⑴ 实际密度、堆积密度

硅酸盐水泥的密度主要决定于其熟料矿物组成，一般为3.05～3.20g／cm³。同时，也和储存时间和条件等有关，受潮水泥的密度有所降低。在进行混凝土配合比计算时，通常采用3.10g／cm³。

硅酸盐水泥的堆积密度，除与矿物组成及细度有关外，主要取决于水泥堆积时的紧密程度，疏松堆积时约为1000～1100kg／m³，紧密堆积时可达1600kg／m³。在混凝土配合比计算中，通常采用1300kg／m³。

⑵ 细度

细度是指水泥颗粒粗细的程度，它是影响水泥性能的重要指标。颗粒愈细，与水反应的表面积愈大，因而水化反应的速度愈快，水泥石的早期强度愈高，但硬化收缩也愈大，且水泥在储运过程中易受潮而降低活性。因此，水泥细度应适当，根据国家标准GB175—99规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300m²／kg。

⑶ 标准稠度及其用水量

水泥净浆标准稠度是测定水泥的凝结时间、体积安定性等性能时，为使其具有准确的可比性，水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度。

水泥净浆标准稠度需水量，是指拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量。它以水与水泥质量之比的百分数表示。用规定的仪器和《水泥标准调度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB1346）测定。

⑷ 凝结时间

凝结时间是指水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需的时间。分为初凝和终凝。初凝时间，为水泥从开始加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是从水泥开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性，并开始产生强度所需的时间。

水泥的凝结时间对施工有重大意义。水泥的初凝不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥的终凝不宜过迟，以免拖延施工工期。

国家标准规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于 45min，终凝时间不得迟于 6.5h。

①快凝现象

水泥在使用中，有时会发生不正常的快凝现象，即假凝（又称粘凝）和瞬凝（又称急凝）。

假凝：假凝是指水泥用水调和几分钟后就发生凝固，并没有明显放热现象。出现假凝后不再加水，而将已凝固的水泥浆继续搅拌，便可恢复塑性，对强度无明显影响。

瞬凝：瞬凝是水泥用水调和后立即出现的快凝现象。浆体很快凝结成为一种很粗糙的和易性差的拌合物，并在大量放热的情况下很快凝固，使施工不能进行。这种瞬凝的水泥用于砂浆和混凝土中会严重降低其强度。

水泥产生快凝现象的原因，可归纳为以下几点：

a.石膏与熟料共同粉磨时，由于熟料过热，石膏变成易溶的脱水石膏，即半水石膏（CaSO₄ ·0.5H₂O）或可溶性的无水石膏（CaSO₄）。水泥遇水后，半水石膏或可溶性的无水石膏比C₃A溶解要快，立即形成硫酸钙的过饱和溶液，使二水石膏结晶析出，形成假凝。

b.假凝现象与水泥中存在的碱类有关。碱的碳酸盐能与C₃S水解而生成的Ca(OH)₂ 反应，沉淀出CaCO₃ (碳酸钙），而这种具有催凝剂作用的碳酸盐的生成能使水泥很快凝结。

c.瞬凝的发生主要是水泥中未掺石膏缓凝剂所致。铝酸三钙在水泥中含量过多，铁铝酸四钙过低，加水后迅速形成一种促凝的铝酸盐水化物，也会发生瞬凝。

另外，施工中有时会因拌合物的温度过高而引起假凝。如拌和水的温度超过80℃时，水泥颗粒表面形成一层薄硬壳，使混凝土和易性变差，而且后期强度降低。因此在冬季施工中需要用加热水法时，为了防止混凝土出现这种“假凝”现象，热水温度不要超过 80℃，并要先将热水与砂石料拌合后再加入水泥。

②硅酸盐水泥凝结时间的调节

将正常煅烧的水泥熟料磨成的细粉，在不加入石膏的情况下与水拌和，会立即产生凝结，同时放出热量。其主要原因是由于熟料中的C₃A很快的溶于水中，生成一种促凝的铝酸钙水化物，造成水泥浆的快速凝结。为了避免这种不正常的快凝现象，故在每种水泥熟料中都需加入适量的石膏，用于调节水泥的凝结时间。

石膏称为水泥的缓凝剂，是水泥中不可缺少的组分。石膏的掺量太少，缓凝效果不显著；掺量过多，石膏本身会生成一种促凝物质，使水泥反而变得快凝。其掺量的多少与熟料中C₃A的含量有关。含量高则多掺，反之少掺。若水泥中石膏掺量超过规定的限量时，还会引起水泥强度降低，严重时会引起水泥安定性不良，使已硬化水泥浆体膨胀和开裂。故国家标准规定，SO₃ 不得超过3.5％。

⑸ 体积安定性

水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良。使用安定性不良的水泥，能使构件产生膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起严重事故。

引起体积安定性不良的原因，是由于水泥中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁或者水泥磨细时石膏掺量过多。游离氧化钙、游离氧化镁是在高温下生成的，水化很慢，它们在水泥凝结硬化后还在慢慢水化并产生体积膨胀，从而导致硬化水泥石开裂。当水泥熟料中石膏掺量过多时，在水泥硬化后，其三氧化硫离子还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，产生体积膨胀(体积约增大1.5倍)，破坏已经硬化的水泥石结构，出现龟裂、弯曲、松脆、崩溃等现象。

国家标准（GB 1346－89）规定：由游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良可采用沸煮法检验。所谓沸煮法包括试饼法和雷氏法两种。试饼法是将标准稠度水泥净浆做成试饼，沸煮3h后，若用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲现象，称为安定性合格。雷氏法是测定水泥浆在雷氏夹中沸煮硬化后的膨胀值，若膨胀量在规定值内(不大于5mm),则为安定性合格。标准还规定，当试饼法和雷氏法两者结论有矛盾时，以雷氏法为准。

由游离氧化镁引起的安定性不良，必须采用压蒸法才能检验出来，因为游离氧化镁的水化比游离氧化钙更缓慢。由三氧化硫造成的安定性不良，则需长期浸在常温水中才能发现。由于这两种原因引起的安定性不良均不便于快速检验，所以国家标准规定，水泥中游离氧化镁含量不得超过5.0％，三氧化硫含量矿渣水泥不得超过4.0％，其它水泥不得超过3.5％。

国家标准规定，水泥安定性必须合格。安定性不良的水泥应作废品处理，不得用于工程中。

⑹ 水泥的强度与等级

水泥强度是表征水泥力学性能的重要指标，也是选用水泥时的主要技术指标和划分水泥强度等级的依据。它与水泥的矿物组成、水泥细度、水灰比大小、水化龄期和环境温度等密切相关。

国家标准规定，采用软练胶砂法测定水泥强度。该法是将水泥和标准砂按1：3混合，用水灰比为0.5，按规定方法制成40mm 40mm 160mm的试件，带模在湿气中养护24h后，再脱模放在标准温度（20℃1℃）的水中养护，分别测定3d和28d抗压强度和抗折强度。该值是评定水泥强度等级的依据。

⑺ 水化热

 水化热是指水泥在水化过程中所放出的热量，通常以焦耳／千克（J／kg）表示。大部分的水化热是在水化初期（7天内）放出的，以后则逐步减少。一般水化3d的放热量约为总水化热的50％，7d为75％。水泥水化时的放热量大小及速度，主要取决于水泥熟料的矿物组成和细度。熟料矿物中铝酸三钙和硅酸三钙的含量愈高，颗粒愈细，则水化热愈大。