水泥與外加劑相容性

1、水泥與外加劑的相容性主講：楊小峰庫車天山水泥有限責(zé)任公司 2014.3.28 2014.3.28 課課 件件 綱綱 要：要：v 相容性的概念相容性的概念v 外加劑與水泥的作用外加劑與水泥的作用v 水泥對相容性的影響水泥對相容性的影響v 相容性的監(jiān)控與調(diào)整相容性的監(jiān)控與調(diào)整v 改善水泥與外加劑相容性的措施改善水泥與外加劑相容性的措施v 原因分析與查找辦法原因分析與查找辦法序 言 隨著預(yù)拌混凝土的飛速發(fā)展，混凝土配合比的設(shè)計(jì)除隨著預(yù)拌混凝土的飛速發(fā)展，混凝土配合比的設(shè)計(jì)除了考慮混凝土的強(qiáng)度、耐久性之外，還要更加注意其工作了考慮混凝土的強(qiáng)度、耐久性之外，還要更加注意其工作性能，水泥與減水劑的相容性是

2、影響混凝土工作性能的重性能，水泥與減水劑的相容性是影響混凝土工作性能的重要因素。要因素。 水泥與減水劑的相容性不好，可能是外加劑的原因，水泥與減水劑的相容性不好，可能是外加劑的原因，也可能是水泥品質(zhì)的原因，也可能是使用方法造成的，或也可能是水泥品質(zhì)的原因，也可能是使用方法造成的，或是幾種因素共同起作用引起的。具體問題具體對待，查準(zhǔn)是幾種因素共同起作用引起的。具體問題具體對待，查準(zhǔn)原因，實(shí)現(xiàn)水泥與外加劑的原因，實(shí)現(xiàn)水泥與外加劑的“雙向適應(yīng)雙向適應(yīng)”性。性。 相容性的概念相容性的概念 所謂相容性，所謂相容性，就是就是使用相同減水劑或水泥時(shí)，由于水泥或外使用相同減水劑或水泥時(shí)，由于水泥或外加劑質(zhì)量變

3、化而引起水泥凈漿流動(dòng)性、經(jīng)時(shí)損失的變化程度以及為加劑質(zhì)量變化而引起水泥凈漿流動(dòng)性、經(jīng)時(shí)損失的變化程度以及為獲得相同流動(dòng)性而導(dǎo)致減水劑的摻量的變化程度。獲得相同流動(dòng)性而導(dǎo)致減水劑的摻量的變化程度。 存在的相容性問題主要有：存在的相容性問題主要有： 流動(dòng)性變差、減水率低或根本無減稅效果，坍落度損失快，甚至降低混凝土強(qiáng)度，流動(dòng)性變差、減水率低或根本無減稅效果，坍落度損失快，甚至降低混凝土強(qiáng)度，凝結(jié)速度太快、緩凝，混凝土泌水、分層離析現(xiàn)象，或拌合物板結(jié)、發(fā)熱等現(xiàn)象。凝結(jié)速度太快、緩凝，混凝土泌水、分層離析現(xiàn)象，或拌合物板結(jié)、發(fā)熱等現(xiàn)象。 詳見：詳見： JC/T 1073-2008 JC/T 1073-

4、2008水泥與減水劑相容性試驗(yàn)方法水泥與減水劑相容性試驗(yàn)方法 相容性的概念相容性的概念 減水劑摻量不大，就達(dá)到飽和點(diǎn)，且減水劑摻量不大，就達(dá)到飽和點(diǎn)，且1 1小時(shí)的流動(dòng)度變小時(shí)的流動(dòng)度變化小，就認(rèn)為減水劑與水泥的相容性好；反之，則稱其化小，就認(rèn)為減水劑與水泥的相容性好；反之，則稱其相容性差。相容性差。 Aiticin( Aiticin(加拿大加拿大) ) 一般情況下：飽和點(diǎn)摻量可有效表征減水劑在水泥表面的吸一般情況下：飽和點(diǎn)摻量可有效表征減水劑在水泥表面的吸附量?？梢酝ㄟ^飽和點(diǎn)的變化來判定水泥與減水劑的相容性。減水附量?？梢酝ㄟ^飽和點(diǎn)的變化來判定水泥與減水劑的相容性。減水劑的飽和摻量隨著拌合時(shí)

5、間增大而增大，說明減水劑在不斷消耗。劑的飽和摻量隨著拌合時(shí)間增大而增大，說明減水劑在不斷消耗。主要包括三個(gè)方面：主要包括三個(gè)方面：p 一是水泥方面：一是水泥方面： 主要包括：水泥礦物成分、石膏種類及摻量、堿含量、游離氧化鈣含量、混合主要包括：水泥礦物成分、石膏種類及摻量、堿含量、游離氧化鈣含量、混合材種類及摻量、細(xì)度及顆粒組成、制成時(shí)間（新鮮程度）和溫度等。材種類及摻量、細(xì)度及顆粒組成、制成時(shí)間（新鮮程度）和溫度等。p 二是外加劑方面：二是外加劑方面： 比如：高效減水劑的化學(xué)成分、分子量、交聯(lián)度、磺化程度、平衡離子度以及比如：高效減水劑的化學(xué)成分、分子量、交聯(lián)度、磺化程度、平衡離子度以及緩凝劑

