水泥与外加剂相容性分析与试验

【摘要】水泥混凝土生产过程中经常遇到外加剂适应性问题，处理不好会使新拌水泥混凝土工作性能下降，增加施工操作难度，本文主要分析的影响外加剂与水泥适应性的因素，提出改善建议，并列举试验实例分析。

【关键词】外加剂；水泥；适应性；试验

引言

外加剂已经成为商品混凝土除砂、石、水、水泥以外的重要组成成份。各种外加剂的应用更是使混凝土材料实现高性能化和绿化的重要措施之一。然而混凝土外加剂与水泥之间有时存在不相适应性，并在一定程度上影响着外加剂的应用效果以及混凝土的性能。但是在试验工作中，经常会遇到这样一个问题：水泥与外加剂按相关标准检验均合格，但是在使用过程中，却经常出现混凝土坍落度损失快和假凝等异常现象，导致工程无法施工，或者引发工程事故，使试验工作陷于被动。这就引出了一个非常普遍却非常重要的问题-外加剂与水泥的适应性。

1 外加剂与水泥的适应性含义

与水泥存在适应性问题的外加剂，多是减水型外加剂，并且主要是减水组分与水泥及其他外加剂组分之间存在着适应性问题，故人们经常又将“外加剂与水泥的适应性”称之为“减水剂与水泥的适应性。

2 影响外加剂与水泥适应性的因素

2.1水泥方面的因素

水泥中C3A的含量在无石膏存在的情况下，水泥中C3A迅速水化产生水化铝酸钙，在有石膏存在的情况下则形成钙矾石可以降低减水剂的减水作用。因此C3A含量增加对减水剂的吸附增大，减水作用相应的就减小。其次是水泥的陈放时间和水泥温度。水泥陈放时间越短高效减水剂对其塑化作用效果越差。水泥的温度越高水泥水化速度一般越快，减水剂对水泥的塑化效果越差。这时就会出现减水剂的减水率低混凝土的坍落度损失大等情况。再次水泥颗粒级配。水泥颗粒级配对高效减水剂的饱和掺量影响不大。但是，如果水泥比表面积相近，水泥颗粒中小于3μm颗粒含量的增大，在减水剂的掺量较大或水胶比较大的情

况下，可增强水泥浆体的初始流动性，还可加剧水泥浆体流动度的损失。掺有减水剂的水泥浆体，减水剂的浓度决定了水泥浆体的流动性，一般浓度越大浆体的流动性保持效果越好。水泥颗粒表面对减水剂的初始吸附量对水泥浆体的初始流动性有着决定作用，吸附量越大，初始流动性越好。还有水泥中的碱含量。水泥含碱量增加，减水剂的塑化效果变差，混凝土的凝结时间会缩短，坍落度损失会增大。同时，碱对缓凝剂也有一定选择性，高碱水泥应选择使用酸性缓凝剂。不同的水泥品种、性质和掺量等不同对减水剂作用效果的影响也不一样。常用的混合材料有高炉矿渣粉、火山灰、粉煤灰、焙烧煤矸石、沸石粉等。高效减水剂对火山灰、焙烧煤矸石适应性较差，对矿渣水泥和粉煤灰水泥的适应性较好。

2.2外加剂方面

（1）减水剂的种类。减水剂的状态影响其对水泥的塑化效果，据调查，粉剂的减水率约比液体状态的低5%。萘系高效减水剂磺化程度越高，转变为带有硫酸基磺化物的萘环越多，分散作用也越强；水解越充分，缩聚反应越容易进行，减水剂的减水率越好。氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂掺量低，塑化效果、控制坍落度损失能力、与水泥适应性等均得到改善。

（2）缓凝剂的影响。羟基羧酸盐、醚类和二甘醇等缓凝剂会使硬石膏等溶解度增高，对于常产生假凝的水泥，建议采用这类缓凝剂。另外混凝土的搅拌时间和搅拌速度也会对水泥与混凝七外加剂的适应性产生一定的影响。混凝土搅拌时间会影响混凝土的含气量，也会影响混凝土外加剂对混凝士的分散效果、凝结时间、影响混凝土的工作性、硬化、耐久性。混凝卜搅拌速度过快，会破坏破坏水泥颗粒表面和水泥浆中的胶体结构，从而形成双电层膜，对混凝土凝结时间、坍落度损失泌水量都产生较大的影响。

