施瀟韻

（中國建材檢驗認(rèn)證集團(tuán)浙江有限公司， 浙江 杭州 310000）

前言：在對水灰比對水泥凈漿凝結(jié)時間產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析時，可主要采取維卡儀法，將水泥凈漿作為研究對象，結(jié)合水泥水化機理，進(jìn)一步闡述水灰比對水泥凈漿凝結(jié)時間造成影響的原因。水泥凝結(jié)時間的明確對工程施工的順利開展有重要意義，通過加強對水灰比對水泥凈漿凝結(jié)時間的研究，可對混凝土運輸時間作出合理判斷，避免施工過程中出現(xiàn)水泥凝結(jié)硬化的問題，具有較強的研究價值。

1 水泥凈漿的凝結(jié)硬化闡述

當(dāng)水泥注水?dāng)嚢韬髮l(fā)生劇烈的水化反應(yīng)，不僅會造成水泥漿中自由水成分有所減少，降低水泥自身的潤滑作用，還會在水分逐漸減少的情況下，使得水化產(chǎn)物在凈漿內(nèi)很快達(dá)到飽和狀態(tài)，當(dāng)處于過飽和狀態(tài)時會導(dǎo)致水化產(chǎn)物不斷析出，使得水泥顆粒外表面上覆蓋物厚度不斷增大，從而造成水泥凈漿中各顆粒間距離逐漸縮短，大量固體顆粒將互相連接成骨架結(jié)構(gòu)[1]。這種情況下，水泥凈漿會逐漸失去塑性，并且硬度不斷提高，這種現(xiàn)象便被稱為水泥的初凝。當(dāng)加入水泥中的石膏逐漸被消耗，則水泥固體顆粒間會相互靠近，并連接形成骨架結(jié)構(gòu)。水泥凈漿的塑性將逐漸消失，直至水泥的終凝。隨著水泥水化過程的不斷進(jìn)行，溶液中將不斷出現(xiàn)新的水化物，當(dāng)水泥漿內(nèi)部結(jié)構(gòu)的孔隙被這些新生水化物填入和加固時，則發(fā)生水泥漿的凝結(jié)過程。水泥凝結(jié)后的強度有明顯增加，并逐漸形成硬度較高的水泥石，即是進(jìn)行水泥漿的硬化過程。

造成水泥漿凝結(jié)硬化的影響因素較多，可將這些因素簡單劃分為外部因素和內(nèi)部因素，其中內(nèi)部因素包括水泥原材料的礦物組成、石膏摻量和熟料細(xì)度等；外部因素主要包括養(yǎng)護(hù)時間、養(yǎng)護(hù)溫度和水灰比等?，F(xiàn)假定其余因素不變，通過改變水灰比，來判斷水灰比對水泥漿凝結(jié)時間的影響。水灰比指的是水泥凈漿中的水與水泥的質(zhì)量比。水灰比較低的試驗樣品中水泥固體顆粒間距離較小，并且單位體積樣品中水泥顆粒含量較多，單位時間及單位體積內(nèi)的水化產(chǎn)物數(shù)量增加明顯，水化產(chǎn)物在較短的水化反應(yīng)時間內(nèi)便可構(gòu)成凝聚體結(jié)構(gòu)，具有降低孔隙度和提高孔的曲折度的作用[2]。而水灰比較高的水泥樣品中各固體顆粒間初始分隔距離較大，因此，水化產(chǎn)物形成凝聚體將需要更長時間，從這一角度來看，低水灰比的漿體凝結(jié)硬化速度較快。

2 水泥漿體凝結(jié)時間對施工質(zhì)量的重要性

對于混凝土施工來講，通常要求混凝土凝結(jié)時間長一些，確保混凝土有充足的運輸、攪拌和澆筑時間，這些施工環(huán)節(jié)需要在混凝土初凝前完成。在混凝土初凝后，還需要對混凝土終凝時間進(jìn)行合理控制，終凝時間越短，則混凝土漿體凝結(jié)時間越短，有利于提高施工速度，并能盡快增加混凝土強度，方便之后施工環(huán)節(jié)的開展。而對于澆筑體積較大的施工結(jié)構(gòu)，應(yīng)合理控制混凝土濕度，防止由于濕度較低導(dǎo)致的漿體開裂，這時需要盡可能使水泥水化速度較慢，延長初凝與終凝的時間間隔。混凝土初凝至終凝的過程中，是進(jìn)行水化反應(yīng)的過程，將放出一定熱量，通過適當(dāng)延緩水泥水化，將增加水泥漿體凝結(jié)間隔時間。

