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1、水泥质量控制、性能介绍 及常见问题的处理,品质部 2010-11-1,3、水泥质量控制与性能。,1、水泥的基本概念和标准。,2、通用水泥标准简介。,主要内容,4、混凝土常见问题的处理。,1、基本概念和国家标准： 水硬性胶凝材料：能在潮湿空气和水中硬化，并形成具有强度的稳定化合物的无机胶凝材料。 水泥是一种粉末状的水硬性胶凝材料。,分类： 通用水泥 ：用于一般建筑工程的水泥，(GB175-2007) 专用水泥 ：适应专门用途的水泥 特种水泥：具有比较突出的某能种性的水泥,通用水泥 ：用于一般建筑工程的水泥 硅酸盐水泥 、普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥等 专用
2、水泥 ：适应专门用途的水泥 道路水泥 大坝水泥 砌筑水泥,特种水泥：具有比较突出的某种性能的水泥 快硬硅酸盐水泥 膨胀水泥 高铝水泥 白水泥 磷酸盐水泥 硫铝酸盐水泥,通用硅酸盐水泥国家标准（GB175-2007）,代替GB175-1999、GB1344-1999、GB12958-1999 ，2007年11月9日发布,2008年6月1日实施 。 定义 通用硅酸盐水泥Common Portland Cement以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 分类 本标准规定的通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥(PI,PII)、普通硅酸盐水泥(PO)、矿渣硅酸
3、盐水泥(PSA,PSB)、火山灰质硅酸盐水泥(PP) 、粉煤灰硅酸盐水泥(PF)和复合硅酸盐水泥(PC)。,水泥组分,水泥组分 (续),化学指标,碱含量(选择性指标),水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。 (控制混凝土总碱含量小于3kg/m3，以防止混凝土中活性骨料发生碱基料反应）,物理指标,凝结时间 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min
4、。 安定性 沸煮法合格。,细度(选择性指标) 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg； 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80m方孔筛筛余不大于10%或45m方孔筛筛余不大于30%。 (增加了45m筛余指标),水泥强度,二、水泥的质量控制与性能,原燃料,生料,熟料,水泥,生产工艺是连续性很强的过程， 无论哪一道工序保证不了质量都将 影响产品的质量。,质量控制,产品达到所需性能的满足程度， 保证生产出符合设计和规范质量要求的产品,为达到质量要求而采取 的作业技术和活动,硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料、0%5石灰石或粒化高炉矿渣
5、、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 P:不掺加混合材料 P:掺加不超过水泥量5%的混合材料,以硅酸盐水泥为例,硅酸盐水泥生产工艺流程示意图,%,熟料矿物对水泥性质的影响,二 水泥的水化、凝结和硬化 水泥+水(流体)可塑性浆体凝结硬化（水泥石）,晶体,氢氧化钙2050,水泥水化产物,水化铝酸钙,水化硫铝酸钙（石膏作用下生成）,胶体,水化硅酸钙（C-S-H) 70%,水化铁酸钙,C-S-H的尺度为1.0100nm，1nm=10-9,未水化的水泥颗粒,毛细管空隙,水,三、水泥石凝结硬化过程,四、影响水泥石结构的因素 水灰比 水化程度：与环境湿度、温度有关 水化时间（龄期） 石膏掺量 外加剂,当水灰
