水泥凝结时间影响因素

1、水泥的凝结时间分为初凝和终凝水泥加水拌和到水泥浆体开始失去可塑性的时间。 水泥加水拌和到水泥完全失去可塑 性并开始产生强度的时间为终凝时间。 对于大多数硅酸盐类水 泥这两个阶段是很明显的，1 初凝时间大多超过 1 小时，终凝时间一般在初凝后 1 小时左右， 由于水泥水化速度除与自身物 理化学因素有关还与水灰比、 温度等因素有关， 因此凝结时间 受到测定时水泥浆状态，环境温度、湿度等诸多因素的影响。2、水泥凝结时间 水泥凝结时间是水泥的重要技术指标， 国家标准对每一种水泥 的凝结时间都有规定。这种规定 一是基于水泥使用时水泥凝 结时间过早导致来不及施工和水泥凝结时间过迟导致施工周 期长而影响施工

2、进度。 二是基于不同地域水泥生产企业和水泥 用户需要有一个根据生产和使用情况选择水泥凝结时间的范 围。因此研究对水泥凝结时间的影响因素并确定适宜的凝结时 间，是水泥生产过程中一项重要技术工作。2.1 水泥凝结时间的检测概念 水泥初凝时间和终凝时间有国家标准规定的检测方法测定，它是在相同要求的条件下检测出来的不同水泥的凝结时间，这种检测的水泥凝结时间是一种对水泥实际凝结时间的比较，一种总目标的控制要求。 凝结时间符合水泥国家标准规定范围内的 水泥都是合格的，但合适与优良的评价要靠用户和市场的反映，为了满足用户和市场要求，水泥凝结时间也需要进行合理确定。3、水泥凝结时间测定 测定水泥凝结时间的方法

3、目前有维卡法和吉尔摩法两种， 我国及世界大多数国家用维卡法。3.1 方法原理 水泥凝结时间的测定方法是采用一定重量的试针自由沉 入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间， 由于试体随着时 间的延长凝结固化的状态不同，致使试针进入试体深度不同， 以此来测定水泥的初结时间和终凝时间。3.2 凝结时间的测定3.2.1 调零 调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时指针对准标尺 零点。3.2.2 试件的制备 将水泥试样按规定程序以标准稠度用水量制成标准稠度 净浆，一次装满试模，振动数次并刮平，做好标记，放入湿气 养护箱中养护。 记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的 起始时间。3.2.3 初凝时间的测定

4、试模在湿气养护箱中养护至加水后 30 分钟时进行第一次 测定， 测定时， 从湿气养护箱中取出试模放到试针下， 降低试 针与水泥净浆表面接触， 拧紧螺丝 1-2 秒后， 突然放松， 试针 垂直、自由的沉入水泥净浆。观察试针停止下沉或释放试针30 秒时指针的读数。当试针沉至距底板 4mm ± 1mm 时，为水泥 达到初凝状态。3.2.4 终凝时间的测定为了准确观测试针沉入的状况， 终凝针上安装了一个环形 附件。 在完成初凝时间检测后， 立即将试模同浆体以平移的方 式从玻璃板取下， 翻转 180 度， 直径大端向上， 小端向下放在 玻璃板上，再放入湿气养护箱中养护，临近终凝时间时每隔 15

5、 分钟测定一次，当试针沉入试体 0.5mm 时，即环形附件开 始未能在试件浆体表面上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态， 由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间， 用 分钟来表示。4、水泥凝结时间影响因素4.1 水泥的矿物组成硅酸三钙 C3S、硅酸二钙 C2S、铝酸三钙 C3A、铁铝酸四钙 C4AF 四种矿物组成中，按水化速率可排列成：铝酸三钙铁 铝酸四钙硅酸三钙硅酸二钙。 而水泥的凝结时间主要取决 于铝酸三钙和硅酸三钙，铝酸三钙的水化反应如果进行的很 快，会导致水泥的凝结过快而无法使用，铝酸三钙含量过高， 水化反应加快， 会使混凝土坍塌过快， 容易造成假凝影响水泥 质量。不同铝酸三钙

