水泥细度分布对混凝土性能的影响

水泥颗粒扫描电镜微观照片

国标175中固定，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示，其80µm方孔筛筛余不大于10%，或45µm方孔筛筛余不大于30%。

水泥颗粒的形状是不规则的多棱状体，并不是理想的圆球形，而任何一种粒度测量方法，都是假定颗粒是圆球形的条件下测量颗粒大小的，既采用等效粒径的办法来测量。等效粒径的定义为：当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体（或其组合）最相近时，就把该球体的直径（或其组合）作为被测颗粒的等效粒径（或粒度分布）。

等效粒径越小，比表面积越大。

由于水泥颗粒只有发生水化反应，才对水泥石的强度有贡献。而对于一个单体的水泥颗粒而言，水化过程是一个由表及里、由外到内的渐进过程，因此，小颗粒更容易完全水化，对早期强度贡献大；大颗粒相对来说水化的慢，在后期才能逐渐发挥作用；而特大颗粒往往只有表层被水化，里面包裹着没有水化或水化不充分的内核，对强度贡献很小。

1，特别细小的颗粒，如1µm以下的颗粒由于在搅拌过程中就完全水化，对强度没有贡献，且需水量大，影响浇筑性能。因此，这部分颗粒是有害的，要尽量减少它们的含量。

2，1-3µm的颗粒含量高，3天的强度就高，同时需水量增加，浇筑性能下降，水化热较大，收缩率较大，易出现早期开裂。因此，在满足3天强度的前提下，这部分颗粒的含量要尽量降低。

3，3-32µm的颗粒含量决定了28天的强度，因此这部分颗粒的含量应越高越好。不仅对强度增长有利，且可以增加混合材的添加量。

4，32-65µm的颗粒含量对强度有贡献，但贡献率较低。

5，65µm以上的颗粒基本上只起骨架作用，对强度没有贡献。

6，大于38µm的颗粒含量增加，水泥的泌水性会增大。

目前，水泥颗粒级配的合理性和稳定性有待提高，表现为大厂水泥超细颗粒过多，而小厂水泥有效颗粒含量过少。同时，不论是大厂还是小厂，颗粒级配的稳定性波动都较大，尽管都满足国标要求，但使用时对混凝土质量的稳定性带来负面影响。

下表是一个随机抽取大厂样品和小厂样品与标准水泥颗粒级配对比表

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