6、的種類和用量等。緩凝劑的種類和用量等。p 三是環(huán)境條件：如濕度、溫度、風(fēng)速和季節(jié)等。三是環(huán)境條件：如濕度、溫度、風(fēng)速和季節(jié)等。影響水泥與外加劑相容性的因素影響水泥與外加劑相容性的因素 水泥方面的影響因素水泥方面的影響因素1.11.1水泥熟料礦物成分：水泥熟料中四大礦物成分水泥熟料礦物成分：水泥熟料中四大礦物成分C3SC3S、C2SC2S、C3AC3A、C4FAC4FA對外加劑的吸附能力大不一樣。對外加劑的吸附能力大不一樣。C3AC3A對減水劑的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高對減水劑的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它礦物成分。依次是：于其它礦物成分。依次是：C C3 3ACAC4 4FACFAC3 3SCSC2 2S S， 原

7、因主要取決于：原因主要取決于：水泥水化速度及水化產(chǎn)物的比表面積。水泥水化速度及水化產(chǎn)物的比表面積。1.21.2石膏種類和摻量：水泥溫度過高，易造成二水石膏部分脫水轉(zhuǎn)變石膏種類和摻量：水泥溫度過高，易造成二水石膏部分脫水轉(zhuǎn)變成半水石膏，導(dǎo)致水泥凈漿發(fā)生快凝而影響水泥與減水劑的適應(yīng)性成半水石膏，導(dǎo)致水泥凈漿發(fā)生快凝而影響水泥與減水劑的適應(yīng)性。石膏摻量過少，水泥中。石膏摻量過少，水泥中SOSO3 3含量較低，使用減水劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生坍落含量較低，使用減水劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生坍落度損失很大，甚至急凝現(xiàn)象。度損失很大，甚至急凝現(xiàn)象。 水泥方面的影響因素水泥方面的影響因素1.31.3混合材料的種類：混合材料的種類： 不同

8、種類混合材料對減水劑的吸附產(chǎn)生不同影響。礦渣對萘系不同種類混合材料對減水劑的吸附產(chǎn)生不同影響。礦渣對萘系減水劑的吸附量小于煤矸石。摻礦渣的水泥對萘系減水劑適應(yīng)性較減水劑的吸附量小于煤矸石。摻礦渣的水泥對萘系減水劑適應(yīng)性較摻煤矸石的水泥要好。摻火山灰的水泥與減水劑適應(yīng)性較差。主要摻煤矸石的水泥要好。摻火山灰的水泥與減水劑適應(yīng)性較差。主要表現(xiàn)在：水泥流動(dòng)性差，經(jīng)時(shí)損失大。摻不同品種的粉煤灰時(shí)，水表現(xiàn)在：水泥流動(dòng)性差，經(jīng)時(shí)損失大。摻不同品種的粉煤灰時(shí)，水泥與減水劑的適應(yīng)性差異較大：優(yōu)質(zhì)粉煤灰（含碳量泥與減水劑的適應(yīng)性差異較大：優(yōu)質(zhì)粉煤灰（含碳量5%5%）塑化效）塑化效果好，粗粉煤灰（含碳量果好，粗粉

9、煤灰（含碳量5%5%）塑化效果差。）塑化效果差。 水泥方面的影響因素水泥方面的影響因素1.4 1.4 堿含量：堿含量： 隨著水泥堿含量的增大，高效減水劑對水泥減水劑的塑化效果隨著水泥堿含量的增大，高效減水劑對水泥減水劑的塑化效果差，還會(huì)造成砼凝結(jié)時(shí)間縮短和坍落度經(jīng)時(shí)損失變大。并存在有堿差，還會(huì)造成砼凝結(jié)時(shí)間縮短和坍落度經(jīng)時(shí)損失變大。并存在有堿骨料反應(yīng)的潛在危機(jī)。應(yīng)盡量減少堿含量骨料反應(yīng)的潛在危機(jī)。應(yīng)盡量減少堿含量0.6%的水泥。的水泥。1.5 F-CaO含量：含量： 熟料中熟料中F-CaO含量高，煅燒質(zhì)量差，與外加劑相容性差。含量高，煅燒質(zhì)量差，與外加劑相容性差。 水泥方面的影響因素水泥方面的

10、影響因素1.6 1.6 水泥細(xì)度及顆粒組成：水泥細(xì)度及顆粒組成： 水泥中粗細(xì)顆粒級配恰當(dāng)，則可得到良好的流變性能。水泥中水泥中粗細(xì)顆粒級配恰當(dāng)，則可得到良好的流變性能。水泥中330m330m的顆粒主要起到強(qiáng)度增長作用。而大于的顆粒主要起到強(qiáng)度增長作用。而大于60m60m的顆粒，則對強(qiáng)度不起作用的顆粒，則對強(qiáng)度不起作用。330m330m以下的顆粒只起棗強(qiáng)作用。但顆粒小于以下的顆粒只起棗強(qiáng)作用。但顆粒小于10m10m的顆粒，需水量大的顆粒，需水量大，因此流變性能好的水泥，因此流變性能好的水泥10m10m以下的顆粒應(yīng)小于以下的顆粒應(yīng)小于10%10%。 一般情況下，隨著水泥細(xì)度的提高，比表面積增大，對

