水泥的质量检测试验研究

赵保华, 张成梅, 苗 勇

1河南省辉县市建设局标准定额管理站（453600） 2河南省长垣县建设工程质量监督站（453400）

水泥是混凝土中最核心的原材料组分,水泥品质的变化对混凝土的性能影响极大，因此，在使用之前一定要对水泥的质量进行必要的检验工作。本文按照相应的规范要求，对送样的两种水泥进行质量检测,检测结果作为业主优选原材料的技术参考。

1 原材料

送样的某中热42.5硅酸盐水泥和某普通42.5硅酸盐水泥。

2 检测方法

中热水泥和普通水泥的化学成分按GB176-87《水泥化学分析方法》测定,物理力学性能检测分别按照GB200-2003《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》和GB 175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定进行；按照GB T2022-1980《水泥水化热试验方法（直接法）》测定水泥的水化热。

3 检测内容

3.1 化学成分分析

两种水泥的化学成分检测结果列于表1中，并根据化学成分计算了中热水泥的矿物组成。检验结果表明，中热水泥达到了GB200-2003《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》对中热42.5水泥的技术要求，普通水泥达到了GB175-2007《通用硅酸盐水泥》对普通42.5水泥的技术要求。

水泥的四种矿物中C4AF含量被认为对水泥石和混凝土的抗裂性能有重要影响，C4AF含量越高，抵抗开裂的能力越强，中热水泥C4AF含量为14.9%，属于中等水平。此外，目前大型水电站工程均要求主体工程所用的水泥MgO含量在4.0%以上，但不超过国家标准规定的5.0%，因为MgO在混凝土中能产生“延滞性”微膨胀效果，可以部分补偿混凝土的后期收缩,从而降低混凝土因自生收缩或温度收缩导致开裂的风险,间接提高混凝土特别是大体积混凝土的抗裂性能，因此，本次检测的中热水泥中MgO含量为3.2%，略显偏低。

表1 水泥的化学成分及矿物组成（%）

3.2 物理力学性能

两种水泥的物理力学性能检验结果如表2。检验结果表明，中热水泥达到GB200-2003《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》的技术要求，普通水泥达到GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的技术要求，抗压强度等级均达到了42.5 MPa。

值得注意的是，中热水泥28 d抗压强度仅为43.5MPa，明显偏低，富余程度不够，主要是其矿物成分中C3S含量和比表面积较低所致；普通水泥的比表面积较高，颗粒偏细，这会对混凝土的早期水化热温升产生不利影响。水泥比表面积越大，水化放热速率越快、收缩越大，导致混凝土的开裂敏感性增加。大量研究表明粗颗粒水泥对混凝土的抗裂性有利，水泥的细度大，早期水化快，水泥和混凝土愈容易开裂。

3.3 水化热

对由两种水泥组成的胶凝材料进行了水化热试验，试验结果见表3。试验结果表明：中热水泥各龄期的水化热满足国家标准GB 200-2003《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》的相关技术要求，且明显低于GB 200-2003要求的最高限值；普通水泥的水化热高于中热水泥的水化热，也均低于GB 200-2003要求的最高限值，目前还没有标准对普通水泥的水化热进行限制。

表3 水泥的水化热试验结果

表2 水泥的物理力学性能检验结果

4 结论

本文对送样的两种水泥进行质量检测,检测结果作为业主优选原材料的技术参考。检验结果表明，中热42.5水泥和普通42.5水泥的化学成分、物理力学性能及水化热分别达到了GB200-2003和GB175-2007的相关技术要求,但中热42.5水泥28 d的抗压强度偏低。