混凝土材料的核心性能之一是水泥的体积安定性。若水泥中掺入过量游离石灰、氧化镁或三氧化硫,可能导致水泥体积安定性不良,表现为龟裂、松脆等问题,这类水泥属于废品,严禁用于井壁浇筑等关键工程。
水泥的强度等级划分依据抗压、抗折、抗拉强度测定结果,例如42.5级水泥表示其28天抗压强度不低于42.5兆帕。不同强度等级对应不同工程需求,需通过标准试验验证。
水泥水化热影响需重点关注。水化热过高易导致大体积混凝土内外温差开裂,因此需选用低热水泥;但对冬季施工或冻结法施工等低温环境,水化热有助于提升混凝土早期强度,属于有利因素。
不同水泥品种性能差异显著。硅酸盐水泥性能特点包括水化热高、早期强度高,但耐腐蚀性差,不适用于海水侵蚀环境;矿渣水泥耐热性能优异,适用于高温环境,但抗渗性较差。
火山灰水泥适用环境集中于潮湿或腐蚀性条件,其抗渗性良好;粉煤灰水泥抗渗性较弱,但干缩小,适用于干燥环境。此外,水泥的凝结时间标准要求初凝不早于45分钟,终凝不迟于6.5小时(硅酸盐水泥)或10小时(普通硅酸盐水泥)。
工程选材需结合环境需求。例如,厚大体积混凝土需规避硅酸盐水泥性能特点中的高水化热;抗冻性要求高的工程应优先选择抗冻性好的水泥品种,避免使用矿渣或火山灰水泥。