水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究

水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究

项烨

吴江市建设工程质量检测中心有限公司

摘要：在我国政府高度重视道路建设的情况下，混凝土道路建设容易受到混凝土质量的影响，促使道路路用性能降低。究其原因，是水泥的流变性质、水泥颗粒分布、水泥的强度等因素会使水泥的技术性质发生变化，进而影响混凝土质量，促使混凝土道路的路用性能间接受到影响。对此，本文以分析水泥的技术性质为切入点，就水泥的技术性质是如何影响混凝土道路路用性能的予以探究。

关键词：水泥的技术性质；道路水泥混凝土；路用性能；影响

为了高质量的建成混凝土道路，提高混凝土道路的路用性能，就一定要对水泥的技术性质加以控制，否则其将影响混凝土道路路用性能，降低混凝土道路的应用性。所以，为了高质量、高效率的建成混凝土道路，在具体工程施工过程中，施工单位应结合工程施工要求及相关规范性文件，科学、合理分析水泥技术性质，从而科学选购水泥，避免水泥技术性质影响混凝土的使用。

一、道路混凝土用水泥的技术性质分析

（一）水泥的流变性质

水泥的流变性质对水泥使用效果有很大影响，为了保证水泥可以满足道路施工要求，明确水泥的流变性质是必要的。通过对水泥的流变性质的检测，确定水泥的流变性、塑性粘度、剪应变速等方面会影响水泥的流变性质。因此，在混凝土道路施工中如若不对水泥的流变性能加以控制，将会使道路的路用性能受到影响。

1.水泥基材的流变学模型

从流变学角度出发来分析水泥基材的流变性，可以了解到水泥浆体的屈服应力、流变类型、塑性粘度等均会使水泥基材的流变性发生变化。为了详细了解水泥的流变性质变化情况，在此笔者将对水泥基材的流变学模型予以分析。基于流变学及水泥流变性质特点，可以确定水泥基材的流变方程式为：

注：表示为剪应力，表示为屈服强度；表示为塑性粘度；表示为剪应变速率。

基于此公式来分析道路建设中，混凝土施工工序，可以确定混凝土运输、搅拌、振捣等工序，均会引起混凝土流动。因参数屈服强度、塑性粘度因素对水泥流动剪力影响。在混凝土流动的情况下，水泥屈服强度、塑性粘度参数会发生变化，进而影响水泥的流动剪力，促使水泥的流变性质改变。

2.凝结时间

而水泥在凝结成水泥石过程中，如若不能有效的控制凝结时间，容易引发水泥流变性质的变化。而在道路建设中，混凝土浇筑施工中混凝土凝固过程中，受到温度、荷载等因素的影响，促使混凝土凝结效果不佳，那么水泥的凝结时间也会加长，如此必然使水泥的流变性质发生变化[1]。

（二）水泥的物理、化学性质

1.水泥颗粒群特征

在混凝土道路建设中，水泥选用不当，使得水泥细度、颗粒等级等方面不符合施工要求，那么水泥颗粒群就会表现出不同的特征，使水泥的物理性质和化学性质发生变化。

2.水泥的化学组成及体积安定性

因水泥中有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等化学成分，会在水泥使用的过程中影响水泥的技术性质，尤其是水泥与水作用。因为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙均可以与水发生反应，改变水泥的化学性质。而水泥与水反应后在水泥石硬化的过程中温度、湿度等因素会影响水泥石硬化程度，改变水泥的体积安定性。

（三）水泥的力学性质

1.强度

水泥作为混凝土的重要原材料之一，水泥的力学性质对混凝土的性能有一定影响。水泥强度作为水泥力学性质最直接的体现，其容易受到水泥细度、水泥净浆等因素影响，促使水泥强度发生变化，那么水泥的力学性质也会有所改变。

2.水泥的变形与性能

在混凝土道路建设中详细检测水泥变形程度与性质是了解水泥力学性质的有利条件。而综合大量实践，可以确定的是水泥变形程度会受水泥的温度、水泥矿物等因素影响；而水泥的性能则会受水泥浆体的弹性模量的影响。所以，在控制水泥的力学性质时，可以通过控制水泥矿物、水泥温度、水泥浆体的弹性模量等变量来达到目的[2]。

二、水泥技术性质对道路水泥混凝土性质影响

（一）水泥的流变性质对新拌道路混凝土工作性质的影响

新拌道路混凝土还未凝结，最容易受到各种因素的影响，促使混凝土的工作性质发生变化。在混凝土凝结的过程中水泥流变性质的改变，或延长混凝土凝结时间、或影响混凝土凝结度等，促使混凝土的工作性质受到影响。选取某水泥厂不同细度的水泥，对其物理指标予以测试，可以不同标准稠度用量的水泥，其抗折强度和抗压强度不同，利用不同标准稠度用量的水泥来制备混凝土，那么混凝土将会受到影响，使其工作性质发生变化。对以上情况进行深入分析，确定水泥标准稠度用水量的增多，会使水泥的流变性增强，促使水泥的技术性质发生改变，影响水泥的工作性质。笔者以工厂水泥作为研究对象，分析水泥凝结时间与水泥技术性质之间的关系，得到两者关系曲线（如图一所示）。由此可以确定，水泥的凝结时间在1小时左右，如若其中受到某些因素的影响，容易增加水泥凝结时间，增加水泥的流变性能，促使新拌道路混凝土工作性质降低[3]。

图一泥凝结时间对混凝土凝结时间的影响

（二）水泥颗粒分布对硬化道路水泥基材的影响

混凝土道路水泥基材硬化程度与水泥颗粒分布情况息息相关，一旦水泥颗粒分布情况发生改变，水泥基材的硬化程度就会发生改变。水泥颗粒分布之所以能够影响水泥胶砂性能，主要是水泥颗粒分布的改变，会使水泥颗粒参数、胶砂收缩性能、胶砂耐久性发生改变，进而改变了水泥的胶砂性能。而对于道路混凝土性能的影响，则是水泥颗粒分布参数的变化，还会影响混凝土的强度、混凝土的抗冻性、混凝土的渗透性，促使混凝土性能发生变化[4]。

结束语：

在当前我国混凝土道路建设不断发展的情况下，需要注意水泥的技术性质对道路混凝土工作性质的影响、对硬化道路水泥基材的影响等，有效控制水泥的应用，避免水泥的技术性质影响混凝土道路质量，降低混凝土道路的安全性和耐用性。

参考文献：

[1]左惠.水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究[D].长安大学，2010.

[2]刘长虹.建筑施工中硅酸盐水泥的技术性质与应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011（15）.

[3]王玉梅，程国红.道路水泥混凝土施工流变性能研究[J].城市建设理论研究（电子版），2015，5（27）：442-443.

[4]崔洪健.谈建筑硅酸盐水泥的组成及技术性质[J].黑龙江科技信息，2012（17）：229-229.