3 試驗方法

為了準(zhǔn)確掌握水灰比對水泥凈漿凝結(jié)時間的影響，可采取維卡儀法來測定水泥漿的凝結(jié)硬化時間，保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。將維卡儀初凝時間測定指針調(diào)零后，分別選擇不同水灰比對照標(biāo)準(zhǔn)，來制備水泥凈漿。本試驗主要選擇32.5的水泥，根據(jù)0.25、0.30、0.35、0.40等不同參照標(biāo)準(zhǔn)稠度來拌制水泥漿，再將其放入提前準(zhǔn)備的試模中，并在各試樣振動壓實后刮平，之后采取養(yǎng)護(hù)操作，將試樣放入溫度在20℃、濕度≥95%的養(yǎng)護(hù)設(shè)備中。在進(jìn)行初凝時間測定時，需要按照以下試驗步驟進(jìn)行：將試樣在養(yǎng)護(hù)設(shè)施中養(yǎng)護(hù)到加水之后的30min，進(jìn)行首次測定并記錄測定結(jié)果。測定過程中，需要從養(yǎng)護(hù)設(shè)施中取出試件并放在測定試針上，降低試針使其與水泥漿表面接觸，在擰緊試針螺絲1-2秒后，放松試針，則試針將垂直進(jìn)入水泥凈漿中，觀察試針釋放30秒或停止下降時指針讀數(shù)，在試針沉降至距底面玻璃板4mm時，表明是水泥漿初凝狀態(tài)。在終凝時間測定上，需要在水泥漿凝結(jié)后，將初凝試針換為終凝試針，當(dāng)試針下降到溶液中0.5mm厚度時，試針中環(huán)形附件在液體上不會留下痕跡，這一過程花費的時間則為水泥終凝時間。通過上述試驗過程的開展，能對不同水灰比下的水泥漿初終凝時間有所掌握。

4 水灰比對水泥漿凝結(jié)硬化時間產(chǎn)生的影響

在對試驗結(jié)果進(jìn)行分析后，可得出四組不同水灰比情況下水泥凈漿的終凝和初凝時間，以及試針隨著時間推移進(jìn)入溶液內(nèi)深度變化情況。數(shù)據(jù)結(jié)果表明：隨著水灰比的增加，水泥凈漿初凝時間以及終凝時間都將有所增加。本文選擇32.5級水泥漿作為試驗對象，比較分析不同水灰比數(shù)值下凝結(jié)硬化時間的變化情況。隨著水灰比的減少，凝結(jié)時間隨之縮短。這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因主要與水泥漿凝結(jié)硬化機理有關(guān)，當(dāng)水灰比較小時，則水泥顆粒間距離較小，容易形成骨架結(jié)構(gòu)，使得凝結(jié)時間有所減少。水灰比越大，水泥凈漿凝結(jié)時需要水化產(chǎn)物填充的結(jié)構(gòu)孔隙越多，將造成凝結(jié)硬化時間的延長。水泥凈漿凝結(jié)硬化時間長短主要由水泥漿水化產(chǎn)物產(chǎn)生速度和數(shù)量決定，水花產(chǎn)物凝聚后將形成凝聚網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，會促使水泥漿發(fā)生改變，使得漿體塑性降低，并逐步硬化。

水灰比對水泥漿凝結(jié)時間有一定影響，主要與其對漿體流動度影響有關(guān)。水泥漿體流動情況很大程度由水灰比決定。通常情況下，水灰比越大，則水泥凈漿中水分較多，流動度相對較大。當(dāng)水灰比較小時，將導(dǎo)致水泥漿體干稠，造成攪拌混凝土無法順利澆筑，并且不能保證水泥漿硬化之后的密實度，對工程施工整體質(zhì)量有不利影響[3]。這種情況下，需要適當(dāng)增加水量來增加水灰比，可有效提高水泥漿體的流動度，但是需要嚴(yán)格控制水灰比，避免由于泌水現(xiàn)象造成水泥漿體穩(wěn)固性降低。通過對水泥砂漿中水灰比進(jìn)行合理范圍的確定，能確保水泥凈漿流動度滿足施工需求。并且在水泥漿體流動度得到有效控制的基礎(chǔ)上，能有效實現(xiàn)水泥漿凝結(jié)時間的合理化。具體來說，水灰比對水泥漿凝結(jié)時間有明顯影響，通過相關(guān)試驗研究，能得出水灰比越大，則水泥凈漿凝結(jié)時間越大的結(jié)論，同時從水灰比對漿體流動度的影響這一角度出發(fā)，可發(fā)現(xiàn)隨著水灰比的增大，則漿體流動性有所增強，其中流動度是混凝土施工過程中需要重點關(guān)注的內(nèi)容，要求結(jié)合實際工程需求，適當(dāng)增加水泥漿體中水量。通過對混凝土漿體流動度有所掌握的情況下，可保證對水泥漿體凝結(jié)時間進(jìn)行有效控制。

結(jié)論：綜上所述，水泥凈漿凝結(jié)時間對混凝土施工質(zhì)量有顯著影響，為了取得理想的施工效果，有必要從影響水泥凈漿凝結(jié)時間的相關(guān)因素著手，充分掌握這些因素的影響機理，以便采取相應(yīng)的解決措施。本文主要針對水灰比對水泥凝結(jié)時間的影響展開分析，利用相關(guān)試驗，可得出水灰比越大，則混凝土初凝時間及終凝時間有所減少的結(jié)論。針對這一研究成果，可進(jìn)一步在施工過程中選擇恰當(dāng)?shù)氖┕な侄巍?/p>