混凝土外加劑與水泥適應性分析

1、混凝土Concrete溫國梁,姚學健,白梅榮(山東省水利勘測設計院,山東 濟南 250013Abstract:The adaptability of cement and concrete admixtures is a complex problem , its influencing factors are more.Often complies with thestandards of cement and admixture , when in common as raw material compound concrete is not adapted to the phenomen

2、on , may cause raw mate-rials suppliers and engineering construction unit to pass the buck to each other.Along with the national construction of rapid advancement and ad-mixture ,the application of the new increase of cement and admixture , the expanded constantly , will be more complex adaptive pro

3、blems.For bet-ter service to practical engineering , the further development of cement concrete admixtures and adaptability , and seek to solve problems and effec-tive technical measures is imperative. Key w ords:admixtures ;cement ; adaptive ; factors ; measures With the analysis of cem ent concret

4、e adm ixtures adaptabilityWEN Guo-liang , YAO Xue-jian , BAI Mei-rong(Shandong Water Survey and Design Institute , Jinan 250013, China 混凝土外加劑與水泥適應性分析2010年 第 10期(總 第 252期 Number 10in 2010(Total No.252摘 要:混凝土外加劑與水泥的適應性是一個復雜的問題, 其影響因素也較多 。 往往完全符合有關標準的水泥和外加劑, 當在共同作為 原材料配制混凝土時就出現(xiàn)了不相適應的現(xiàn)象, 有可能導致原材料供應商和工程建

5、設單位相互推卸責任 。 隨著國家工程建設的大量 、 快速 推進和外加劑新品種的增加 、 應用范圍的不斷擴大, 外加劑與水泥適應性問題將會更復雜 。 為更好地服務于實際工程, 深入開展混凝土外 加劑與水泥適應性問題的研究, 尋求解決問題必要而有效的技術措施是當務之急 。 關鍵詞:外加劑;水泥;適應性;因素;措施 中圖分類號:TU528.042文獻標志碼:A文章編號:1002-3550(2010 10-0082-02 收稿日期:2010-05-27原材料及輔助物料MATERIAL AND ADMINICLE0引言混凝土外加劑已成為現(xiàn)代混凝土制備技術和施工技術必 不可少的第五組分, 各種外加劑的應用

6、是使混凝土實現(xiàn)高性能 化和綠色化的重要措施之一 。 由于外加劑與水泥適應性問題涉 及到水泥化學 、高分子材料 、 表面物理學和電化學等方面的知 識, 所以是一個極其錯綜復雜的難題, 它影響著混凝土外加劑 的應用效果和推廣效果 。按照混凝土外加劑應用技術規(guī)范, 對外加劑與水泥適應性 的定義描述為:將經(jīng)檢驗符合有關標準的某種外加劑摻入按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥中, 所配置的混凝土或砂漿 若能夠產(chǎn)生應有的效果, 就認為該水泥與這種外加劑是適應 的; 相反, 如果不能產(chǎn)生應有的效果, 則該水泥與這種外加劑 不適應 。根據(jù) Aitcin 等人的論述, 認為水泥與高效減水劑適應性較小, 表明適應性優(yōu)

7、良; 當初始流動性不好, 達到飽和點時高 效減水劑摻量較大, 同時靜置 1h 后的流動性損失很大, 表明適 應性不好 。1影響外加劑與水泥適應性的因素1.1外加劑方面的因素減水劑的種類萘系高效減水劑的主要生產(chǎn)原料是工業(yè)萘, 工業(yè)萘的品種 和純度對減水劑的性能有直接影響 。 萘系減水劑在生產(chǎn)過程中 的磺化程度越高, 則轉(zhuǎn)變?yōu)閹в辛蛩峄腔锏妮镰h(huán)越多, 該減 水劑的分散作用也越強; 水解越充分, 則隨后的縮聚反應越容 易進行, 減水劑的減水率越好 。 萘系高效減水劑分子的聚合度 對其塑化效果有明顯影響, 一般萘系減水劑的聚合度為 10%左 右較好 。 減水劑的狀態(tài)也影響其對水泥的塑化效果, 粉劑

8、的減 水率約比液體狀態(tài)的低 5%。 減水劑中存在著起中和作用的平 衡離子, 如 Na +、 Ca 2+、 MgO 2+、 NH 2+等, 平衡離子不同, 分散效果 和適應性效果也會有所差異 。緩凝劑的影響多元醇類緩凝減水劑有時會引起混凝土假凝現(xiàn)象, 但羥基82··羧酸鹽 、 外加劑的摻加方法 外加劑的摻加方法有先摻法 、 同摻法和后摻法, 采用后摻 法所引起的塑化作用優(yōu)于先摻法和同摻法 。1.2水泥方面的因素影響水泥與外加劑適應性的因素很多, 主要有水泥孰料的 礦物組成 (C 3S 和 C 3A 含量等 、 水泥細度 、 水泥顆粒級配 、 水泥 顆粒球形度 、水泥顆粒級配水

