浅谈预拌混凝土需要什么样的水泥

王玉瑛，王丽霞，王晔，李达

（1. 内蒙古包头市杜氏建材有限责任公司，内蒙古 包头 014030；2. 内蒙古一机集团新兴建筑安装有限责任公司，内蒙古 包头 014030；3. 内蒙古呼和浩特市建筑勘察设计研究有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010040；4. 内蒙古神华置业集团永固商混凝土有限公司，内蒙古 乌海 016040）

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浅谈预拌混凝土需要什么样的水泥

王玉瑛1，王丽霞2，王晔3，李达4

（1. 内蒙古包头市杜氏建材有限责任公司，内蒙古 包头 014030；2. 内蒙古一机集团新兴建筑安装有限责任公司，内蒙古 包头 014030；3. 内蒙古呼和浩特市建筑勘察设计研究有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010040；4. 内蒙古神华置业集团永固商混凝土有限公司，内蒙古 乌海 016040）

本文浅谈了水泥品质指标对混凝土性能的影响，并对目前我国水泥生产供应的质量现状作了浅述，最后对预拌混凝土需要什么样的水泥提出了个人粗浅的认识，供同行参考。

预拌混凝土；水泥品质；混凝土性能

目前水泥的生产很大程度上关注于产品的材料性能或偏重于水泥的强度，由于近几年我国发展预拌混凝土的进度较快，遍布于全国大部分城乡的建筑工程，对预拌混凝土和现浇混凝土对水泥胶凝材料的要求是不同的，预拌混凝土有它的特殊性，除要求水泥强度外，还要求水泥应具有良好的施工性能和与所掺入的混凝土外加剂有良好的适应性等等，所以说水泥的生产及其质量和使用是紧密相联的，水泥厂提供什么样的水泥才能满足预拌混凝土的要求呢？笔者在文中提出个人的一点粗浅认识。

1 水泥品质对混凝土性能的影响

混凝土核心材料是水泥，水泥的发展应适应混凝土技术的发展，水泥的技术进步应和混凝土的技术进步协调发展。

水泥中的四大矿物组成遇水发生水化反应，生成胶凝材料，将粗细骨料等胶结在一起，形成一个整体混凝土，所以，水泥是混凝土各项性能产生的根源。

水泥中的四种主要矿物成分水化速度各不相同，对混凝土各龄期的强度影响不同，C3A 反应速度最快，对混凝土早期强度影响最大；C4AF 次之；C3S 水化速度较快，对混凝土28d 强度影响大；C2S 水化速度最慢，是混凝土后期强度增长的主要来源。

（1）C3A 水化速度最快，对混凝土初、终凝时间有较大的影响，其含量高时，初、终凝时间缩短，易产生收缩裂缝，使水泥和减水剂的适应性变差；其含量太低时，混凝土凝结时间延长，易产生泌水，C3A 的含量宜在 4%～6%。

（2）C3S 是水泥中最有效的成分，其含量一般在 50%～60% 左右，是混凝土 28d 强度主要影响因素，含量高时，凝固较快，可提前拆模，但可导致水化热增大，温度上升过快，造成混凝土收缩裂缝出现机率增加等等。

（3）C2S 水化速度最慢，含量高时，混凝土 28d 强度低，90d 强度高。对混凝土裂缝的自愈能力大。过高的含量，可使混凝土产生泌水的可能性加大。

（4）C4AF 水化速度也较快，但在水泥中含量少，对混凝土凝结时间的影响较小，其收缩性小、抗磨性好，用于道路、机场跑道等具有抗磨要求的混凝土为益，含量高时对提高混凝土抗折强度有利。

水泥的初、终凝时间短对混凝土早期强度提高有利，但易产生假凝或混凝土裂缝的可能性加大，如过长的凝结时间，混凝土早期强度降低，产生泌水的可能性加大。因此，预拌混凝土要求水泥要有适宜的凝结时间，应根据工程结构类型、部位、强度等级、运输距离等等综合考虑，制订出最佳的水泥凝结时间。

水泥中的碱含量要严格限制，其碱含量大时，可使混凝土收缩、干缩裂缝等加大，产生碱骨料反应机率加大，而且与混凝土减水剂适应性变差等等，所以，水泥中的碱含量要严格限制，应小于 0.6%。

水泥中的游离 CaO 和 MgO 超过标准要求，可使水泥不安全，体积不稳定，混凝土产生假凝等，要严格限制。

2 水泥生产工艺对混凝土质量的影响

（1）水泥熟料在粉磨时，按一定比例加入石膏作为水泥的调凝剂，质量差的石膏对水泥不仅起不到调凝作用，反而有可能导致混凝土产生假凝或裂缝产生的机率加大。

（2）在水泥熟料粉磨时，加入助磨剂，以克服水泥颗粒之间的静电和提高粉磨效率，降低成本，如果助磨剂不适宜或加量太大等可使混凝土收缩增大，干缩加快或和混凝土外加剂不适应等等。

