摘要：水泥是重要的建筑材料之一，水泥的物理性能對混凝土的使用質量具用重要的影響。本文就水泥的強度、凝結時間、安定性、需水性、保水性與泌水性幾個方面的物理性能及其與混凝土的使用質量關系進行分析。

　　關鍵詞：水泥；物理性能；混凝土；使用質量

　　水泥是當今建筑行業(yè)用量最大的建筑材料之一，是構成混凝土并決定其使用質量的重要成分，水泥質量具有重要的經濟意義和社會意義。
水泥質量的好壞，可以從它的基本物理性能反應出來。水泥的物理力學性能都直接影響著水泥的使用質量，進而直接或間接地影響到混凝土的性能。有些最基本的物理性能是在水泥出廠時必須測定的，如強度、細度、凝結時間、安定性等，其他物理性能是根據(jù)用戶不同的需要而進行測定。下面就水泥的幾項較主要的物理性能及其與混凝土的使用質量關系進行分析。

　　1 水泥強度

　　水泥強度是水泥膠砂漿硬化試體所能承受外力破壞的能力。用MPa（兆帕）表示，它是反應水泥質量的最重要的物理力學性能之一。影響水泥強度的因素很多，大體上可分為以下幾個方面：水泥本身的性質，水灰比的影響及試體成型方法的影響，養(yǎng)護條件、操作和時間的影響。
水泥的性質主要由熟料的礦物成分組成及三率值（熟料飽和比、硅率、鋁率）、混合材料的品種、質量及摻加量、石膏質量、摻量、粉磨細度等決定，所以不同品種和不同生產方式所生產的水泥，其性能是不同的。水泥只有在加水拌和后才能產生膠凝性，加水量多少（即水灰比）對水泥強度的高低有直接影響，加水量多強度降低。試體的成型方法包括灰砂比、攪拌，搗實等，這些因素也直接影響到水泥強度值的高低。水泥膠結材料在水化凝結硬化的過程中，周圍環(huán)境的溫度、濕度條件對其影響很大。在一定范圍內，溫度越高，水泥強度增長越快，溫度越低，增長越慢。潮濕的環(huán)境對水泥凝結硬化有利，干燥的環(huán)境對水泥凝結硬化不利，特別是對水泥的早期強度影響更大。由于影響水泥強度的因素很多，故在檢驗水泥強度時必須嚴格執(zhí)行國家標準規(guī)定的試驗條件，才能使水泥強度的檢驗結果具有可比性。
混凝土的強度主要取決于水泥石強度及其與骨料之間的粘結強度。在混凝土所用材料、配合比相同的條件下，所用的水泥強度越高，制成的混凝土強度也越高。

　　2 凝結時間

　　水泥的凝結時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間為水泥加水拌和起，至水泥漿開始失去塑性所需的時間；終凝時間從水泥加水拌和起，至水泥漿完全失去塑性并開始產生強度所需的時間。水泥凝結時間在施工中具有重要意義，為使混凝土和砂漿有充分的時間進行攪拌、運輸、澆搗和砌筑，水泥初凝時間不能過短；當施工完畢后又希望混凝土能盡快硬化，具有強度以縮短脫模時間，加快施工進度，又要求水泥有不能太長的凝結時間，以利于混凝土施工。

　　3 體積安定性

　　體積安定性是指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能，簡稱安定性。水泥安定性不良會導致混凝土構件變形甚至坍塌，造成質量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游離氧化鈣或游離氧化鎂過多或石膏摻量過多。安定性不合格的水泥不得用于工程，應廢棄。

　　4 水泥的需水性

　　在拌制砂漿或混凝土時，所加入的水能起到兩種作用：一是保證水泥水化和水解反應所需要的水，二是保證砂漿或混凝土在攪拌和施工時有足夠的流動度，使水泥在澆灌時可以在模板內分布均勻、填充密實。為滿足混凝土施工所需流動度加入的水量一般都要超過水泥的水化和水解反應所需水量的2—3倍。除水泥水化必須的水以外所剩余的水分最終都會蒸發(fā)散失，因而會形成很多微小的空隙，不僅降低了砂漿或混凝土強度，而且蒸發(fā)時發(fā)生的收縮，易使混凝土或砂漿產生裂縫，從而大大降低構筑物的耐久性。因此達到一定流動度所需的水量，就稱為水泥的需水性。水泥的需水性是水泥的重要性能之一。其直接影響到混凝土配合比設計與使用性能。
影響水泥需水性的因素很多。從熟料礦物組成來說，鋁酸三鈣需水量最大，硅酸二鈣需水量最小，適當調整熟料中鋁酸三鈣和硅酸二鈣的含量在一定程度上可以調整水泥的需水性。水泥中混合材料的品種、摻量也很大程度上影響著水泥的需水性。例如摻頁巖或燒粘土的水泥，其需水量就較大，但礦渣對需水性的影響不大。熟料生燒和粉磨細度也能使水泥需水量增加。

　　5 水泥的保水性和泌水性

　　在施工中配制混凝土時，常發(fā)現(xiàn)不同品種的水泥拌水后呈現(xiàn)不同的現(xiàn)象。有的水泥凝結時會將拌合水保留起來，有的水泥在凝結過程中會析出一部分拌合水，這種析出的水往往會覆蓋在試體或構筑物的表面上，或從模板底部溢出來，水泥的這種保留水分的性能就稱作保水性，水泥析出水分的性能稱為泌水性或析水性。保水性和泌水性是指一件事的兩個相反現(xiàn)象。
泌水性對混凝土的施工質量是有害的。因為從混凝土中泌出的水常會停留在澆灌層表面，這樣就會使這一層混凝土和下一次澆灌混凝土之間產生一層含水較高的間層，這將妨礙混凝土層間的結合，因而破壞了混凝土的均質性。同時，這種分層現(xiàn)象還會在混凝土內部發(fā)生，這時析出來的水分就聚集在粗集料和鋼筋的下表面，結果不僅將使混凝土鋼筋的握裹力大為減弱，而且還會因為這些水分的蒸發(fā)遺留下許多微小的空隙，從而降低了構件的強度和抗水性。
另外，不同品種的水泥適用范圍也不盡相同，如硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥水泥強度等級較高，主要用于高強度混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土工程。因其水化過程放出大量的熱，故不宜用于大體積混凝土構筑物。使用時應注意了解不同品種水泥的主要特性和適用范圍。
綜上所述，水泥的物理性能在很大程度上影響著混凝土的使用性能和使用質量，施工中要配制優(yōu)質的混凝土離不開性能優(yōu)良的水泥。