水泥初凝时间

初凝时间是指从水泥加水到开始失去塑性的时间。凝结时间的快慢，对施工方法和工程进度有很大的影响，所以要进行凝结时间的测定，以检验其是否满足混凝土施工所提出的要求。不同缓凝剂、配合比、外界温度会改变水泥的初凝时间。

简介

当水泥与水混合之后，水化反应立刻在水泥颗粒表面发生，如图1所示，生成的胶体状水化产物聚集在颗粒表而形成水化物膜层，使化学反应减慢，此阶段的水泥浆既有流动性又有可塑性（图1（b））。随着生成的胶体状水化产物不断增多，膜层增厚并相互连接构成疏松的网状结构，使浆体逐渐失去流动性，这就是水泥的初凝（图1（c）），继而完全失去可塑性，并开始产生结构强度，即为终凝。

图1.水泥凝结硬化过程

测试仪器准备

测量仪器

测量水泥初凝时间所用的设备为维卡仪。维卡仪就是平时所说的水泥稠度测定仪。主要包括刻度尺、滑动杆、测试针、器皿等。其中测试针包括测稠度杆、测初凝的细针和测终凝的粗针。平时不做试验时，滑动杆要装上稠度杆，防止破坏重力杆的丝扣。

图2.维卡仪

准备工作

测定凝结时间前，应先检查仪器滑动部分在支架中能否自由滑动，同时检查试杆降至净浆表面时，指针应对准标尺零点，否则应予以调整。测定凝结时间前，应卸下稠度试杆，换以试针，同时检查试针与圆模顶接触时指针是否对零，否则应予调整。每次测定前，首先应将仪器垂直放稳，不宜在有明显振动的环境中操作。每次测定完毕均应将仪器工作表面擦拭干净并涂油防锈。滑动杆表面不应碰伤或存在锈斑。

测试步骤

仪器准备工作

与“水泥标准稠度用水量试验”相同，仅将水泥净浆稠度测定仪的试锥取下，换上直径为1.1毫米、长50毫米的试针；净浆改用圆模（上部内径65毫米、下部内径75毫米、高40毫米）盛装。

试验步骤

1.测定前，将圆模放在玻璃板上，并调整仪器，使试针接触玻璃板时，指针对准标尺零点。

2.称500克水泥，加入标准稠度用水量，按“标准稠度用水量试验”相同的方法拌制净浆。

3.将拌制好的净浆，立即一次装进圆模，振动数次后刮平，然后，放入养护箱内。

4.测定时，从养护箱中取出盛有净浆的圆模，置于试针下，使试针与净浆面接触，拧紧螺丝。然后突然放松螺丝，让试针自由沉入净浆，观察指针读数。

最初测试时，应轻轻扶持金属棒，使其徐徐下降，以防试针撞弯。但初凝时间，仍必须以自由降落测得的结果为准。

临近初凝时，每隔5分钟测试一次；临近终凝时，每隔15分钟测试一次。每次测试不得让试针落入原针孔。每次测试完毕，须将盛有净浆的圆模放回养护箱，并将试针擦净。

测试过程中，圆模不受振动。

试验结果处理

根据水泥装液初凝的定义，当水泥浆从流塑状态转变成硬塑状态，并初步具有一定形状的时候，叫水泥的初凝；在试样中给出的定义是，通过初凝针测试的时候，当试针沉至距底板4mm±1mm时，认为水泥初凝。初凝状态的水泥浆如图3所示。从图中可以看出，在初凝的时候，水泥浆已经失去可塑性，且在底部的水泥浆已经具备一定的强度和硬度，滑动杆自重已经不能插到底板。在实际施工中，在水泥浆初凝及初凝前很长一段时间，孔口管的下放是需要很大动力的，自重是不满足实际施工需要。

图3.水泥初凝状态

注意事项

测定时应注意，在最初测定的操作时应轻轻扶持金属柱，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准；在整个测试过程中试针沉入的位置至少要距试模内壁。临近初凝时，每隔测定一次，临近终凝时每隔测定一次，到达初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态。每次测定不能让试针落人原针孔，每次测试完毕须将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，整个测试过程要防止试模受振。

国标规定

国标《通用硅酸盐水泥》GB175-2007规定：

硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min(390min)；

普通硅酸盐水泥、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初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h（600min）。