6、含量对凝结时间的影响试验结果见表3-1 ：表 3-1 不同的 C3A 含量对凝结时间的影响凝结时间试验铝酸三钙< 8.0%< 9.0%< 10.0%< 11.0%初凝终凝初凝终凝初凝终凝初凝终凝试验 1170min220min147min187min119min154min91min121min试验 216020313217210313874107试验 315620413317310413976109从表 3-1 可知， C3A 含量越高，水化速度越快，含量8%比含量 11% 的凝结时间要慢 100 分钟左右， 可见硅酸盐水泥矿 物组成是影响水泥的水化速度、凝结时间的主

7、要因素之一。4.2 水泥的细度通常情况下， 水泥粉磨细度越细， 水泥就越易水化， 也就越易 在存放中分化。 当环境温度较高节且潮湿时， 存放时吸水， 容 易导致水泥缓凝： 而吸收了二氧化碳， 则会导致水泥快凝。 相 同矿物组成的水泥， 若减小细度， 其比表面积增大， 水化加快， 则凝结时间也会有明显不同。试验结果见表 3-2 。表 3-2 水泥细度不同对凝结时间的影响凝结时 间试验细度（ 80um 筛筛余）< 1.0%< 3.0%<5.0%< 7.0%初凝终凝初凝终凝初凝终凝初凝终凝试验 1169min204min211min253min243min284min259m

8、in306min试验 2146181172220190237206254试验 3151184190229221262235280从表 3-2 可知，同等矿物组成的试验对比中， 水泥粉细度越大，凝结时间也会相对的延长。4.3 硬化时的温度和湿度温度愈高， 凝结硬化的速度愈快， 当温度较低时， 凝结硬化速 度比较缓慢，当温度为0 以下时，硬化将完全停止，并可能遭受冰冻破坏， 因此， GB/T1346-2001 水泥标准稠度用水量、 凝结时间、 安定性检验方法 中，对试验室温度 （ 20± 2）、 相对湿度（不低于 50% ）以及对养护箱温度（20± 1）、相对湿度（不低于90）

9、都作了明确规定，以保证时间测定的准确性，同等矿物组成不同温度和湿度对凝结时间的影响实验结 果见表 3-3 、 3-4 ：表 3-3 不同温度对凝结时间的影响凝结时 间试验养护箱温度182023初凝终凝初凝终凝初凝终凝试验 1249min294min214min254min194min224min试验 2202242161201136175试验 3231271190230166201表 3-4 不同湿度对凝结时间的影响凝结时 间试验养护箱湿度85%90%95%初凝终凝初凝终凝初凝终凝试验 1185min224min217min258min246min284min试验 21311711652071

10、99238试验 3162203193232225260从表 3-3 、 3-4 可知同等矿物组成的试验对比中，凝结时间会 随着养护的温度升高而缩短，随着养护湿度的升高而延长。4.4 用水量水泥需水量的大小直接影响混凝土的水灰比，硅酸盐水泥 的四种矿物中， C3A 的标准稠度用水量大 ， C2S 最小，大致顺 序为： C3A> C3S> C4AF> C2S。而 C3A 增加，标准稠度需水量也 会随着增加， 同等矿物不同用水量凝结时间的影响组成试验结 果见表 3-5 。表 3-5 不同用水量对凝结时间的影响凝结时稠度用水量 %间试验24.025.026.027.0初凝终凝初凝终凝

11、初凝终凝初凝终凝试验 1164min204min186min227min213min252min254min305min试验 2110151132174165208201259试验 3142181119165194239232281从表 3-5 可知，同等矿物组成的试验对比中， 稠度用水量增加，凝结时间也会相对延长。4.5 游离氧化钙立窑生产的水泥，有时会存在一些欠烧熟料，因而游离氧 化钙含量较高， 并且水化速度较快， 吸水量也较大， 容易引起 水泥凝结时间不正常。 放臵一段时间后， 游离氧化钙部分得到 消解，此时凝结时间的测定值与存放前的测定值有明显差别。 实验结果见表 3-6 。表 3-6 不同煅烧温度熟料的凝结时间对比凝结时 间试验煅烧温度约 1200 约 1400 约 1500 初凝终凝初凝终凝初凝终凝试验 162min97min98min138min147min196min试验 25793104146