[科普中国]-水泥含量

概述

水泥用量是决定塑性混凝土强度的主要因素之一，在一定范围内增加水泥用量可以提高塑性混凝土的强度、降低混凝土的脆性。但是水泥用量增加到一定值后，对强度的影响不再明显。因此，塑性混凝土的水泥用量应有最佳范围，以便既满足塑性混凝土强度的要求，又节省水泥。从强度差、强度增长折线图、强度增长率等方面分析，水泥用量的最佳值在120kg/m³左右。

水泥用量增加对强度增长趋势的影响大小依次是抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度，强度的后期增长较为缓慢。水泥用量对塑性混凝土的脆性也有影响，塑性混凝土脆性随水泥用量增加而变小。1

水泥用量对强度的影响下面从强度差、强度增长折线图和强度增长系数三方面来分析水泥用量对塑性混凝土强度的影响。

以水泥用量为90kg/m³的塑性混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度值为基准，将三种水泥用量下的强度依次从后往前，减去前一种水泥用量的塑性混凝土抗压强度值即为强度差，其结果见表1。由表1可见，水泥用量从90kg/m³增加到120kg/m³与水泥用量从kg/m³增加到kg/m³所引起的强度差是不一样的，前者更大，说明水泥用量达到一定程度kg/m³后，再增加其用量，对塑性混凝土强度的影响较小。

|| || 表1 强度差

塑性混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度随水泥用量增加的强度增长折线见图1可以看出，随水泥用量增加，塑性混凝土各种强度的增长率先高后低，水泥用量超过120kg/m³，强度增长缓慢。

以水泥用量为90kg/m³的塑性混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度值为基准，将90kg/m³，120kg/m³，150kg/m³三种水泥用量下的后一种水泥用量时的强度与前一种水泥用量时的强度的比值称为强度增长率，结果见表2。由表2可见，水泥用量为120kg/m³或150kg/m³时，100mm和150mm立方体的抗压强度增长比值基本相等；100 mm和150mm立方体的劈裂抗拉强度增长比值也基本相等。水泥用量为120kg/m³时的强度增长比值比水泥用量为150kg/m³时的强度增长比值要大一些，仍然说明水泥用量超过一定值（120kg/m³）后，塑性混凝土强度的增长速度相对降低。1

|| || 表2 强度增长率

水泥含量测定标准的水泥含量测定首先是将一定量的新拌混凝土采用一定量的水，在筛上进行冲洗，通过搅动使混凝土中的水泥和其他细颗粒都被冲洗出，并且均匀地悬浮在液体中。取悬浮液125ml或30ml，与稀进行混合，并进一步加水稀释，采用滴定法或钙分析仪进行钙离子浓度分析，通过已作出的钙离子浓度与水泥用量的标准直线关系。即可查找出对应的水泥含量值。有一些条件会影响到这一方法测定结果的准确性，如混凝土中钙含量的变化及分布的不均匀。另外，若混凝土中掺有化学外加剂和硅灰，则随着测定时间延长，钙含量值会有所增加。水泥含量的测定还可用于水泥土和碾压混凝土的质量控制。

混凝土中的水泥含量还可以采用核子仪进行迅速测定。将核子仪探头直接插入到混凝土中，可通过接收装置测定伽马射线，以确定吸收系数，并通过关系曲线转换成钙原子含量。核子仪测定的优点是方便、迅速，其缺点则是要建立起准确的关系曲线。另外，采用钙质集料时，对测定的准确性也有一定的影响。

液体比重计是基于水泥悬浮液的密度来确定水泥含量。其具体方法是将一定的混凝土冲洗过150μm筛，将通过150μm筛的细粉装到容器中，并加水到一标准刻度。搅动容器1min，然后采用比重计进行测定。每10s记录一数据，直至2min。重复上述试验四次，并得到平均值。将测定的数值与标准试验曲线进行对比，即可获得混凝土中水泥含量值。液体比重计的测定方法较为简单、迅速，测定误差小于水泥含量的4%。但是这一方法对温度的影响较敏感。另外，一些通过150μm筛的非水泥细粉材料也被计入在水泥含量中。

混凝土中含水量测定：将一定量的混凝土与一定体积已知浓度的氯盐溶液进行搅拌，氯盐溶液就会与混凝土中的自由水充分混合，通过取样进行体积滴定或是采用库仑计测定，即可计算出混凝土中的含水量。由于有些混凝土中会含有一些氯盐离子，因此还需要增加一空白试验，即与同样的纯水混合后进行的测定。为保证这一测定方法的准确性，一是要将混凝土与氯盐溶液进行充分的混合；二是要获得100ml的液体样进行分析。混凝土中含水量的测定还包括稠度方法、分离方法、电性方法及核子方法等。稠度方法是先测定混凝土的稠度，再加入一定量的水，并测定加水后混凝土的稠度。通过公式即可计算出原混凝土的含量，即：2