(1)密度和体积密度
硅酸盐水泥的密度与其储存时间、矿物组成和条件以及熟料的煅烧程度有关。混凝土配合比计算通常采用3.10 g/cm。
除了矿物成分和细度,硅酸盐水泥的体积密度主要取决于储存期间的密实度。1300kg/m通常用于计算。
(2)细度
水泥细度是指水泥颗粒的粗细。通常情况下水泥越细,凝结和硬化速度越快,强度越高,收缩越大。然而,水泥越细,就越容易吸收空气中的水分并变湿形成絮状物,这会降低水泥的活性。另外,要想提高水泥的细度,就要增加粉磨过程中的能耗,降低粉磨设备的生产率,增加成本。
(3)标准稠度的用水量
标准稠度水泥的用水量是指水泥净浆到达标准稠度时所需的水量,通常用水与水泥质量的比值来表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般情况下是在百分之21至百分之28之间。水泥的标准稠度用水量主要与水泥的细度和矿物组成有关。
(4)凝结时间
水泥从加水到失去流动性,即从塑性状态到固态状态所需的时间称为凝结时间。设定时间分为初始设定时间和结束设定时间。初凝时间是指水泥与水混合到水泥浆开始失去塑性的时间;结束凝时间是指从水泥与水混合到水泥浆完全失去塑性并开始具有强度的时间。
(5)体积稳定性
在水泥凝结硬化过程中,体积变化是否均匀合适,称为水泥体积稳定性。水泥体积稳定性差通常是由于熟料中游离氧化钙和氧化镁过多或石膏过多造成的。
(6)强度
水泥强度一般指水泥砂浆试件单位面积能承受的至大外力。根据外力的不同形式,水泥强度分为抗压强度、抗折强度和抗拉强度等。这些优势既有内在联系,又大相径庭。水泥的抗压强度很高,一般是抗拉强度的10 ~ 20倍。水泥的高抗压强度主要用于实际建筑结构中。
硅酸盐水泥的强度主要取决于四种熟料矿物的比例和水泥的细度,还与试验方法、试验条件和养护龄期有关。
(7)水化热
水泥在水化过程中,释放的热量也称为水泥的水化热。水泥放热的大小和速度与水泥熟料的矿物组成以及细度有关。
硅酸盐水泥的水化热很高。冬季施工时,水化热有利于水泥的正常凝结和硬化。但是,对于大体积混凝土项目,如大型基础、大坝、桥墩等。水化热是一种有害因素,会导致大体积混凝土产生裂缝。因此,大体积混凝土应严格控制水泥的水化热。
(8)不溶物和着火损失
不溶物是指用酸和碱处理后不能溶解的水泥残渣。它是水泥中非活性成分的反映,主要由生料、混合物和石膏中的杂质产生。
烧失量是指高温燃烧处理后水泥的质量损失率。它主要是由水泥中未燃烧的成分产生的,如未燃烧的生料、石膏带来的杂质、外加剂以及储存过程中的风化作用。当样品在高温下燃烧时,会发生氧化、还原、分解和化合等一系列反应,并释放出气体。
不符合不溶物和烧失量标准的水泥为不合格水泥。
(9)碱含量
波特兰水泥除了主要的矿物成分外,还含有少量的其他化学成分,如钠和钾的氧化物——碱。碱含量用Na2O 0.658K2O的计算值表示,当混凝土中所用水泥的碱含量过高,骨料具有一定活性时,在潮湿环境或水环境中会发生有害的碱-骨料反应。