1.影響水泥水化速率的因素是什么？
水泥水化速率是指單位時間內水泥的水化程度或水化深度。水化程度是指一定時間內已水化的水泥量與完全水化量的比值。凝結與硬化是同一過程中的不同階段。凝結標志著水泥漿體失去流動性而具有一定的塑性強度；硬化則表示水泥漿體固化后所建立的結構具有一定的機械強度。水泥凝結過程分為初凝和終凝兩個階段，以表示凝結過程的進展，國家規定用維卡儀測定初凝和終凝時間。影響水泥水化速率的因素很多，主要有以下幾種。
（1）水泥熟料粒子的礦物組成與結構。不同測試方法所得各單礦的水化速率不完全一致，但一般認為，熟料中四種主要礦物的水化速率順序為C3A＞C3S＞C4AF＞C2S。所以當熟料礦物組成發生變化時，其凝結時間等性能隨之發生變化。此外，水化速率主要與礦物的晶體結構有關，C3A晶體結構的排列極不規則，晶胞間距離不等，造成很大的“空洞”，使水分子容易進入，因此水化速率很快。而C2S晶體堆積比較緊密，水化產物又易形成保護膜，因此水化速率最慢。
（2）水泥的加水量。水泥水化時的水灰比大，則水泥顆粒能高度分散，水與水泥的接觸面積大，因此水化速率快。另外，水灰比大使水化產物有足夠的擴散空間，有利于水泥顆粒繼續與水接觸而起反應。但水灰比大會造成水泥漿體結構疏松，孔隙率增加，使水泥凝結速率變慢，強度下降。
（3）細度。水泥細度越小，則比表面積越大，與水接觸的面積越多，水化越快。另外，細度細，水泥晶格扭曲，缺陷多，也有利于水化。一般認為，水泥顆粒粉磨至粒徑小于40μm，水化活性較高，技術經濟合理。但是，水泥細度過細會使水泥早期水化反應加快和強度提高，但對后期強度沒有多大益處。
（4）養護溫度。水泥水化反應也遵循一般的化學反應規律，隨著水泥水化反應的溫度提高，水化速率加快，特別是對水泥早期水化速率影響更大，但水化程度的差別到后期逐漸趨小。溫度對不同礦物的水化速率的影響程度不盡相同。對水化慢的β-C2S，溫度的影響最大。而C3A在常溫下水化就很快，其反應放熱較多，故溫度對C3A水化速率的影響不大。溫度越高，對水泥早期水化速率影響越大，但水化程度的差別到后期逐漸趨小。
（5）外加劑。常用的外加劑有促凝劑、促硬劑及延緩劑等。絕大多數無機電解質都有促進水泥水化的作用，例如，最早會用的CaCl2，主要是增加Ca2+濃度，加快Ca(OH)2的結晶，縮短誘導期。大多數有機外加劑對水化有延緩作用，最常用的是各種木質磺酸鹽。一般認為是由于所含磺酸能吸附到C2S表面，阻礙了C-S-H成核的緣故。但也有人認為是木質磺酸鈉使氫氧化鈣結晶成長推遲甚至完全受到阻礙之故。
凡能影響水化速率的因素，基本上也都同樣地影響水泥的凝結時間。一般水泥熟料磨成細粉，與水相遇就會在瞬間很快凝（熟料的鋁酸三鈣含量相當低時除外，如C3A含量＜2%或熟料迅速冷卻而極少析出C3A晶體），使施工無法進行。加入適量石膏不僅可調節其凝結時間，以利于施工，同時還可以改善水泥的一系列性能，如提高水泥的強度，改善水泥的侵蝕性、抗凍性、抗滲性，降低干縮變形等。但石膏對水泥凝結時間的影響并不與摻量成正比，而突變的，當摻量超過一定數量時，略有增加會使凝結時間變化很大。石膏摻量太少，起不到緩凝的作用；但摻量太多，會在水泥水化后期繼續形成鈣礬石，將使初期硬化的漿體產生膨脹應力，削弱強度，發展嚴重的還會造成安定性不良的后果。為此，國家標準限制了出廠水泥中的石膏的摻入量，其根據是使水泥的各種性能不會惡化的最大允許含量。
在實際生產中，通常用同一熟料摻各種比例的石膏（SO3含量為1%-4%），分別磨到同一細度，然后進行凝結時間、不同齡期的強度等性能試驗，用所得數據作出強度與水泥中SO3含量的關系曲線，根據曲線，結合各齡期情況綜合考慮，選擇在凝結時間正常時能達到最高強度的適宜SO3摻入量，這個摻入量為最佳石膏摻入量。
來源：水泥資料
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