淺談混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性的影響因素

1、淺談混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性的影響因素鄧德存（廣東華路交通科技有限公司廣東廣州510420）摘要:混凝土外加劑與水泥之間的適應(yīng)性問(wèn)題長(zhǎng)期以來(lái)影響著實(shí)際工程對(duì)外加劑的應(yīng)用效果，使用的外加劑要進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)和摻量?jī)?yōu)選，使用過(guò)程中對(duì)外加劑質(zhì)量和摻量要嚴(yán)格控制。所以為了改善和提高混凝土性能和施工性能，現(xiàn)在廣泛采用化學(xué)外加劑作混凝土的成分來(lái)配制混凝上，在增加混凝土耐久性，提高工程質(zhì)量，配制特種混凝土等方面，混凝土外加劑發(fā)揮了不可替代的作用。關(guān)鍵詞：混凝土; 水泥; 外加劑Abstract:the concrete additive and cement the adaptability problem

2、s between long influence on the practical engineering application effect of admixture, the use of admixtures to adaptability tests dosage and optimized, use process quality and the mixed quantity of admixtures to strictly control. So in order to improve and promote concrete performance and construct

3、ion performance, now widely used for chemical additive of concrete prepared ingredients to coagulation, the increase in the durability of concrete, improve the quality of the construction work, made special concrete, concrete admixtures played an irreplaceable role.Keywords:concrete; Cement; admixtu

4、res中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：引言：隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)水泥混凝土的要求也越來(lái)越高，不僅要求混凝土可調(diào)凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、大流動(dòng)度、高密實(shí)性、高耐久性、低水化熱、輕質(zhì)，而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便。為達(dá)這些目的，混凝土外加劑起著重要的作用，并已成為混凝土中必不可少的成份。1存在的問(wèn)題對(duì)水泥制品和混凝土的性能提出了新的要求，采用水泥、砂子、碎石和水4組分制作的常用混凝土已不能滿足材料性能和施工性能要求。在混凝土、砂漿和凈漿的制備過(guò)程中，摻人少量的(不超水泥用量的5%能對(duì)混凝土、砂漿或凈漿改變性能的一種產(chǎn)品，稱為混凝土外加劑。在混凝土中加入適量的外加劑，能提高混

5、凝土質(zhì)量，改善混凝土性能，減少混凝土用水量，節(jié)約水泥，降低成本，加快施工進(jìn)度。隨著技術(shù)的進(jìn)步，外加劑已成為除水泥、粗細(xì)骨料、摻合料和水以外的第5種必備材料。摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高混凝土耐久性的一項(xiàng)重要措施。2. 影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要因素2.1水泥礦物組成的影響影響水泥適應(yīng)性的主要是水泥礦物中的鋁酸三鈣（C3A ）及硅酸三鈣（C3S ）的含量，試驗(yàn)分析水泥中C3A 含量低而C3S 含量高對(duì)外加劑適應(yīng)好，而C3A 含量越高，適應(yīng)效果越差。2.2調(diào)凝劑的影響水泥常用調(diào)凝劑為石膏（硫酸鈣），石膏又分為二水石膏（CaSO4·2H2O ）（又稱生石膏），半水石膏（Ca

6、SO4·1/2H2O）（又稱熟石膏或燒石膏），硬石膏（CaSO4）（又稱無(wú)水石膏或天然石膏）。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，三種石膏都可作水泥調(diào)凝劑使用，而其中硬石膏溶解性能較差，一些外加劑如糖鈣、木鈣等與硬石膏同用，不但不能促進(jìn)石膏溶解，反而會(huì)降低硬石膏的溶解度，使水泥因缺少調(diào)凝成份而產(chǎn)生速凝等異常凝結(jié)。如石膏研磨細(xì)度不夠，會(huì)影響石膏的溶解性，即使運(yùn)用二水石膏也會(huì)產(chǎn)生速凝等現(xiàn)象。在C3A 含量偏高的水泥中，調(diào)凝劑仍按常規(guī)用量（3%5%），無(wú)論選用何種石膏，混凝土凝結(jié)時(shí)間都會(huì)提前，這主要是水泥中C3A 水化快，C3A 含量增加，少量石膏不能滿足它生成膠狀鈣礬石，從而影響了石膏的調(diào)凝效果。水泥廠為了縮