6、比相同时，水化程度越高，则水泥石中水化物越多，毛细孔和未水化的水泥量相对少，则水泥石结构密实、强度高、耐久好。故应保证充分水化、水量。 若水化程度相同，则水灰比大的浆体，毛细孔所占比例相对增加，则该水泥石的强度和耐久性下降。故在保证水化前提下降低水灰比。,五、水泥的养护,注意温度和湿度两个影响因素,六 、硅酸盐水泥的技术指标性能 （一） 密度、堆密度、细度,水泥颗粒愈细，水化凝结硬化速度愈快，早期后期强度愈高，但硬化时干缩大，粉磨时能耗高，故水泥应有合理的细度。 硅酸盐水泥细度用透气式比表面积仪检验，要求其比表面积 300m2kg；其它常用水泥细度用筛析法检验，要求在80m标准筛上筛余量10。
7、,不溶物含量:型水泥0.75% 型水泥1.5% 若碱含量高，且用含活性SiO2的骨料配制混凝土，会产生碱骨料反应，导致混凝土不均匀膨胀破坏。,（二） 有害杂质含量,（三）标准稠度及其用水量,23-31%左右,（四） 烧失量 水泥在一定烁烧温度和时间内，烧失的量占原质量的百分数。 用于判定其中未燃炭和添加物可挥发成分的含量，烧失量大，影响水泥的凝结硬化和收缩。 规范规定： P.3.0 P.3.5,凝结时间分初凝和终凝。 初凝时间是指从水泥全部加入水中到水泥开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是指从水泥全部加入水中到水泥完全失去可塑性开始产生强度所需的时间(见图)。 水泥的凝结时间是按水泥标准稠度用
8、水量、凝结时间、安定性检验方法(GB 13462001)规定的方法测定的。,（五） 凝结时间,水泥凝结时间示意图,水泥体积安定性简称水泥安定性，是指水泥浆硬化后体积变化是否均匀的性质。 当水泥浆体在硬化过程中或硬化后发生不均匀的体积膨胀，会导致水泥石开裂、翘曲等现象，称为体积安定性不良。 引起水泥体积安定性不良的原因主要有熟料中含有过量的游离氧化钙(fCaO)、游离氧化镁(fMgO)或掺入的石膏过多。,（六） 体积安定性,水泥强度是表示水泥力学性能的一项重要指标，是评定水泥强度等级的依据。,（七）强度与强度等级,水化热是指水泥与水发生水化反应时放出的热量，通常用J/g表示。 水化热的大小主要与
9、水泥的细度及矿物组成有关。颗粒愈细，水化热愈大；不同的矿物成分，其放热量不一样矿物中C3S、C3A含量愈多，水化热愈大。,（八） 水化热,硅酸盐水泥的特性与用途 硅酸盐水泥凝结硬化快、强度高，尤其早期强度高，适宜配制高强混凝土、预应力混凝土、要求早期强度高的混凝土、冬季施工。 硅酸盐水泥硬化水泥石较致密，抗冻性好、干缩也较小，适用于严寒地区遭受反复冻融的混凝土工程。 硅酸盐水泥硬化水泥石中含有较多的Ca(OH)2，碱度高，抗碳化能力强，适用于CO2浓度高的区域。 硅酸盐水泥耐磨性好，适合于道路、地面工程。,但：硅酸盐水泥的水化热大、耐热性差、耐蚀性差，不宜用于大体积混凝土、长期受高温作用的环境
10、（如工业窑炉）、有腐蚀性介质的环境。,按所掺混合材料的品种和数量可分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。 普通水泥性能与同等级硅酸盐水泥接近，矿渣水泥耐热好，火山灰水泥抗渗好，粉煤灰水泥 抗裂好，复合硅酸盐水泥混合材料性能互补，改变水泥微观结构，早期强度与普通水泥相同使用中。 后三种水泥水化放热慢，放热低，凝结硬化慢，后期强度增加多，对温度敏感、越高越快，70以上可能超过硅酸盐水泥,抗软水及硫酸盐腐蚀的能力强。,四、混凝土常见问题处理,？,第一节 普通混凝土组成材料 普通混凝土的四种基本组成材料： 一、水泥 二、细集料（砂子） 三、粗集料（石子） 四、水,碎
11、石,卵石,河砂,混凝土的结构,混凝土体积构成 水泥石25左右； 砂和石子70以上； 孔隙和自由水15%。,混凝土的结构 水泥+水水泥浆+砂水泥砂浆+石子混凝土拌合物硬化混凝土,组成材料的作用,普通混凝土各组成材料的作用： 砂、石对混凝土起骨架作用，水泥和水组成水泥浆包裹在骨料的表面并填充骨料的空隙中。在混凝土拌和物中，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物流动性，便于施工；在混凝土硬化后起胶结作用。 水泥浆：赋予混凝土流动性（润湿），粘结，填充。 骨料或集料（砂、石）：骨架作用，阻止水泥石的干缩，减少水化热，节约水泥。 外加剂、掺合料：改善混凝土的某些性能，量微作用大。,第二节、常见问题的处理,工