11、減水劑的一般情況下，隨著水泥細(xì)度的提高，比表面積增大，對減水劑的吸附量越大，減水塑化效應(yīng)降低，經(jīng)時(shí)損失相應(yīng)加劇。吸附量越大，減水塑化效應(yīng)降低，經(jīng)時(shí)損失相應(yīng)加劇。 水泥方面的影響因素水泥方面的影響因素1.7 1.7 水泥制成及溫度：水泥制成及溫度： 制成時(shí)間短的水泥有時(shí)溫度較高對減水劑塑化效果影響較大。制成時(shí)間短的水泥有時(shí)溫度較高對減水劑塑化效果影響較大。所以使用剛出磨或出磨溫度較高（所以使用剛出磨或出磨溫度較高（60）的水泥，就會(huì)出現(xiàn)減水）的水泥，就會(huì)出現(xiàn)減水率低，坍落度經(jīng)時(shí)損失快的現(xiàn)象。率低，坍落度經(jīng)時(shí)損失快的現(xiàn)象。 建議：建議： 盡量使用陳放時(shí)間稍長的水泥。就可避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。盡量使用陳

12、放時(shí)間稍長的水泥。就可避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。 外加劑方面的影響因素外加劑方面的影響因素1.1 高效減水劑的種類高效減水劑的種類 目前商用高效減水劑主要有：萘系減水劑、三聚氰胺減水劑和新型的聚羧酸鹽目前商用高效減水劑主要有：萘系減水劑、三聚氰胺減水劑和新型的聚羧酸鹽系和氨基磺酸鹽系系和氨基磺酸鹽系高效減水劑高效減水劑。其中以萘系減水劑使用量最大。其中以萘系減水劑使用量最大。1.2 1.2 外加劑對適應(yīng)性的影響外加劑對適應(yīng)性的影響 首先是高效減水劑的性能與品質(zhì)、化學(xué)成分、分子量、交聯(lián)度、磺化程度、和首先是高效減水劑的性能與品質(zhì)、化學(xué)成分、分子量、交聯(lián)度、磺化程度、和平衡離子等。平衡離子等。1.3 1.

13、3 萘系減水劑萘系減水劑 萘系減水劑中硫酸鈉（萘系減水劑中硫酸鈉（NaNa2 2SO4SO4）含量是影響其性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。硫酸鈉含量）含量是影響其性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。硫酸鈉含量高，減水效果差。坍落度經(jīng)時(shí)損失相應(yīng)增大。高，減水效果差。坍落度經(jīng)時(shí)損失相應(yīng)增大。 外加劑方面的影響因素外加劑方面的影響因素1.3 1.3 萘系減水劑萘系減水劑 有些廠家為節(jié)約成本，提高競爭力，采用不正當(dāng)手段：有些廠家為節(jié)約成本，提高競爭力，采用不正當(dāng)手段：p 使用低品位粗苯，部分或全部取代高品位工業(yè)苯。使用低品位粗苯，部分或全部取代高品位工業(yè)苯。p 是萘系減水劑中摻入成本較低的木鈣致使減水劑質(zhì)量下降。是萘系減水劑中摻

14、入成本較低的木鈣致使減水劑質(zhì)量下降。1.4 1.4 新型的聚羧酸鹽系和氨基磺酸鹽系高效減水劑新型的聚羧酸鹽系和氨基磺酸鹽系高效減水劑 新型的聚羧酸鹽系和氨基磺酸鹽系高效減水劑，與水泥具有較好的適應(yīng)新型的聚羧酸鹽系和氨基磺酸鹽系高效減水劑，與水泥具有較好的適應(yīng)性，但對流態(tài)高強(qiáng)泵送混凝土常常必須同時(shí)考慮外加劑與礦物摻合料（如性，但對流態(tài)高強(qiáng)泵送混凝土常常必須同時(shí)考慮外加劑與礦物摻合料（如磨細(xì)石灰石粉、礦渣粉、粉煤灰、硅灰、膨脹劑等）的適應(yīng)性。磨細(xì)石灰石粉、礦渣粉、粉煤灰、硅灰、膨脹劑等）的適應(yīng)性。 環(huán)境條件的影響因素環(huán)境條件的影響因素p 環(huán)境條件的影響環(huán)境條件的影響 在考慮水泥與外加劑適應(yīng)性能時(shí)，

15、離不開一定的環(huán)在考慮水泥與外加劑適應(yīng)性能時(shí)，離不開一定的環(huán)境條件，最主要的有：溫度、時(shí)間、濕度等。境條件，最主要的有：溫度、時(shí)間、濕度等。 如泵送砼坍落度值會(huì)隨時(shí)間的延長而損失，會(huì)隨溫如泵送砼坍落度值會(huì)隨時(shí)間的延長而損失，會(huì)隨溫度的增加而加大損失速率，早強(qiáng)劑會(huì)隨濕度的降低而損度的增加而加大損失速率，早強(qiáng)劑會(huì)隨濕度的降低而損失強(qiáng)度等。失強(qiáng)度等。 混凝土減水劑的發(fā)展歷程混凝土減水劑的發(fā)展歷程p 第一代：普通減水劑（減水率第一代：普通減水劑（減水率8%8%）v 木質(zhì)素磺酸鹽木質(zhì)素磺酸鹽v 糖蜜類糖蜜類p 第二代：高效減水劑（減水率第二代：高效減水劑（減水率12%12%）v -萘磺酸鹽甲醛縮合物萘磺酸

