浅谈混凝土外加剂对水泥的适应性

关键词：外加剂，水泥，适应性

中图分类号： TU528.042 文献标识码：A

　  混凝土掺化学外加剂，可以改善其性能，并可节约水泥，提高施工效率，具有明显的技术经济效益，已成为混凝土不可缺少的第五组份。然而混凝土外加剂与水泥之间有时存在不相适应的状况，现根据近几年的工作实践作一些粗浅的探讨。

1 　外加剂在不同水泥中的应用效果

同一种外加剂在掺量、配合比相同的情况下，往往由于所用水泥品种不同，其应用技术效果差异极大，同样外加剂在某种水泥中应用效果很好，而在另一种水泥中却效果不佳，根本没有效果，甚至会出现工程事故。也就是说这一种外加剂对某种水泥适用性好，可取得较好的技术经济效果，而对另一种水泥则可能无法使用，即称为对这种水泥不适应。工作中采用净浆流动度及流动度经时损失来检验外加剂对水泥的适应性。试验选用两种水泥，同种外加剂，结果见表1 。

　  通过试验结果可以看出，在同种外加剂，相同掺量情况下，太钢P·S32.5水泥比P·O32.5水泥适应性好些。在工作实践中，外加剂与水泥适应性比较好的判别标准归纳为：

1) 混凝土和易性明显改善，密实性好；

2) 减水效果显著，混凝土龄期强度大幅度增长；

3) 能有效地控制坍落度经时损失。

水泥适应性差表现为：

1) 混凝土在搅拌过程中出现异常凝结；

2) 减水效果不明显；

3) 新拌混凝土坍落度损失较大；

4) 混凝土泌水率增加，分层离析现象严重。

2 　影响外加剂对水泥适应性的因素

2.1 　水泥矿物成分对适应性的影响

影响水泥适应性的主要因素是水泥中铝酸三钙C₃A及硅酸三钙C₃S的含量，大量试验验证，C₃A含量低而C₃S含量较高的适应性较好，混凝土强度也高，而C₃A含量越高，掺用外加剂后应用效果越差。由于C₃A水化反应快，减水剂进入到水泥后，首先被C₃A吸附，在减水剂掺量不变的条件下，C₃A含量高的水泥由于大量吸附了减水剂，必然使得溶液中减水剂浓度迅速下降，用于分散C₃S和C₂S等其它组份的含量显著减少，工作状态明显变差，因此C₃A含量高的水泥减水效果较差。

另外，试验还得出水泥中矿物组成对减水剂的吸附量由大到小为：C₃A>C₄AF>C₃S> C₂S。

2.2 　调凝剂对水泥适应性的影响

水泥常用的调凝剂为石膏，石膏品种又分为：二水石膏、半水石膏和硬石膏，这几种石膏都可作水泥调凝剂，但是硬石膏溶解性差，对有的外加剂如糖钙、木钙等，不但不能促进石膏溶解，反而使水泥因缺少调凝成分而产生混凝土假凝或急凝现象，原因是水泥中用硬石膏或者是工业废料石膏作调凝剂。研究资料表明：调凝剂影响水泥的适应性还与石膏的细度及用量有关，如石膏研磨细度不够会影响石膏的溶解性，即使应用二水石膏也会产生急凝现象，在C₃A含量高的水泥中，调凝石膏仍按常用量掺加，不论选用何种石膏，混凝土凝结时间也会提前，这主要是水泥中C₃A水化最快，C₃A含量较高，少量石膏不能满足它的吸附，从而影响了石膏的调凝效果。但有的水泥C₃A含量并不高，采用的是溶解性较好的二水石膏，石膏的用量和细度也合格，却仍会出现不正常凝结现象，经研究发现主要是石膏研磨温度的影响，水泥生产厂为了缩短熟料冷却时间，经常将温度较高的熟料与石膏同磨，二水石膏在150℃高温下脱水成为半水石膏，温度再高至160℃以上，半水石膏还会成为溶解性差的硬石膏，从而影响了水泥的适应效果。

2.3 　粉煤灰、磨细矿渣等掺合料对水泥适应性的影响

掺合料的种类、细度对减水剂的适应性都有影响。由于火山灰质掺合料具有较大的内比表面积，吸附量大，一般来说，减水剂对掺矿渣掺合料水泥的适应性好，而对掺火山灰质混合材的适应性差。对于掺粉煤灰掺合料的水泥，不同品种的粉煤灰，对适应性影响差异很大，优质细粉煤灰，超细粉煤灰中含有球状玻璃体，对减水剂的吸附量小，适应性好。对粗粉煤灰，含碳量高的适应性差。

可以得出胶料中所含部分成分对减水剂的吸附量由强到弱为：C₃A>二水石膏>煤矸石>C₂A>矿渣。

另外，减水剂与水泥适应性的影响因素还有水泥组份中碱含量，碱含量大，流动度小；水泥越新鲜，适应性越差；水泥温度越高，适应性越差；减水剂自身特性等等。

3 　解决外加剂对水泥适应性的措施

水泥适应性是一个复杂的问题，在此提一些解决外加剂对水泥适应性的措施。

3.1 　改变外加剂的掺入时间，即采用滞水法或二次掺加法、载体流化剂法。

3.2 　适当增加外加剂掺量也有一定的效果。

3.3 　在不影响工作性条件下，适当调整混凝土水灰比，以便保证石膏有一定的溶解度。

3.4 　采用复合缓凝组份，取长补短，或普通减水剂与高效减水剂同掺，主要是因为不同分子结构的相互作用，应用技术效果会明显提高，不但能够降低生产成本，而且弥补了产品单一所带来的缺陷。

3.5 　采用缓释剂或加入引气剂。

3.6 　萘系减水剂坍损大，可换用氨基磺酸盐类或聚羧酸系类减水剂，可减小损失。

参考文献：

[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) ，26231.