7、短熟料冷卻時(shí)間，經(jīng)常將溫度還較高的熟料與石膏同磨，二水石膏在150高溫下會(huì)脫水成為半水石膏，溫度再高至160以上，半水石膏還會(huì)成為溶解性較差的硬石膏影響水泥的適應(yīng)效果。2.3堿含量的影響(1水泥中的堿主要來(lái)源于所用原材料，特別是石灰和粘土，當(dāng)然這些堿相當(dāng)一部分可以在水泥生產(chǎn)中揮發(fā)，但許多水泥廠為了節(jié)約能源，將揮發(fā)廢氣進(jìn)行回收利用，這就使揮發(fā)的堿又沉淀下來(lái)，無(wú)形中使水泥含堿量增高。(2減水劑用于高堿水泥，減水率會(huì)急劇下降。試驗(yàn)表明，減水劑用于高堿水泥，混凝土增強(qiáng)效果下降，體積穩(wěn)定性不好。(3緩凝劑的作用機(jī)理是能夠吸附在水泥顆粒的表面，形成一層吸附膜，在一定時(shí)間內(nèi)有效地阻止水泥水化，而大量的堿會(huì)破

8、壞吸附膜，使水泥繼續(xù)水化，失去了緩凝作用，如將緩凝劑用于有一定保塑要求的混凝土，則會(huì)加速坍落度損失，達(dá)不到保塑保坍效果。6水泥的存放時(shí)間及溫度影響水泥出磨存放時(shí)間較短的水泥稱為“新鮮水泥”，由于水泥存放時(shí)間短，水泥溫度較高，水泥水化速度極快，會(huì)造成石膏脫水，影響水泥的正常凝結(jié)，加之由于水泥在研磨過(guò)程中產(chǎn)生電荷顆粒之間相互吸附，影響了減水劑的分散作用，增大了混凝土坍落度損失率。事實(shí)上，出磨水泥的時(shí)間越短，水泥顆粒間吸附、凝聚的能力越強(qiáng)，因而致使外加劑的適應(yīng)性變差.2.1外加劑自身的因素外加劑的自身的原因主要有以下幾個(gè)方面:(1 品種不同; (2 結(jié)構(gòu)官能團(tuán)的不同; (3 聚合度不同; (4 復(fù)配

9、組分不同。這些影響回通過(guò)不同的方式會(huì)影響與水泥的適應(yīng)性。而不同廠家生產(chǎn)出來(lái)的外加劑也會(huì)有很多差異, 主要原因有:(1 生產(chǎn)制作工藝; (2 廠家制作過(guò)程的技術(shù)水平; (3 質(zhì)量管理水平。因此, 不同的廠家生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品必然有差異。2.4水泥細(xì)度的影響許多混凝土工程為了縮短工期，要求所用水泥有一定早強(qiáng)效果，而提高水泥細(xì)度是最有效的方法，水泥過(guò)細(xì)水化速度快，水化熱高同時(shí)水泥比表面積的增加，更加降低了液相中殘留外加劑溶度，增加了液體粘度，不能適應(yīng)泵送，預(yù)拌混凝土要求。另外，過(guò)細(xì)水泥還會(huì)降低混凝土中的含氣量，降低混凝土的抗?jié)B、抗凍性能。2.5摻合料的影響根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，允許在水泥中摻入一定量的摻合料，常