16、鹽甲醛縮合物v 多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物多環(huán)芳烴磺酸鹽甲醛縮合物v 三聚氰胺（蜜胺）系減水劑三聚氰胺（蜜胺）系減水劑v 氨基磺酸鹽減水劑氨基磺酸鹽減水劑v 脂肪族羥基磺酸鹽減水劑脂肪族羥基磺酸鹽減水劑p 第三代：高性能減水劑第三代：高性能減水劑v 第一類聚羧酸：甲基丙烯酸第一類聚羧酸：甲基丙烯酸甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸鹽（甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸鹽（日本日本）v 第二類聚羧酸：烯丙醚型聚羧酸鹽（第二類聚羧酸：烯丙醚型聚羧酸鹽（日本日本）v 第三類聚羧酸：酰胺第三類聚羧酸：酰胺酰亞胺型聚羧酸鹽（酰亞胺型聚羧酸鹽（美國美國）v 第四類聚羧酸：聚酰胺第四類聚羧酸：聚酰胺聚乙烯乙二醇支鏈聚乙烯乙二醇支鏈水

17、泥與外加劑相容性水泥與外加劑相容性水泥熟料礦物主要特征水泥熟料礦物主要特征水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p 四種礦物對外加劑的吸附速度及吸附量：四種礦物對外加劑的吸附速度及吸附量： C C3 3ACAC4 4AFCAFC3 3SCSC2 2S S 足量的足量的SOSO4 42-2-可使可使FDNFDN在在C C3 3A A上吸附量由上吸附量由150mg/g150mg/g降低至降低至12.4mg/g12.4mg/g。p 四種礦物對外加劑吸附活性順序：四種礦物對外加劑吸附活性順序： C C3 3ACAC4 4AFCAFC3 3SCSC2 2S S C C3 3A A含量高時(shí)，減水作用減小！含量高

18、時(shí)，減水作用減??！ 水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p C C3 3A A礦物對外加劑相容性的影響：礦物對外加劑相容性的影響：C C3 3A A含量過高會(huì)造成混凝土流動(dòng)性低，坍落度損失大，外加劑摻量高等相容性不良含量過高會(huì)造成混凝土流動(dòng)性低，坍落度損失大，外加劑摻量高等相容性不良現(xiàn)象。水泥中的現(xiàn)象。水泥中的C3AC3A含量控制在含量控制在7%7%，對適應(yīng)性有利。，對適應(yīng)性有利。C C3 3A A活性取決于其形態(tài)（晶態(tài)或玻璃態(tài)）：熟料采取快速冷卻的方式可提高活性取決于其形態(tài)（晶態(tài)或玻璃態(tài)）：熟料采取快速冷卻的方式可提高C C3 3A A玻璃玻璃態(tài)含量，減少活性高的晶態(tài)含量，有利于適應(yīng)性的提高。態(tài)

19、含量，減少活性高的晶態(tài)含量，有利于適應(yīng)性的提高。及時(shí)獲得合適數(shù)量可溶解的硫酸鹽（二水或半水石膏）可抑制及時(shí)獲得合適數(shù)量可溶解的硫酸鹽（二水或半水石膏）可抑制C C3 3A A快速水化。減少快速水化。減少對外加劑的吸附，進(jìn)而提高相容性。石膏摻量不足將導(dǎo)致閃凝，摻量過多或因磨溫對外加劑的吸附，進(jìn)而提高相容性。石膏摻量不足將導(dǎo)致閃凝，摻量過多或因磨溫過高則半水石膏析出導(dǎo)致假凝。過高則半水石膏析出導(dǎo)致假凝。相同煅燒制度下：熟料中溶劑礦物越多、溶劑礦物中相同煅燒制度下：熟料中溶劑礦物越多、溶劑礦物中C3AC3A含量越多、硅酸鹽礦物中含量越多、硅酸鹽礦物中C C3 3S S含量越多，其水泥對應(yīng)的外加劑飽和

20、點(diǎn)摻量將增大，漿體流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失加劇含量越多，其水泥對應(yīng)的外加劑飽和點(diǎn)摻量將增大，漿體流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失加劇，與外加劑相容性越差。，與外加劑相容性越差。水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p C C4 4AFAF礦物對外加劑相容性的影響：礦物對外加劑相容性的影響： 若水泥中若水泥中C C3 3A A、C C4 4AFAF含量較高，大量減水劑被其吸附，占水泥成分含量較高，大量減水劑被其吸附，占水泥成分相對較多的相對較多的C C3 3S S、C C2 2S S就顯得外加劑吸附量不足，動(dòng)電電位明顯下降就顯得外加劑吸附量不足，動(dòng)電電位明顯下降，導(dǎo)致混凝土坍落度損失。，導(dǎo)致混凝土坍落度損失。 水泥中水泥中C C

21、3 3A A、C C4 4AFAF含量較高時(shí)，減水劑分散效果較差。混凝土坍落含量較高時(shí)，減水劑分散效果較差?；炷撂涠葥p失較大，需要采用較大的減水劑摻量和適宜的緩凝劑用量。度損失較大，需要采用較大的減水劑摻量和適宜的緩凝劑用量。水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p C C3 3S S礦物對外相容性的影響：礦物對外相容性的影響： C C3 3S S含量的提高，改善了水泥熟料的易磨性，從而使水泥細(xì)顆粒含含量的提高，改善了水泥熟料的易磨性，從而使水泥細(xì)顆粒含量相對增加。量相對增加。 水泥因細(xì)顆粒比例過高，導(dǎo)致早期水化消耗了較多的水分，需水量水泥因細(xì)顆粒比例過高，導(dǎo)致早期水化消耗了較多的水分，需水量較