（3）水泥熟料粉磨时，如果加入过多的混合材料，会使混凝土早期强度降低、混凝土收缩加大、干缩加快等等。

（4）水泥细度是提高水泥强度的主要手段之一，水泥粉磨细度越细，其水泥强度会越高，所以，200 年来的水泥发展史基本上是一部如何将水泥磨得更细的历史，其次是如何改变矿物成分含量的历史。

预拌混凝土对水泥的基本要求应是有适宜的矿物组成，有适当的细度、有较低的水化热、较低的收缩值、早期强度不要太高、产品质量均匀、质量稳定的水泥，达到预拌混凝土对水泥的特殊要求，以确保混凝土结构工程的耐久性。

3 水泥质量的现状

目前水泥生产供应的质量现状，主要存在“四高”，即高细度、高早强、高 C3S 和高 C3A 的含量。水泥的品质对混凝土性能的影响是最为关键的，首先改变水泥强度是唯一的传统观念，确保混凝土的生产和施工性能进而确保混凝土结构的耐久性比强度更为重要。混凝土外加剂和掺合料使用技术的发展改变了对水泥强度和混凝土强度关系的认识。要求的是匀质性和体积稳定性高、开裂敏感性较低的优质水泥。

目前水泥产品质量主要表现以下方面：

（1）水泥需水量普遍较高，保水性较差；水泥细度太细，水泥颗粒级配不太合理，应和混凝土中细骨料颗粒粒级75～80μm 相一致，水泥自身颗粒应有合理的级配，以利自身的密实性，宜在 0～80μm，所以水泥熟料粉磨时不但要控制细度（比表面积），还要合理控制水泥颗粒级配和颗粒形状。

（2）水泥中混合材料掺量较多，增大了混凝土需水量，降低了与混凝土外加剂的适应性，水泥生产企业不向水泥使用单位提供混合材料的品种和掺入的数量，造成应用时的困难。水泥混合材料品种、掺入数量要科学合理。

（3）水泥中碱含量较大，C3A 含量较高时，和混凝土外加剂的适应性较差。

（4）目前水泥产品较为单一；中低热水泥和特种要求的水泥生产量少，和生产需要不相匹配，一般生产普硅水泥较多，其水化热较高，水泥 3d 强度较高，抗裂性能较差等等；应提倡多品种、少批量，多生产针对某一个具体工程专用水泥，作为水泥发展方向。

（5）水泥生产供应旺季，出厂水泥温度往往较高，造成混凝土温升提高，混凝土凝结不正常，温度应力增大，混凝土早期开裂风险加大等等。

评价水泥质量优劣，不应是水泥自身，而在于它对混凝土各项性能的影响，特别是对混凝土生产、施工性能及对混凝土耐久性的影响尤为重要。什么是优质水泥，由于混凝土的复杂性、多变性，要想正确回答这个看似简单的问题，难度也是相当大的。

水泥生产企业应根据混凝土结构、部位、工艺、使用单位要求、环境气候等等不同，生产可调、可控的专用水泥。

4 预拌混凝土所需水泥

预拌混凝土所需水泥应首先满足混凝土性能要求，将水泥的匀质性与稳定性放在首位，确保出厂水泥质量的稳定，当水泥生产条件等发生变化时，应主动告知用户注意事项，以便使用单位采取相应的防范和应对措施。

（1）从水泥生产角度出发，应努力解决水泥和混凝土外加剂的适应性问题；在水泥和混凝土其他材料间的适应性问题上，水泥影响的因素较多。

（2）水泥生产厂家应充分关注预拌混凝土的施工工作性能及工程质量情况，及时解决所出现的有关问题。提供用户和工程结构要求的水泥产品，如高强混凝土和有抗冻、抗渗要求的水泥、低中热水泥、低碱水泥、具有较高抗裂、抗收缩的水泥等等。

（3）水泥的各项技术指标除必须满足国标外，还应保持产品的匀质性和稳定性，其化学矿物成分、细度、各龄期强度、凝结时间、标准稠度用水量等等不能有太大的波动，特别是水泥强度不能大起大落，早期强度应适宜。

（4）水泥的矿物成分含量应合理，水泥的需水量要小，与外加剂的适应性要强。

（5）水泥的粉磨细度要控制，不要太细，还要控制有合理的颗粒级配和颗粒形状。

（6）水泥中掺入的混合材料品种、数量要科学合理，并向用户提供品种、掺量等信息。

（7）对有特殊要求的混凝土及混凝土工程，应提供专用水泥。

5 结论

水泥生产企业应向预拌混凝土生产企业提供预拌混凝土所需的水泥产品。要从水泥矿物组成、水泥细度、掺入的混合材料品种、数量、调凝剂石膏、助质剂、碱含量和水泥的品种等等多方面进行优化。

水泥的生产和用户双方应紧密合作，使水泥的技术进步和混凝土的技术进步相结合，以确保建筑工程质量。

［通讯地址］包头市青山区青东东路，保利六期 7 栋 102 号（014030）

王玉瑛（1942,6—），男，河北定兴人，高级工程师，内蒙古科技创新示范项目专家，包头市杜氏建材有限责任公司总工程师；主要从事建材、商品混凝土、混凝土冬期施工、技术管理等工作。