3 外加剂与水泥适应性的改善建议

了解了影响因素，可以从以下几方面入手：（1）要对混凝土原材料性能进行源头控制，撑控好原材量质量；（2）混凝土制备者应对每一批水泥、每一批外加剂进行质量检测和混凝土试配试验，尽量将相互适应性好的外加剂与水泥配合使用，以避免因将不相适应的水泥与外加剂共同使用而造成的质量事故、材料浪费或成本提高，（3）混凝土的制备成本固然重要，但混凝土制备者不能只注重节省成本而无视某些水泥（如铝酸盐含量相对较高者）或掺加了某种掺合料后的水泥所配制的混凝土对外加剂掺量的实际需求，这是因为外加剂的适宜掺量与水泥特性、掺合料性能及掺量等因素有关，而非传统观念上的固定值。

在实际工程应用中，水泥与外加剂的适应性试验应在混凝土拌合物制备前就完成，加大对比性试验，充分发挥试验的优越性。这样才能正确地选择水泥、掺合料和外加剂，并确定出最优化的配合比。

4 外加剂与水泥的适应性试验丙烯酰胺水溶液聚合

（1）此次试验采用南京生产的P·O42.5龙潭水泥和连云港生产的P·O42.5巨龙水泥，外加剂用南京友西科技有限责任公司研制生产的UC-II型高强高效减水剂（萘系高效减水剂）。

（2）水泥检验常规物理性能、化学指标；砂、石检验含泥量、和泥块含量；外加剂检验匀质性、砼的性能，结果见表1-表7。

（3）两种水泥均掺入同种外加剂，在同一环境下做混凝土试拌及有关性能指标的对比试验，试拌C30混凝土配合比见表8。

从表8试验结果可以看出，两种水泥与同一种外加剂的适应性存在明显差异，龙潭水泥减水率明显高于巨龙水泥。由表3和表4化学分析可以看出（特别是矿物组成成份），减水剂的使用效果随水泥熟料的矿物组成不同而有差异，矿物组成中以C3A、C2S两组份影响最大，

C3A含量高的水泥减水增强效果差，这是由于C3A对减水剂的吸附量远高于其他矿物成分之故（比C3S大几倍）。

减水剂掺入到水泥浆体系后，由于C3A水化速度最快，吸附量双大，因此首先吸附了大量减水剂，C3A含量高的水泥与C3A含量低的相比，在相同减水剂相同掺量条件下，吸附减水剂的量应多，必然影响到水泥浆体系中其他矿物（C3S、C2S、C4AF等）所需分散剂的数量，因而，显示出砼的流动性差，对此，对于C3A含量高的水泥其适当增加减水剂的掺量，就有可能使流动性得到较大的改善。

烘手机

5结语

了解了外加剂与水泥相适应的影响因素后，对水泥与外加剂不相容的一些常见现象可以采取相应的措施，但是，某些时候水泥与外加剂不相容是多方面的原因，具体采取哪些解决措施，要进行多方面的前期试验和细致周密的分析，通过试验的结果为依据寻求有效的解决措施，这也正是本文的出发点。

参考文献：

阳极铜[1]孙振平，蒋正武，王玉吉，等.混凝土外加剂与水泥适应性[J].建筑材料学报，2002（1） .

[2]孙振平.新型高性能混凝土减水剂浅述[J].混凝土外加剂，2000（4）.

压花辊

[3]张冠伦，王玉吉，孙振平.混凝土外加剂原理与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.

[4]郭张锋.浅谈混凝土外加剂与水泥适应性[期刊论文]-山西建筑，2010（28）.

[5]郭春敏；黄蓉；郭鑫.水泥与混凝土外加剂的双向适应性，2008（10）.

>青果素>标定

本文发布于:2024-09-22 14:28:31，感谢您对本站的认可！