22、大。初始流動(dòng)度屬正常范圍，但經(jīng)時(shí)損失高于一般水泥。較大。初始流動(dòng)度屬正常范圍，但經(jīng)時(shí)損失高于一般水泥。水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p 煅燒溫度對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響：煅燒溫度對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響： 熟料煅燒溫度越高，硅酸鹽礦物固溶熟料煅燒溫度越高，硅酸鹽礦物固溶AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3等成分的量增多，鐵相固等成分的量增多，鐵相固溶體固溶溶體固溶AlAl2 2O O3 3的量增大，固溶的量增大，固溶C C3 3A A、C C4 4FAFA的含量越高，使熟料中的含量越高，使熟料中C C3 3A A的含量減的含量減少，少，C3A/C4FAC

23、3A/C4FA的比例下降，對改善其相容性有利。的比例下降，對改善其相容性有利。 高溫快燒的熟料，高溫快燒的熟料，A A礦發(fā)育良好，尺寸適中，邊界清晰，水泥強(qiáng)度較高，與礦發(fā)育良好，尺寸適中，邊界清晰，水泥強(qiáng)度較高，與外加劑相容性好。低溫?zé)傻氖炝?，硅酸鹽礦物活性較差，水泥強(qiáng)度較低，外加劑相容性好。低溫?zé)傻氖炝?，硅酸鹽礦物活性較差，水泥強(qiáng)度較低，熟料礦物中析出的熟料礦物中析出的C C3 3A A、C C4 4FAFA的含量較高，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大，與外加的含量較高，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大，與外加劑相容性差。劑相容性差。水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p 三率值對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響：

24、三率值對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響： 在煅燒溫度較低，高溫段熟料冷卻速度較慢的燒成制度下，三率值在煅燒溫度較低，高溫段熟料冷卻速度較慢的燒成制度下，三率值中鋁氧率對相容性的影響較大。鋁氧率升高，相容性顯著變差。中鋁氧率對相容性的影響較大。鋁氧率升高，相容性顯著變差。 在煅燒溫度較高，高溫帶熟料冷卻速度較快的燒成制度下，三率值在煅燒溫度較高，高溫帶熟料冷卻速度較快的燒成制度下，三率值中飽和比對相容性的影響更加顯著。飽和比升高，相容性顯著變差中飽和比對相容性的影響更加顯著。飽和比升高，相容性顯著變差水泥礦物組成對外加劑相容性的影響p 冷卻速度對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響：冷卻速度對熟料

25、礦物及水泥外加劑相容性的影響： 熟料在高溫范圍（熟料在高溫范圍（145014501200）的快速冷卻，可有利于）的快速冷卻，可有利于A A礦保持良好的品礦保持良好的品型，防止型，防止CC2 2S S的粉化的粉化。硅酸鹽礦物活性較高，溶劑礦物多以玻璃體存在。大。硅酸鹽礦物活性較高，溶劑礦物多以玻璃體存在。大量減少中間相礦物量減少中間相礦物CA3CA3和和C4FAC4FA的析晶。因而對于快冷熟料，即使的析晶。因而對于快冷熟料，即使CA3CA3和和C4FAC4FA計(jì)算含量較高，由于大部分以玻璃體存在，所磨制的水泥仍與外加劑相容性計(jì)算含量較高，由于大部分以玻璃體存在，所磨制的水泥仍與外加劑相容性較好。

26、凝結(jié)時(shí)間正常，水泥強(qiáng)度較高。較好。凝結(jié)時(shí)間正常，水泥強(qiáng)度較高。 慢速冷卻時(shí)：熟料中的慢速冷卻時(shí)：熟料中的-C-C2 2S S轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?C-C2 2S S，熟料易粉化，礦物活性降低，熟料易粉化，礦物活性降低，造成造成CA3CA3和和C4FAC4FA大量析晶。水泥與外加劑相容性差。大量析晶。水泥與外加劑相容性差。 高溫段冷卻速度越快，結(jié)晶高溫段冷卻速度越快，結(jié)晶CACA3 3和和CC4 4FAFA的量越少，可顯著改善相容性。的量越少，可顯著改善相容性。p 燃燒氣氛對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響：還原氣氛對相容性不利。燃燒氣氛對熟料礦物及水泥外加劑相容性的影響：還原氣氛對相容性不利?；旌喜姆N

27、類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 粉煤灰：粉煤灰： 優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、超細(xì)粉煤灰：由于其球形玻璃體的滾珠效應(yīng)，對外加劑適應(yīng)優(yōu)質(zhì)的粉煤灰、超細(xì)粉煤灰：由于其球形玻璃體的滾珠效應(yīng)，對外加劑適應(yīng)性較好。性較好。 較粗粉煤灰、含碳量較大的粉煤灰：含有較多多孔結(jié)構(gòu)，未燃盡的碳對外加較粗粉煤灰、含碳量較大的粉煤灰：含有較多多孔結(jié)構(gòu)，未燃盡的碳對外加劑吸附量大，劑吸附量大，對外加劑的相容性差。對外加劑的相容性差。p 超細(xì)礦粉（礦渣粉、鋰渣粉）：超細(xì)礦粉（礦渣粉、鋰渣粉）： 除具有較好膠凝性和火山灰性外，還具有微填充效應(yīng)，提高了混凝土的密實(shí)除具有較好膠凝性和火山灰性外，還具有微填充效應(yīng)，提高了混凝土的密實(shí)度，有助于

