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混凝土凝结时间与水泥凝结时间的关系及混凝土强度的发展

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混凝土凝结时间与水泥凝结时间的关系及混凝土强度的发展
水泥凝结时间在施工中有重要意义，初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。 六大常用水泥初凝时间均不得早于45min；硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h,其他五类常用水泥的终凝时间不得迟于600min/10h。 水泥初凝时间不合要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。
混凝土的初凝时间一般是根据水泥品种而定，基本没有统一的时间，但是有个大致范围就是2-3小时。
如果加入早凝剂，初凝时间大致可以缩短到半小时；如果加入缓凝剂，初凝时间可以延长到5-10小时。
这个问题没有唯一的答案。对于混凝土浇筑施工而言，一般需要混凝土初凝时间长一些，保证混凝土有足够的运输、浇筑和振捣时间，因为这些工作必须在初凝前完成。混凝土初凝后，终凝越快，即初凝与终凝的时间间隔越短，对提高施工速度越有利，因为终凝越快，强度增长就越快，就可以越快开展后续工作。
然而，对于浇筑体积较大的混凝土结构，需要控制混凝土温升，防止温度应力裂缝，就必须控制水泥的水化慢一些，这时初凝与终凝的时间间隔就会比较大。从初凝到终凝过程，正是水泥水化进程最快阶段，也是水化放热最集中的阶段，延缓水泥水化，必然延迟混凝土终凝。
需要注意的是，水泥的初终凝时间，不能代表混凝土的初终凝时间。混凝土的初终凝时间需要根据施工条件来进行控制，混凝土外加剂（缓凝、早强组分）、矿物掺合料（粉煤灰、矿粉等）、环境温度均会影响初终凝时间。所以，混凝土的初终凝时间，实际上是在较大范围变化，初凝在1~6小时，终凝在3~24小时，都属于正常范围。追问如何控制初终凝时间差？
回答一般来说，使用化学缓凝剂或粉煤灰、矿粉，会同时延缓初凝和终凝时间，并且增大初终凝的时间差。反之，使用化学速凝、早强剂或硅灰，会同时缩短初凝和终凝时间，并减少初终凝的时间差。
现在，最具技术挑战的是，使混凝土缓凝（2~3小时），同时初凝后马上终凝，强度快速增长，可以快速脱模，加快模板周转，提高施工或生产效率。这适合一些薄壁结构或制品。有公司宣称，借助纳米技术的外加剂，可以使硅酸盐水泥做到这样，但至少在中国还没有见到应用。中国使用硫铝酸盐水泥，仅使用缓凝剂倒是也可以达到这样的效果，但实际上是依赖硫铝酸盐水泥强度发展快的特点。
混凝土的初凝时间怎么确定？
凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间为水泥加水拌合起，至水泥浆开始失去塑性所需的时间。终凝时间从水泥加水拌合起，至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。水泥凝结时间在施工中有重要意义，初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长。
硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min；普通水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于600min。
水泥初凝时间不合要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。
混凝土的初凝时间一般是根据水泥品种而定，基本没有统一的时间，但是有个大致范围就是2-3小时。
如果加入早凝剂，初凝时间大致可以缩短到半小时；如果加入缓凝剂，初凝时间可以延长到5-10小时。
具体的初凝时间一般由试验决定，而且是每家工厂的每一批水泥都要做试验。
水泥的初凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆开始失去可塑性的时间；水泥的终凝时间是指水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度的时间。