12、程实例分析,混凝土路面裂缝,1、路基不实或强度不够； 2、路基太干燥，浇筑砼前未浇水湿润； 3、切缝时间掌握不到位； 4、一次性浇筑砼长度太长； 5、浇筑面附近有较大震动； 6、养护不到位。,预防和处理,1、加强路基施工管理，保证路基质量； 2、砼浇筑前要浇水润湿路基； 3、合理控制切缝时间； 4、分批分段浇筑砼； 5、避免环境、大型机械震动影响； 6、加强成型砼面的收光养护。,填充法,灌浆法,结构补强法,工程实例分析,蜂窝麻面,1、模板表面粗糙，脱模剂涂抹不均匀或品种不当，砼浇筑前未用水湿润； 2、对浇筑有一定高度的砼下料不当，造成砼离析； 3、砼浇筑后振捣质量差或漏振； 4、模板拼缝不严，
13、或是砼浇筑时模板变形导致漏浆。,预防和处理,1、模板表面应平整，无粘附物，脱模剂涂抹要均匀，浇筑前应用清水湿润，并不留积水； 2、砼浇筑高度不宜大于2米，必要时采取串筒、溜槽进行下料； 3、合理掌握振捣时间和振捣间距，振捣均匀，不过振、漏振； 4、模板拼装应丝严缝合，并加固牢固。,治理措施：将来表面要做粉刷的，可以不做处理；表面无粉刷的，应在麻面部位浇水，充分湿润后，用混凝土原浆抹平、压光。治理措施：轻度蜂窝可以先用水冲刷干净，然后用1：2水泥砂浆抹平压光；情况较严重的蜂窝现象，应先凿除混凝土有酥松层，露出坚实的混凝土，用水冲刷干净后，支膜用高于设计级配一级的混凝土仔细浇灌密实；若蜂窝深度很大
14、，凿除酥松混凝土可能会影响结构安全，可以用进管压浆的方法进行加固处理。,露筋,工程实例分析,(1)浇注混凝土时,钢筋保护层垫块位移,或垫块太少露放,致使钢筋下坠或外移紧贴模板面外露. (2)结构,构件截面小,钢筋过密,石子卡在钢筋上,使水泥砂浆不能充满钢筋周围,造成露筋. (3)混凝土配合比不当,产生离析,靠模板部位缺浆或模板严重露浆. (4)混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振,或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋,使钢筋位移,造成露筋. (5)木模板未浇水湿润,吸水粘结或脱模过早,拆模时缺棱,掉角,导致露筋.,原因,预防措施 (1)浇注混凝土,应保证钢筋位置和保护层厚度正确,并加强检查,发现偏差,及
15、时纠正. (2)钢筋密集时,应选用适当粒径的石子.石子最大颗粒尺寸不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4.截面较小钢筋较密的部位,宜用细石混凝土浇注. (3)混凝土应保证配合比准确和良好的合易性. (4)浇注高度超过2米,应用串筒或溜槽下料,以防止离析. (5)浇注应充分湿润并认真堵好缝隙. (6)混凝土振捣严禁撞击钢筋,在钢筋密集处,可采用直径较小或带刀片的震动棒进行振捣;保护层处混凝土要仔细振捣密实;避免踩踏钢筋,如有踩踏或脱扣等应及时调直纠正. (7)拆模时间要根据试块试压结果正确掌握,防止过早拆模,损坏棱角.,(1) 对表面露筋,刷洗干净后,用1:2或1:2.5
16、水泥砂浆将露筋部位抹压平整,并认真养护. (2)如露筋较深,应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去,洗刷干净后,用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实,并认真养护.,防治方法,工程实例分析,起砂,配制混凝土时水灰比过大 混凝土的组成材料：1 砂石集料含泥量 2 不宜使用细砂 ， 水泥的品种和特性， 混凝土外加剂品种和掺量: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离析，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。,施工原因： 1 局部过振 2非正常的淋水、洒水 3不适宜的压平修光时间 4 其它因素 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，亦会造成混凝土表面的水灰比增大。混凝土施工中，如下雨时未覆盖，随意撒水泥粉处理等等，也是经常碰到的问题。一些施工单位在下小
