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，如果不能產生應有的效果，則該水泥與這種外加劑不適應。

        根據Aitcin等人的論述，認為水泥與高效減水劑適應性可以用初始流動性、是否有明確的飽和點以及流動性損失等3個方面來衡量。當外加劑飽和點明顯，達到飽和點時高效減水劑摻量不高，初始流動性較大，且靜置1h后流動性損失較小，表明適應性優(yōu)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

1.1.1減水劑的種類

       萘系高效減水劑的主要生產原料是工業(yè)萘，工業(yè)萘的品種和純度對減水劑的性能有直接影響。萘系減水劑在生產過程中的磺化程度越高，則轉變?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+、Ca2+、MgO2+、NH2+等，平衡離子不同，分散效果和適應性效果也會有所差異。

氨基磺酸鹽高效減水劑和聚羧酸高效減水劑與傳統(tǒng)的萘系高效減水劑和密胺系高效減水劑相比，不僅摻量低，而且塑化效果、控制坍落度損失能力以及與水泥適應性等均得到改善。

1.1.2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，但羥基羧酸鹽、醚類和二甘醇等緩凝劑不會引發(fā)硬石膏等溶解度降低，相反會使其增高（氟石膏除外）。對于常產生假凝的水泥，可以試用這類緩凝劑。

1.1.3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（C3S和C3A含量等）、水泥細度、水泥顆粒級配、水泥顆粒球形度、水泥中堿的種類和含量、石膏的種類和含量、水泥中混合材的種類、細度和摻量等。

1.2.1水泥顆粒級配

      水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（<3μm）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。

水泥顆粒表面對減水劑的初始吸附量決定了水泥漿體的初始流動性，吸附量越大，初始流動性越好。摻減水劑水泥漿體的溶液中，減水劑的濃度決定了水泥漿體的流動性保持效果，濃度越大，漿體的流動性保持效果越好。
1.2.2水泥生產中的調凝劑

         水泥生產常用的調凝劑有二水石膏、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溫度升高，會使一部分二水石膏脫去結晶水轉變?yōu)榘胨嗌踔翢o水石膏（硬石膏）。另外，有些水泥廠為了節(jié)省生產成本，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凝劑，當這類水泥遇到木鈣、糖鈣減水劑時，就會產生嚴重的不相容，甚至出現(xiàn)假凝。調凝劑的溶解度影響水泥的水化速度，不同的調凝劑影響水泥與外加劑的相容性。

1.2.3水泥中的混合材

        我國水泥大多摻用不同種類和數量的混合材，常用的混合材有高爐礦渣粉、粉煤灰、火山灰、焙燒煤矸石、沸石粉等。混合材的品種、性質和摻量等不同，對減水劑作用效果的影響也不一樣。實踐表明，高效減水劑對礦渣水泥和粉煤灰水泥的適應性較好，對火山灰、焙燒煤矸石為混合材的水泥的適應性較差。

1.2.4水泥的礦物組成

       水泥的主要礦物成分C3S、C2S、C3A、C4AF對減水劑的吸附能力不同，其由大到小的順序為C3A、C4AF、C3S、C2S，即鋁酸鹽的礦物成分對減水劑的吸附能力大于硅酸鹽礦物。在高效減水劑摻量相同的情況下，C3A和C4AF含量較高的水泥漿體中，減水劑的分散效果較差，混凝土拌合物的坍落度損失較大。

1.2.5水泥的堿含量

        水泥含堿量增加，減水劑的塑化效果變差，含堿量的提高還會導致混凝土的凝結時間縮短和坍落度損失增大。水泥中的堿對緩凝劑也有一定選擇性，高堿水泥應少用酸性緩凝劑（如檸檬酸），而改用堿性緩凝劑（如三聚磷酸鈉）。

1.2.6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構的外加劑同摻，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）水泥生產廠家控制水泥中硫酸鈣的含量和溶解度。因為控制C3A的水化取決于孔隙溶液中的硫酸鹽離子的平衡，SO42-的數量過多或過少都可能導致水泥漿體的急凝。

（6）加強磨機內物料溫度的控制。在提高水泥比表面積的同時，加強磨機內物料溫度的控制，避免溫度過高或過低，生產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，一經攪拌僅結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。
 

你覺得這篇文章怎么樣？