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BEGUEDOU Essossinam，林宗壽
（武漢理工大學材料科學與工程學院，湖北武漢430070）摘要：提出了一套水泥起砂性能的檢驗方法，同時對比了不同水泥品種的起砂性能，并對養(yǎng)護制度、水灰比和膠砂比對水泥起砂性能的影響進行了研究。結(jié)果表明，水泥1d 抗壓強度越高，其起砂量越小；欲減少水泥的起砂量，應盡量避免混凝土在高溫干燥環(huán)境下養(yǎng)護，以及施工后混凝土表面產(chǎn)生水層，同時應盡可能控制水灰比和膠砂比。
關鍵詞：水泥起砂；檢驗方法；影響因素
水泥混凝土表面起砂是用戶投訴最多的水泥質(zhì)量問題之一，其成因多種多樣。為了研究水泥起砂的成因與影響因素，改善水泥混凝土的起砂現(xiàn)象，必須要有一套可以定量的水泥起砂性能檢驗方法。并在此基礎上研究水泥起砂的影響因素，以達到消除或減少水泥起砂的目的。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
熟料、粉煤灰和石灰石：均取自華新水泥武漢有限公司，用Φ500mm×500mm 標準磨粉磨至勃氏比表面積分別為339.3m2/kg、539.6m2/kg 和806.7m2/kg。
礦渣和石膏：取自華新湘鋼水泥有限公司，比表面積分別為418.6m2/kg 和514.1m2/kg。
P·C32.5 水泥：取華新水泥武漢有限公司生產(chǎn)的復合32.5 水泥。
所用原料的化學成分見表1。
1.2 試驗方法
目前，通用水泥國家標準沒有水泥的起砂性能指標，也沒有檢驗水泥起砂性能的檢驗方法。通過大量的試驗室研究，筆者提出了以下檢驗水泥起砂性能的檢驗方法：
量取225ml 水（W/C=0.5）于膠砂攪拌鍋中，稱取水泥450g 也放入膠砂攪拌鍋中， 按GB/T17671—1999 水泥膠砂強度檢驗方法進行攪拌并加入ISO 標準砂1 袋（1 350g），攪拌結(jié)束后，用做凝結(jié)時間的圓試模（Φ6.5cm×Φ7.5cm×4.0cm 圓臺形）成型。表面用直尺水平略向上傾斜刮平，然后放在恒溫、恒濕箱中，在20℃、相對濕度50%的條件下，帶模養(yǎng)護6d 后脫模。脫模后的試塊于60℃溫度下烘干1d。將試塊稱重并記錄，用塑料刷手工在試塊表面刷100 下（用力要均勻），然后再稱重，計算重量損失，以此判斷起砂性能好壞。每個試樣成型5 塊，以5 個試塊的平均值作為檢測結(jié)果。
1.3 試驗方法的可靠性和重現(xiàn)性
將P·C32.5 水泥， 按上述的起砂性能檢驗方法，反復試驗3 次，每次試驗5 個試塊，驗證上述檢驗方法的可靠性和檢驗結(jié)果的重復性。水泥起砂性能檢驗方法的重復性試驗結(jié)果見表2。由表2 可見，3 次檢驗結(jié)果的平均值誤差不大，重復性較好。
2 試驗結(jié)果與討論
2.1 不同品種水泥起砂性能對比試驗
利用1.1 節(jié)的試驗材料配制了一系列不同品種和配比的水泥，其物理性能檢驗結(jié)果見表3。按1.2 節(jié)試驗方法進行檢驗，檢驗結(jié)果見表3，可見硅酸鹽水泥（BG1）和普通水泥(BG2)的起砂量較小。
將表3 中的起砂數(shù)據(jù)按1d 抗壓強度大小進行排列后，得到圖1。可見，水泥起砂量與水泥的1d 抗壓強度相關性較好。1d 抗壓強度高，水泥起砂量小。
2.2 不同養(yǎng)護條件下水泥的起砂量
為了研究水泥施工后養(yǎng)護環(huán)境對水泥起砂量的影響，將礦渣水泥（BG4）在不同養(yǎng)護條件下進行起砂量試驗。除了養(yǎng)護條件外，其他試驗方法同1.2 節(jié)試驗方法。各種養(yǎng)護條件如下：
標準養(yǎng)護：水泥標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護，溫度20℃，相對濕度95%，養(yǎng)護期間不淋水。
水膜養(yǎng)護：試模成型并刮平后，在試模上加一片內(nèi)徑Φ65mm，厚5mm 的墊圈（墊圈一面涂上凡士林，防漏水），然后在墊圈內(nèi)慢慢注滿水，置于標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。相對濕度95%，養(yǎng)護期間不淋水。
養(yǎng)護室養(yǎng)護：恒溫恒濕養(yǎng)護，溫度20℃，相對濕度50%，養(yǎng)護期間不淋水。
40℃烘干養(yǎng)護：烘箱中養(yǎng)護，溫度40℃，相對濕度75%，養(yǎng)護期間不淋水。
5℃冰箱養(yǎng)護：冰箱中養(yǎng)護，溫度5℃，相對濕度85%，養(yǎng)護期間不淋水。
試驗結(jié)果見圖2 所示， 可見在40℃烘干條件下養(yǎng)護，水泥起砂量最大，其次是水膜養(yǎng)護，養(yǎng)護室和冰箱中養(yǎng)護的起砂量較小。因此，欲減少水泥的起砂量，在實際施工中，應盡量避免高溫干燥養(yǎng)護；同時也應盡量避免水泥施工后混凝土表面產(chǎn)生水層。
2.3 水灰比對水泥起砂性能的影響
將P·C32.5 復合水泥，除了水灰比不同，要求的加水量不同外，其他試驗方法全部按1.2 試驗方法進行。所得結(jié)果見圖3。可見，水灰比對水泥的起砂性能有很大的影響，水灰比越大，水泥的起砂量就越大。因此，水泥混凝土施工中應盡量控制水灰比。
2.4 膠砂比對水泥起砂性能的影響
按不同的膠砂比要求的質(zhì)量稱取市售的P·C32.5 復合水泥，然后加1 袋ISO 標準砂（1 350g），在膠砂攪拌鍋中加入適量的水， 使膠砂流動度在180～190mm 之間。其余的試驗方法全部按1.2 節(jié)試驗方法進行。所得結(jié)果見圖4。可見，膠砂比對水泥的起砂性能有很大的影響，砂子摻量越大，水泥的起砂量就越大。
3 結(jié)論
1）不同品種的水泥起砂性能不同，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的起砂量較小。水泥1d 抗壓強度越高，其起砂量越小。欲減少水泥的起砂量，應提高水泥的1d 抗壓強度。
2）水泥施工后，養(yǎng)護制度對水泥的起砂性能有較大的影響。在施工中，應盡量避免高溫干燥養(yǎng)護；同時也應盡量避免水泥施工后在混凝土表面產(chǎn)生水層。
3）水灰比對水泥的起砂性能有很大的影響，水灰比越大，水泥的起砂量就越大。在水泥混凝土施工中應盡量控制水灰比。
4）膠砂比對水泥的起砂性能有很大的影響，砂子摻量越大，水泥的起砂量就越大。在水泥混凝土配合比設計和施工中，應保證混凝土中的水泥用量不能太少。