28、提高水泥與外加劑的相容性。度，有助于提高水泥與外加劑的相容性。 大摻量的超細(xì)礦粉，起到了微集料效應(yīng)，有效減少了水泥及水泥中大摻量的超細(xì)礦粉，起到了微集料效應(yīng)，有效減少了水泥及水泥中C3AC3A、C3SC3S等活性礦物含量，改善了與外加劑的相容性。等活性礦物含量，改善了與外加劑的相容性?；旌喜姆N類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 火山灰、煤矸石、沸騰爐渣、窯灰：火山灰、煤矸石、沸騰爐渣、窯灰： 具有較大內(nèi)表面積（爐渣微結(jié)構(gòu)疏松），需水量大，外加劑吸附量大，減水具有較大內(nèi)表面積（爐渣微結(jié)構(gòu)疏松），需水量大，外加劑吸附量大，減水率低，影響相容性率低，影響相容性。 高摻量易導(dǎo)致嚴(yán)重的混凝土坍落度損失和施工

29、性能差等問題。高摻量易導(dǎo)致嚴(yán)重的混凝土坍落度損失和施工性能差等問題。p 干法干法/ /半干法脫硫灰：半干法脫硫灰： 煙氣脫硫產(chǎn)物、組成主要以硫酸鈣、亞硫酸鈣和殘余脫硫劑為主，具有較好煙氣脫硫產(chǎn)物、組成主要以硫酸鈣、亞硫酸鈣和殘余脫硫劑為主，具有較好的緩凝作用。的緩凝作用。 作為調(diào)凝劑摻入水泥時(shí)，常因其含有較高的游離氧化鈣和粘土礦物問題，易作為調(diào)凝劑摻入水泥時(shí)，常因其含有較高的游離氧化鈣和粘土礦物問題，易導(dǎo)致較嚴(yán)重的相容性問題。導(dǎo)致較嚴(yán)重的相容性問題。 應(yīng)嚴(yán)格控制其摻量（不超過應(yīng)嚴(yán)格控制其摻量（不超過5%5%）。）?；旌喜姆N類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 細(xì)磨石灰石粉：細(xì)磨石灰石粉： 石灰石粉達(dá)

30、到一定細(xì)度和用量時(shí)，通?？蛇_(dá)到較滿意的相容性石灰石粉達(dá)到一定細(xì)度和用量時(shí)，通?？蛇_(dá)到較滿意的相容性。 石灰石通常會(huì)伴生有粘土（尤其是蒙脫石、蛭石類）雜質(zhì)礦物，其含量較高石灰石通常會(huì)伴生有粘土（尤其是蒙脫石、蛭石類）雜質(zhì)礦物，其含量較高時(shí)，因其具有很強(qiáng)的吸附性而導(dǎo)致相容性變差。時(shí)，因其具有很強(qiáng)的吸附性而導(dǎo)致相容性變差。 石灰石伴生的粘土，尤其是蒙脫石、蛭石類雜質(zhì)礦物，對聚羧酸類減水劑相石灰石伴生的粘土，尤其是蒙脫石、蛭石類雜質(zhì)礦物，對聚羧酸類減水劑相容性產(chǎn)生不良影響，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)加重視。容性產(chǎn)生不良影響，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)加重視。 應(yīng)嚴(yán)格控制其摻量（不超過應(yīng)嚴(yán)格控制其摻量（不超過5%5%）。）。石膏種類和

31、品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理 在加入高效減水劑的低水膠比混凝土中，因水量減少，石膏中溶出在加入高效減水劑的低水膠比混凝土中，因水量減少，石膏中溶出的的SOSO4 42-2-量減少，其濃度不足以抑制量減少，其濃度不足以抑制C C3 3A A的水化，坍落度損失很快甚至的水化，坍落度損失很快甚至易造成假凝。同時(shí)，高效減水劑的存在干擾了水泥水化活性，更降低易造成假凝。同時(shí)，高效減水劑的存在干擾了水泥水化活性，更降低了石膏的溶解度，因缺少了石膏的溶解度，因缺少SOSO4 42-2-，高效減水劑分子上的磺酸根基團(tuán)就會(huì)，高效減水劑分子上的磺酸根基團(tuán)

32、就會(huì)跟跟C C3 3A A結(jié)合，使溶液中高效減水劑量降低。失去了減水劑對水泥的分結(jié)合，使溶液中高效減水劑量降低。失去了減水劑對水泥的分散作用，從而加快了坍落度損失。石膏的溶解性能對水泥混凝土的凝散作用，從而加快了坍落度損失。石膏的溶解性能對水泥混凝土的凝結(jié)和流動(dòng)性能影響很大。結(jié)和流動(dòng)性能影響很大。 通常情況下，石膏的調(diào)凝性能適用于水灰比大于通常情況下，石膏的調(diào)凝性能適用于水灰比大于0.40.4的普通混凝的普通混凝土。對水灰比小于土。對水灰比小于0.40.4甚至小于甚至小于0.30.3的高性能混凝土，對石膏的溶解度的高性能混凝土，對石膏的溶解度更為敏感。更為敏感。石膏種類和品質(zhì)對外加劑相容性的影