10、用摻合料有：粉煤灰、火山灰、煤矸石等，由于摻合料的性能不同，也會(huì)影響外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。表2為摻煤矸石普通水泥與未用摻合料水泥應(yīng)用外加劑后的不同測(cè)試結(jié)果。雖然應(yīng)用同一種高效緩凝減水劑，摻量也相同，摻煤矸石水泥混凝土的減水率只有標(biāo)準(zhǔn)水泥的一半，即使外加劑摻量增加0.5%，摻煤矸石水泥的減水率也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)水泥高，煤矸石影響水泥效果的主要原因是煤矸石的比表面積大，吸附能力較強(qiáng)，外加劑摻入后，大部分被它吸附，而占較大比例的水泥粒子得不到外加劑的吸附分散，從而影響了減水效果。2.6混凝土配合比的影響（1）施工配合比雖然是設(shè)計(jì)問(wèn)題，但它也會(huì)影響外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性，如泵送混凝土適當(dāng)提高砂率可提高混凝土可泵

11、送性，但砂率過(guò)高也會(huì)影響混凝土的保塑性能，增加混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失率。（2）實(shí)踐證明，降低水灰比可以提高混凝土強(qiáng)度，而在較低水灰比條件下配制摻外加劑混凝土應(yīng)有一最低用水量，這不但是保證混凝土有一定工作性，更重要的是保證水泥在水化時(shí)，石膏有足夠的溶解用水，石膏在缺水時(shí)會(huì)大大影響溶解度，影響外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性。2.7外加劑品種的影響（1）外加劑中含鈉鹽過(guò)高對(duì)混凝土早期強(qiáng)度是有利的，但用于預(yù)拌混凝土中則會(huì)加快坍落度損失。（2）有些引氣劑引氣量過(guò)大，且氣泡性能不好會(huì)影響混凝土體積穩(wěn)定性。（3）有一些膨脹劑與減水劑同摻，特別是和鋁酸三鈣含量高的水泥一起使用，會(huì)降低減水率增加坍落度損失，甚至?xí)斐伤倌?/p>

12、2.8攪拌時(shí)間和攪拌速度的影響（1）混凝土的攪拌時(shí)間會(huì)影響混凝土中的含氣量以及混凝土外加劑分散的勻質(zhì)性，從而影響新拌混凝土的工作性。（2）如果攪拌速度過(guò)快，水泥顆粒表面形成的雙電層膜受到剪切應(yīng)力的破壞，影響對(duì)水泥的適應(yīng)性。3改善外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性的措施（1）改變外加劑的摻入時(shí)間，即采用后摻法或滯水法，這種方法效果比較明顯。（2）適當(dāng)增加外加劑的摻量，增加混凝土中外加劑殘留率也有比較明顯的效果。（3）摻入部分活性摻合料。試驗(yàn)證明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料，在滿足一定的技術(shù)要求條件下與外加劑同摻，不但節(jié)約水泥，改善混凝土工作性，提高混凝土強(qiáng)度，還能改善外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性。（4）正確設(shè)計(jì)

13、調(diào)整混凝土配合比，在不影響工作性的前提下，保證石膏有一定的溶解度。（5）有效控制液相中Ca2+、OH 、SO2-4離子的平衡。（6）采用多種復(fù)合外加劑。多品種外加劑的復(fù)合使用，不只是外加劑性能上的取長(zhǎng)補(bǔ)短，更重要的是不同分子結(jié)構(gòu)的外加劑同摻，由于分子間的相互作用，應(yīng)用技術(shù)效果有較為明顯的提高。將普通減水劑與高效減水劑同摻，在總摻量不變的情況下，減水率增加了15%20%。在減少15%總用量情況下，減水增強(qiáng)性能不變，不但降低了成本，混凝土有些性能比單一摻用還有所提高，對(duì)水泥適應(yīng)性也有所改善。4. 結(jié)束語(yǔ)：混凝土外加劑是一種特殊產(chǎn)品。在混凝土中通常用量很少。但作用明顯，因此產(chǎn)品質(zhì)量特別重要不允許有任何質(zhì)量誤差，否則一旦發(fā)生混凝土工程事故，后果不堪設(shè)想。外加劑與水泥適應(yīng)性的問(wèn)題應(yīng)該引起高度的重視。參考文獻(xiàn)：1戴志宇; 陳萍; 影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要因素J;山東建材;2006年