9、泥顆粒級配對高效減水劑的飽和摻量影響不大, 但是, 在 水泥比表面積相近的條件下, 水泥顆粒中微細部分顆粒 (<3m 含量的增大,在水膠比較大或減水劑的摻量較大的情況下, 可 使水泥漿體的初始流動性增強; 同時, 微細顆粒含量的增大加 劇了水泥漿體流動度的損失 。水泥生產(chǎn)中的調(diào)凝劑水泥生產(chǎn)常用的調(diào)凝劑有二水石膏 、半水石膏 、 硬石膏 、 工業(yè)廢石膏 、 檸檬酸渣 、 電石渣等 。 由于粉磨水泥熟料時磨機內(nèi) 溫度升高, 會使一部分二水石膏脫去結(jié)晶水轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨嗌?至無水石膏 (硬石膏 。 另外, 有些水泥廠為了節(jié)省生產(chǎn)成本, 往 往采用硬石膏或工業(yè)廢石膏代替二水石膏作為水泥調(diào)凝劑, 當

10、 這類水泥遇到木鈣 、 糖鈣減水劑時, 就會產(chǎn)生嚴重的不相容, 甚 至出現(xiàn)假凝 。水泥中的混合材水泥的礦物組成水泥的堿含量水泥的陳放時間和水泥溫度水泥陳放時間越短, 水泥越新鮮, 高效減水劑對其塑化作用效果越差 。 出磨時間短的水泥, 因為水泥粉磨時產(chǎn)生電荷, 顆粒 間相互吸附 、凝聚的能力較強 。 另一方面, 新鮮水泥的正電性 強, 吸附陰離子型表面活性劑的數(shù)量多 。 因此表現(xiàn)出減水劑的減 水率低, 混凝土的坍落度損失快, 與減水劑的適應性差 。 水泥的 溫度越高, 水泥水化速度越快, 減水劑對其塑化效果也越差, 表 現(xiàn)出減水劑的減水率低, 混凝土的坍落度損失大 。2改善外加劑與水泥適應性的

11、措施(1 改變外加劑的摻入時間, 即采用后摻法或滯水法, 可顯 著改善外加劑的保塑性能 。(2 適當增加外加劑的摻量, 增加混凝土中外加劑的富余 量也有比較明顯的效果 。(3 采用復合外加劑 。 多品種外加劑的復合使用, 不只是外 加劑性能上的取長補短, 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, 應用技術效果會有顯著提高 。(4 外加劑生產(chǎn)商復配外加劑時, 正確選用減水劑的種類 、 有機 、 無機緩凝劑 、 保塑劑等組分 。(5 水泥生產(chǎn)廠家控制水泥中硫酸鈣的含量和溶解度 。 因 為控制 C 3A 的水化取決于孔隙溶液中的硫酸鹽離子的平衡,SO 42-的數(shù)量過多或過少都可

12、能導致水泥漿體的急凝 。(6 加強磨機內(nèi)物料溫度的控制 。 在提高水泥比表面積的 同時, 加強磨機內(nèi)物料溫度的控制, 避免溫度過高或過低, 生產(chǎn) 中半水石膏過多或過少將影響到高效減水劑與水泥的適應性 。(7 在混凝土配合比設計試驗時應充分進行混凝土原材料 的優(yōu)選, 要選擇流變性好 、 反應性能低的水泥, 也就是說, 一經(jīng) 攪拌僅結(jié)合少量水的水泥或形成鈣礬石少的水泥, 以達到節(jié)約 水泥 、 降低成本 、 改善混凝土和易性 、 提高混凝土物理力學性能 和耐久性能 。(8 在混凝土中摻入部分活性摻合料 (如粉煤灰 , 可以有 效改善外加劑與水泥的適應性不良而導致的混凝土和易性差 、 減水效果差 、 保塑性差等問題 。總之, 混凝土外加劑和水泥之間的適應性是一個錯綜復雜 的問題, 工程現(xiàn)場遇到適應性問題, 首先遵照一般的規(guī)則將不 適合的水泥和外加劑排除, 其次在多次試驗的基礎上, 將水泥 和外加劑品種的選擇范圍縮小, 最后還必須通過試拌混凝土來 嘗試解決 。參考文獻:1王玲, 田培, 賈祥道, 等 . 高效減水劑和水泥之間適應性的影響因素 C/紀念中國混凝土外加劑協(xié)會成立 20周年論文集, 2006(1 :243-249. 2賈祥道,王玲, 姚燕, 等 . 水泥顆粒級配對水泥與減水劑