33、響 用作調(diào)凝劑的石膏按結(jié)晶水含量分：主要有天然二水、半水、無水石用作調(diào)凝劑的石膏按結(jié)晶水含量分：主要有天然二水、半水、無水石膏；按來源分：有天然石膏和各類工業(yè)副石膏。膏；按來源分：有天然石膏和各類工業(yè)副石膏。n 石膏因結(jié)晶形態(tài)不同，對木鈣、糖鈣減水劑的吸附能力也不同。吸附石膏因結(jié)晶形態(tài)不同，對木鈣、糖鈣減水劑的吸附能力也不同。吸附順序：順序： CaSOCaSO4 4（硬石膏）（硬石膏）CaSOCaSO4 4.1/2H.1/2H2 2O O（半水石膏）（半水石膏）CaSOCaSO4 4.2H.2H2 2O O（二水石膏）二水石膏）n 以無水石膏做調(diào)凝劑生產(chǎn)的水泥以無水石膏做調(diào)凝劑生產(chǎn)的水泥：加入

34、木鈣、糖鈣減水劑時(shí)，可能會(huì)：加入木鈣、糖鈣減水劑時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的不相適應(yīng)狀況，不僅得不到預(yù)期的減水效果，往往會(huì)引起出現(xiàn)嚴(yán)重的不相適應(yīng)狀況，不僅得不到預(yù)期的減水效果，往往會(huì)引起混凝土流動(dòng)性損失過快，或發(fā)生異常凝結(jié)等情況?；炷亮鲃?dòng)性損失過快，或發(fā)生異常凝結(jié)等情況。n 含半水石膏、二水石膏的水泥與高效減水劑的相容性比硬石膏好。含半水石膏、二水石膏的水泥與高效減水劑的相容性比硬石膏好。石膏種類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理 半水石膏在水泥與水混合的最初幾分鐘內(nèi)，溶解速度顯著高于二水半水石膏在水泥與水混合的最初幾分鐘內(nèi)，溶解速度顯著高于二

35、水石膏和無水石膏。水泥中存在一定數(shù)量的半水石膏可有效抑制石膏和無水石膏。水泥中存在一定數(shù)量的半水石膏可有效抑制CC3 3A A的的早期水化，從而改善水泥流變性能。早期水化，從而改善水泥流變性能。 無水石膏的溶解速度最慢，水泥粉磨時(shí)若全部使用無水石膏或因磨無水石膏的溶解速度最慢，水泥粉磨時(shí)若全部使用無水石膏或因磨溫過高形成過多的無水石膏，盡管水泥中有足夠的溫過高形成過多的無水石膏，盡管水泥中有足夠的SOSO3 3含量，但仍不含量，但仍不能有效抑制能有效抑制CC3 3A A的早期水化，導(dǎo)致水泥流變性能劣化。的早期水化，導(dǎo)致水泥流變性能劣化。 石膏中含有過多的硬石膏，會(huì)損害水泥與減水劑的相容性。木鈣

36、、石膏中含有過多的硬石膏，會(huì)損害水泥與減水劑的相容性。木鈣、糖鈣類減水劑會(huì)使硬石膏溶解速度和溶解度大幅降低，導(dǎo)致混凝土異糖鈣類減水劑會(huì)使硬石膏溶解速度和溶解度大幅降低，導(dǎo)致混凝土異常凝結(jié)。過多的硬石膏會(huì)減少水泥中二水石膏的含量，使溶出的石膏常凝結(jié)。過多的硬石膏會(huì)減少水泥中二水石膏的含量，使溶出的石膏量降低而難以匹配量降低而難以匹配C3AC3A的水化，影響相容性。的水化，影響相容性。石膏種類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理u二水石膏在二水石膏在8080140時(shí)逐步向半水石膏轉(zhuǎn)化。半水石膏時(shí)逐步向半水石膏轉(zhuǎn)化。半水石膏130130200時(shí)逐

37、步向無水石膏轉(zhuǎn)化。時(shí)逐步向無水石膏轉(zhuǎn)化。u 如某廠出磨水泥溫度按照如某廠出磨水泥溫度按照120120125控制，以獲得適量的半水控制，以獲得適量的半水石膏，進(jìn)而改善水泥與外加劑的相容性。石膏，進(jìn)而改善水泥與外加劑的相容性。u石膏中的酸不溶物大致反映了石膏中粘土礦物的含量，蒙蛭類粘石膏中的酸不溶物大致反映了石膏中粘土礦物的含量，蒙蛭類粘土礦物會(huì)明顯損害水泥與減水劑的相容性。土礦物會(huì)明顯損害水泥與減水劑的相容性。u如：某廠規(guī)定石膏中的酸不溶物含量應(yīng)如：某廠規(guī)定石膏中的酸不溶物含量應(yīng)8%，選用，選用蒙蛭類粘土礦蒙蛭類粘土礦物含量高的石膏，更應(yīng)強(qiáng)化該指標(biāo)的控制。物含量高的石膏，更應(yīng)強(qiáng)化該指標(biāo)的控制。石

