淺談混凝土外加劑對水泥的適應(yīng)性

關(guān)鍵詞：外加劑，水泥，適應(yīng)性

中圖分類號： TU528.042 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

　  混凝土摻化學(xué)外加劑，可以改善其性能，并可節(jié)約水泥，提高施工效率，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，已成為混凝土不可缺少的第五組份。然而混凝土外加劑與水泥之間有時存在不相適應(yīng)的狀況，現(xiàn)根據(jù)近幾年的工作實踐作一些粗淺的探討。

1 　外加劑在不同水泥中的應(yīng)用效果

同一種外加劑在摻量、配合比相同的情況下，往往由于所用水泥品種不同，其應(yīng)用技術(shù)效果差異極大，同樣外加劑在某種水泥中應(yīng)用效果很好，而在另一種水泥中卻效果不佳，根本沒有效果，甚至?xí)霈F(xiàn)工程事故。也就是說這一種外加劑對某種水泥適用性好，可取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，而對另一種水泥則可能無法使用，即稱為對這種水泥不適應(yīng)。工作中采用凈漿流動度及流動度經(jīng)時損失來檢驗外加劑對水泥的適應(yīng)性。試驗選用兩種水泥，同種外加劑，結(jié)果見表1 。

　  通過試驗結(jié)果可以看出，在同種外加劑，相同摻量情況下，太鋼P·S32.5水泥比P·O32.5水泥適應(yīng)性好些。在工作實踐中，外加劑與水泥適應(yīng)性比較好的判別標(biāo)準(zhǔn)歸納為：

1) 混凝土和易性明顯改善，密實性好；

2) 減水效果顯著，混凝土齡期強(qiáng)度大幅度增長；

3) 能有效地控制坍落度經(jīng)時損失。

水泥適應(yīng)性差表現(xiàn)為：

1) 混凝土在攪拌過程中出現(xiàn)異常凝結(jié)；

2) 減水效果不明顯；

3) 新拌混凝土坍落度損失較大；

4) 混凝土泌水率增加，分層離析現(xiàn)象嚴(yán)重。

2 　影響外加劑對水泥適應(yīng)性的因素

2.1 　水泥礦物成分對適應(yīng)性的影響

影響水泥適應(yīng)性的主要因素是水泥中鋁酸三鈣C₃A及硅酸三鈣C₃S的含量，大量試驗驗證，C₃A含量低而C₃S含量較高的適應(yīng)性較好，混凝土強(qiáng)度也高，而C₃A含量越高，摻用外加劑后應(yīng)用效果越差。由于C₃A水化反應(yīng)快，減水劑進(jìn)入到水泥后，首先被C₃A吸附，在減水劑摻量不變的條件下，C₃A含量高的水泥由于大量吸附了減水劑，必然使得溶液中減水劑濃度迅速下降，用于分散C₃S和C₂S等其它組份的含量顯著減少，工作狀態(tài)明顯變差，因此C₃A含量高的水泥減水效果較差。

另外，試驗還得出水泥中礦物組成對減水劑的吸附量由大到小為：C₃A>C₄AF>C₃S> C₂S。

2.2 　調(diào)凝劑對水泥適應(yīng)性的影響

水泥常用的調(diào)凝劑為石膏，石膏品種又分為：二水石膏、半水石膏和硬石膏，這幾種石膏都可作水泥調(diào)凝劑，但是硬石膏溶解性差，對有的外加劑如糖鈣、木鈣等，不但不能促進(jìn)石膏溶解，反而使水泥因缺少調(diào)凝成分而產(chǎn)生混凝土假凝或急凝現(xiàn)象，原因是水泥中用硬石膏或者是工業(yè)廢料石膏作調(diào)凝劑。研究資料表明：調(diào)凝劑影響水泥的適應(yīng)性還與石膏的細(xì)度及用量有關(guān)，如石膏研磨細(xì)度不夠會影響石膏的溶解性，即使應(yīng)用二水石膏也會產(chǎn)生急凝現(xiàn)象，在C₃A含量高的水泥中，調(diào)凝石膏仍按常用量摻加，不論選用何種石膏，混凝土凝結(jié)時間也會提前，這主要是水泥中C₃A水化最快，C₃A含量較高，少量石膏不能滿足它的吸附，從而影響了石膏的調(diào)凝效果。但有的水泥C₃A含量并不高，采用的是溶解性較好的二水石膏，石膏的用量和細(xì)度也合格，卻仍會出現(xiàn)不正常凝結(jié)現(xiàn)象，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)主要是石膏研磨溫度的影響，水泥生產(chǎn)廠為了縮短熟料冷卻時間，經(jīng)常將溫度較高的熟料與石膏同磨，二水石膏在150℃高溫下脫水成為半水石膏，溫度再高至160℃以上，半水石膏還會成為溶解性差的硬石膏，從而影響了水泥的適應(yīng)效果。

2.3 　粉煤灰、磨細(xì)礦渣等摻合料對水泥適應(yīng)性的影響

摻合料的種類、細(xì)度對減水劑的適應(yīng)性都有影響。由于火山灰質(zhì)摻合料具有較大的內(nèi)比表面積，吸附量大，一般來說，減水劑對摻礦渣摻合料水泥的適應(yīng)性好，而對摻火山灰質(zhì)混合材的適應(yīng)性差。對于摻粉煤灰摻合料的水泥，不同品種的粉煤灰，對適應(yīng)性影響差異很大，優(yōu)質(zhì)細(xì)粉煤灰，超細(xì)粉煤灰中含有球狀玻璃體，對減水劑的吸附量小，適應(yīng)性好。對粗粉煤灰，含碳量高的適應(yīng)性差。

可以得出膠料中所含部分成分對減水劑的吸附量由強(qiáng)到弱為：C₃A>二水石膏>煤矸石>C₂A>礦渣。

另外，減水劑與水泥適應(yīng)性的影響因素還有水泥組份中堿含量，堿含量大，流動度小；水泥越新鮮，適應(yīng)性越差；水泥溫度越高，適應(yīng)性越差；減水劑自身特性等等。

3 　解決外加劑對水泥適應(yīng)性的措施

水泥適應(yīng)性是一個復(fù)雜的問題，在此提一些解決外加劑對水泥適應(yīng)性的措施。

3.1 　改變外加劑的摻入時間，即采用滯水法或二次摻加法、載體流化劑法。

3.2 　適當(dāng)增加外加劑摻量也有一定的效果。

3.3 　在不影響工作性條件下，適當(dāng)調(diào)整混凝土水灰比，以便保證石膏有一定的溶解度。

3.4 　采用復(fù)合緩凝組份，取長補(bǔ)短，或普通減水劑與高效減水劑同摻，主要是因為不同分子結(jié)構(gòu)的相互作用，應(yīng)用技術(shù)效果會明顯提高，不但能夠降低生產(chǎn)成本，而且彌補(bǔ)了產(chǎn)品單一所帶來的缺陷。

3.5 　采用緩釋劑或加入引氣劑。

3.6 　萘系減水劑坍損大，可換用氨基磺酸鹽類或聚羧酸系類減水劑，可減小損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫振平，蔣正武，王玉吉等. 混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性[J] .建筑材料學(xué)報，2002 ： (1) ，26231.