大，水泥在硬化过程中体积收缩过大。

1、所用的水泥安定性差或刚出磨的热水泥。所用的水泥在凝结硬化时收缩量大，在同一楼层中采用不同品种或不同标号的水泥混杂使用，凝结硬化的时间及凝结硬化时的收缩量不同而造成面层裂缝。



2、砂子粒径过细或含泥量过大。砂子粒径越细表面积越大，吸附在砂子表面的水泥浆量将随之增加，所以在水泥用量不变的情况下，水泥砂浆的强度将降低。再者砂子中含泥量过大，水泥砂浆中泥土在硬化脱水过程中体积将收缩，致使地坪表面裂开。



3、养护不及时或不养护。水泥砂浆终凝后，水化作用还将延续，在温度高、空气干燥的季节里，若不养护或养护不及时，就会出现水泥面层干缩裂缝。



4、水泥砂浆过稀或搅拌不均匀，导致砂浆的抗拉强度降低，则水泥砂浆整体面层一旦受到拉应力，就会出现水泥面层开裂现象。



5、回填土质量差。回填土的土质差或夯填不实，使地面面层完成后，地面产生不均匀沉陷和裂缝，再有大面积地面未留施工缝及结构产生变形都会使地面面层开裂。

C30混凝土就是普通标号的混凝土，用途很大，具体多好标号，是根据设计来的，C30的混凝土在桥梁中下部工程多用，建筑上也用途很大，支撑作用的多，混凝土C50（含）以上基本属于高标号混凝土。不同的结构对混凝土标号有不同的要求，这是根据需要来定的。
c30混凝土一般用于框架结构，大部分是基础较多。
除了特种环境下以外，对于加气块配方
。C30等级的混凝土几乎可以适用于所有工业与民用建筑物、构筑物的各种构件，荷载特别大的柱、墙按照设计计算可能强度不够而不用。
用在需要混凝土的地方啊，^-^。
C30的混凝土按现在的标准来看属于低端强度水平了，我们现在设计低标准就是C30，听听我没钱怎么创业。一般都用C35、C40。强度等级其实是根据你的需求来定的，按规范抗震等级为的框架结构的柱、梁和预应力混凝土结构的低标准就为C30，（这是低标准）。另外还有防腐蚀标准，外露在空气中的混凝土低标准就C30，还有耐久性设计标准（正在出版中），这就更高了。
用于强度要求为C30的工程部位或者附属设施，也可用于低于C30标准的部位。
挡墙（浆砌片石和片石混凝土用得比较多）、锚碇、混凝土盖板涵圆管涵、边坡防护、混凝土防撞块等，甚至地坪都能用得上。但是桥梁的桩台墩梁、隧道的衬砌等重要结构部位一般采用C40及其以上的混凝土浇筑。