38、膏種類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理u磷石膏、脫硫石膏及其它工業(yè)副石膏均為反映合成二水石膏，因磷石膏、脫硫石膏及其它工業(yè)副石膏均為反映合成二水石膏，因成分復(fù)雜，易引起水泥產(chǎn)品質(zhì)量及物化性能的波動(dòng)，影響相容性成分復(fù)雜，易引起水泥產(chǎn)品質(zhì)量及物化性能的波動(dòng)，影響相容性和凝結(jié)時(shí)間。和凝結(jié)時(shí)間。u天然石膏大多伴生粘土，易受粘土中含有的蒙脫石、蛭石類強(qiáng)吸天然石膏大多伴生粘土，易受粘土中含有的蒙脫石、蛭石類強(qiáng)吸附性礦物的吸附行為影響，與外加劑相容性差。附性礦物的吸附行為影響，與外加劑相容性差。u溶解速度快，溶解度大的半水石膏含量偏高是假凝的罪魁禍?zhǔn)?/p>

39、。溶解速度快，溶解度大的半水石膏含量偏高是假凝的罪魁禍?zhǔn)?。提供適當(dāng)?shù)陌胨嗔?，使提供適當(dāng)?shù)陌胨嗔?，使CaSO4CaSO4、C3AC3A的數(shù)量和溶解速率相匹配的數(shù)量和溶解速率相匹配，對提高水泥與外加劑相容性比較有利。，對提高水泥與外加劑相容性比較有利。石膏種類和品質(zhì)對外加劑相容性的影響p 石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理石膏種類摻量對相容性的影響機(jī)理u 水泥中石膏結(jié)晶形態(tài)可用石膏半水化率來表征。水泥中石膏結(jié)晶形態(tài)可用石膏半水化率來表征。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：石膏半水化率與出磨水泥溫度具有較好的線性相實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：石膏半水化率與出磨水泥溫度具有較好的線性相關(guān)性。即隨著出磨水泥溫度升高，二水石膏的半水

40、化率也相應(yīng)升高。關(guān)性。即隨著出磨水泥溫度升高，二水石膏的半水化率也相應(yīng)升高。 隨著二水石膏的半水化率升高，水泥砂漿流動(dòng)度升高，其相關(guān)程隨著二水石膏的半水化率升高，水泥砂漿流動(dòng)度升高，其相關(guān)程度與減水劑摻量有關(guān)。度與減水劑摻量有關(guān)。 啟示：可通過控制水泥粉磨過程中熟料溫度、磨內(nèi)溫度及入磨物啟示：可通過控制水泥粉磨過程中熟料溫度、磨內(nèi)溫度及入磨物料中二水石膏含量來實(shí)現(xiàn)石膏的半水化率。料中二水石膏含量來實(shí)現(xiàn)石膏的半水化率。（入磨熟料溫度（入磨熟料溫度100，出磨水泥溫度，出磨水泥溫度135，防止石膏脫水，防止石膏脫水）水泥與外加劑相容性影響因素的總結(jié)p 影響相容性的因素影響相容性的因素 影響相容性的

41、因素包括：減水劑自身特性對塑化作用的影響相容性的因素包括：減水劑自身特性對塑化作用的影響和水泥特性對減水劑塑化效果的影響兩方面。水泥中影響和水泥特性對減水劑塑化效果的影響兩方面。水泥中C C3 3A A、C C3 3S S含量、含量、f-CaOf-CaO含量、堿含量及形態(tài)、摻入比面積含量、堿含量及形態(tài)、摻入比面積大的火山灰質(zhì)混合材、水泥細(xì)度及顆粒形狀、石膏種類及大的火山灰質(zhì)混合材、水泥細(xì)度及顆粒形狀、石膏種類及其摻量、水膠比大小、水泥的存放時(shí)間、水泥溫度等。其摻量、水膠比大小、水泥的存放時(shí)間、水泥溫度等。改善水泥對外加劑相容性的建議p 建議建議u將入磨石膏中硬石膏含量將入磨石膏中硬石膏含量25

42、%25%宜在宜在10%10%以下。以下。u盡可能選用天然石膏，應(yīng)考慮其粘土環(huán)境，或進(jìn)行必要處理。盡可能選用天然石膏，應(yīng)考慮其粘土環(huán)境，或進(jìn)行必要處理。u控制適宜的出磨水泥溫度（多數(shù)廠在控制適宜的出磨水泥溫度（多數(shù)廠在110110125125）。）。 應(yīng)進(jìn)行必要的監(jiān)控，防止半水化率過高，導(dǎo)致嚴(yán)重的假凝產(chǎn)生，影響工程應(yīng)用應(yīng)進(jìn)行必要的監(jiān)控，防止半水化率過高，導(dǎo)致嚴(yán)重的假凝產(chǎn)生，影響工程應(yīng)用u控制入庫水泥溫度控制入庫水泥溫度60.60.u新鮮水泥干燥度強(qiáng)高，正電性強(qiáng)，對減水劑吸附性強(qiáng)，降低了減新鮮水泥干燥度強(qiáng)高，正電性強(qiáng)，對減水劑吸附性強(qiáng)，降低了減水劑的塑化效果。水劑的塑化效果。u水泥儲(chǔ)存時(shí)間長，儲(chǔ)存環(huán)境溫度低，濕度高，水泥與外加