　　为保证水泥浆在工程施工中有足够的时间处于塑性状态，以便于操作使用，国家标准规定了水泥的最短初凝时间；为使已形成工程结构形状的水泥浆尽早取得强度，以便能够承受荷载，国家标准规定水泥终凝时间不得迟于规定的时间。
　　从水泥浆体结构的形成过程可知，必须使水化产物长大、增多到足以将各种颗粒初步联接成网，形成凝聚结构，才能使水泥浆体开始凝结。从水泥浆体的流变特征看，必须将外力增加到一定程度，所产生的剪应力将形成的网状结构拆散，才能使浆体流动。通常将拆散网状结构所需的剪应力称为“屈服值”。水泥拌水后，屈服值立即随水化的进展而提高，然后变慢，接着再以更快的速度上升。一般认为，开始的屈服值提高是由于快速形成了钙矾石；水泥中如有半水石膏存在，还会有二水石膏形成的原因。至于屈服值的第二次快速上升则归结于硅酸三钙强烈水化所形成的C-S-H。所谓“初凝时间”实际上相当于屈服值提高到某一规定数值，即将开始第二次快速上升的时间。由此可以表明，初凝时间既决定于铝酸三钙和铁相的水化，也与硅酸三钙的水化密切相关；而初凝到终凝的凝结阶段则主要受硅酸三钙水化的控制。
水泥试验条件规定如下：试验室温度应为17～25℃，相对湿度大于50％；养护箱温度为20±1℃；水泥试样、标准砂、拌和水及试模的温度均应与试验室温度相同；试验用水须为洁净的淡水。
（1）国家标准规定水泥初凝时间不得早于45min，一般为1～3h；终凝时间不得迟于12h，一般为5～8h。
（2）测试方法是在水泥中加入标准稠度的用水量，制成净浆试模，由加水时起，至凝结时间以测定仪的试针沉入净浆中距底板0.5～1.0mm的时间为初凝时间，至试针沉入净浆中不超过1.0mm的时间为终凝时间。
混凝土初凝时间一般在2~4小时，加了缓凝剂可以达到6~10小时，但由于混凝土在运输过程中不断的进行拌和运动，对混凝土初凝时间也会延长。夏季气温高，对混凝土初凝也有很大影响。
凝土初凝和终凝 凝结时间的话，分成初凝和终凝。当混凝土刚开始失去塑性叫做初凝，当混凝土完全失去塑性就叫做终凝。 一般来说混凝土的凝结时间和水泥的凝结时间有关。对普通水泥而言，初凝不小于45min，终凝不迟于10h。混凝土也差不多。 但是现在的混凝土往往都掺有一些混合材和外加剂，会影响正常的凝结时间，尤其是外加剂。混凝土外加剂分很多品种，有关凝结时间的有混凝剂和速凝剂等等，可以延长或者缩短凝结时间。 一般来说，凝结时间过长，对后期强度影响不是很大。混凝土强度主要和水灰比和水泥用量有关。但是如果凝结时间过长，而在这段时间混凝土受到意外的伤害，这个就难说不会降低混凝土的强度了。
混凝土凝固时间一般称养护时间，以天为单位又称龄期。混凝土的强度随养护时间的增加而不断增长，呈曲线关系。14天以前，曲线较陡，14天以后曲线开始变得平缓，28天以后曲线更加平缓。就是说混凝土随养护时间的延长，强度不断地增长，开始较快，以后则渐缓，大约在2～3年以后，强度才停止增长。
混凝土强度的增长不仅与养护时间有关，还与水泥的品种、养护条件、环境温度有很大的关系。如使用425号普通硅酸盐水泥配制的混凝土在自然条件下养护，环境温度20℃时，7天可达到设计强度的60%，28天可达到设计强度的95～100%；而在环境温度10℃时7天只能达到设计强度的45%左右，28天也只能达到设计强度的80%左右。在负温度的条件下，只要混凝土受冻前强度已达到设计强度的30%以上，混凝土的强度也能增长，但增长较慢。 水泥从加水拌和后45分钟到1小时，水泥的凝胶开始凝结，这时简称初凝；至拌和后12小时，水泥凝胶的形成大致终了，这段时间称为终凝。但这时所形成的水泥凝胶还处在软塑状态中，还需要等几小时以后，才能逐渐硬化，变成固体状态。一般把水泥拌和后由流动状态失去可塑性变为固体状态的这段时间称为“凝结过程”，而把以后逐渐产生强度的时间称为“硬化过程”。 水泥浆在初凝之前具有一定的流动性，在这段时间里宜进行运输、浇灌、捣固等工作。自初凝到终凝以前，它的流动性逐渐消失，如再经振动，则已凝结的胶体还能闭合，但自拌和后6小时（即近于终凝时）至8小时，它已丧失流动性，不具备强度，遇有损伤则不能自行闭合，所以不能承受外力，在这段时间内必须加强养护，保证其强度的稳定发展。 凝结=流态--失去可塑性-->固态=初凝+终凝
初凝：逐步失去塑性而得到初步硬化。-->施工时间限界。
终凝：完全失去塑性而开始具有强度。
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