淺析混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性

韋炳林

（中山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司　廣東　中山　528400）

淺析混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性

韋炳林

（中山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司廣東中山528400）

隨著商品混凝土的發(fā)展和應(yīng)用，混凝土外加劑得以廣泛應(yīng)用，但在使用中也會(huì)常常出現(xiàn)減水率低下、坍落度損失快等現(xiàn)象。本文從水泥熟料礦物成分、水泥細(xì)度、石膏的形態(tài)及摻量、堿含量等水泥特性方面入手，進(jìn)行試驗(yàn)論證，分析聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性的影響以及對其改善的初步探討。

外加劑；水泥；適應(yīng)性

1　引言

目前，我國現(xiàn)代化建設(shè)越來越趨于多樣化、多功能化，與此同時(shí)，建筑材料的不斷更新也是影響現(xiàn)代化建筑發(fā)展的直接因素，高效減水劑廣泛用來改善混凝土性能；拌制大流動(dòng)度混凝土，提高混凝土強(qiáng)度。隨著各種高效減水劑在不同膠凝材料和各種混凝土中的應(yīng)用，也會(huì)發(fā)生了高效減水劑與水泥不相適應(yīng)，主要表現(xiàn)在減水率效果低下或增加流動(dòng)性的效果不好，坍落度損失快，甚至降低混凝土強(qiáng)度，這種種不適應(yīng)的問題與高效減水劑的品種與作用機(jī)理、原材料的選用與制造工藝、膠凝材料的成分、細(xì)度等差異有關(guān)。其他如環(huán)境溫度、加料方式和外加劑用量也會(huì)產(chǎn)生影響。

2　混凝土外加劑品種

混凝土外加劑品種不同，其化學(xué)成分、分子量也有所不同，它們的吸附分散效果不同，直接影響到水泥的適應(yīng)性問題。例如：萘系減水劑，其中硫酸鈉含量是影響其性能的一個(gè)重要指標(biāo)，根據(jù)硫酸鈉含量不同，可分為高濃型（Na2SO4：<5％）、低濃型（Na2SO4：≈20％）和中濃型（Na2SO4：10～15％），不同的超塑化劑與不同水泥作用不同，從而導(dǎo)致水泥與外加劑之間適應(yīng)性的差異。

3　原材料與試驗(yàn)方法

3.1原材料

基準(zhǔn)水泥，該實(shí)驗(yàn)所用基準(zhǔn)水泥均相同；一定規(guī)格的堿、石膏、C3A；外加劑：試驗(yàn)所用的聚羧酸減水劑為普通緩凝型聚羧酸型減水劑FOX-8H。

3.2試驗(yàn)方法

利用控制變量法的實(shí)驗(yàn)思想，對其減水劑對水泥的影響進(jìn)行深入的探討，具體方法如下：在實(shí)驗(yàn)所提供的相同的基準(zhǔn)水泥的基礎(chǔ)上，分別控制堿、石膏、C3A在水泥中的含量，運(yùn)用相同的制作工藝，制造出不同種類的水泥，再采用《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2003）附錄A混凝土外加劑對水泥的適應(yīng)性的檢測方法進(jìn)行凈漿測試，觀測其在不同時(shí)間段減水劑對不同水泥的影響，記錄其結(jié)果。

4　試驗(yàn)

4.1論證部分

對各個(gè)影響聚羧酸型減水劑與水泥適應(yīng)性的因素分別進(jìn)行定量控制，加入不同的變量物質(zhì)，然后通過相同的制作工藝，對不同時(shí)間段水泥盡漿流動(dòng)性進(jìn)行觀察，加以記錄。

4.1.1水泥中C3A的摻量對水泥盡漿流動(dòng)性的影響

基準(zhǔn)水泥：堿含量、石膏含量不變，加入不同量的C3A并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C1、C2、C3，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其盡漿流動(dòng)性，如表1所示。

表1　水泥C1、C2、C3在不同時(shí)間段的盡漿流動(dòng)性的變化

4.1.2水泥中石膏的摻量對水泥盡漿流動(dòng)性的影響

基準(zhǔn)水泥：堿含量、C3A含量不變，摻入不同量的石膏并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C4、C5、C6，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其盡漿流動(dòng)性，如表2所示。

表2　水泥C4、C5、C6在不同時(shí)間段的盡漿流動(dòng)性的變化

4.1.3水泥中堿的摻量對水泥盡漿流動(dòng)性的影響

基準(zhǔn)水泥：石膏、C3A含量不變，摻入不同量的堿并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C7、C8、C9，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其盡漿流動(dòng)性，如表3所示。

表3　水泥C7、C8、C9在不同時(shí)間段的盡漿流動(dòng)性的變化

4.2混凝土驗(yàn)證

對各個(gè)影響聚羧酸型減水劑與水泥適應(yīng)性的因素分別進(jìn)行定量控制，加入不同的變量物質(zhì)，然后通過相同的制作工藝，對不同時(shí)間段坍塌保持度進(jìn)行觀察，加以記錄。

4.2.1水泥中C3A的摻量對水泥坍塌保持度的影響

基準(zhǔn)水泥：堿含量、石膏含量不變，加入不同量的C3A并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C1、C2、C3，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其坍塌保持度，如表4所示。

表4　水泥C1、C2、C3在不同時(shí)間段的坍塌保持度的變化

4.2.2水泥中石膏的摻量對水泥坍塌保持度的影響

基準(zhǔn)水泥：堿含量、C3A含量不變，摻入不同量的石膏并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C4、C5、C6，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其坍塌保持度，如表5所示。

表5　水泥C4、C5、C6在不同時(shí)間段的坍塌保持度的變化

4.2.3水泥中堿的摻量對水泥坍塌保持度的影響

基準(zhǔn)水泥：石膏、C3A含量不變，摻入不同量的堿并且摻量逐漸增加，使w/c的值恒定，通過制作得到不同的水泥C7、C8、C9，然后摻入1％的聚羧酸減水劑，觀察其坍塌保持度，如表6所示。

表6　水泥C7、C8、C9在不同時(shí)間段的坍塌保持度的變化

5　結(jié)論

隨著C3A含量的增加，減水劑FOX-8H在水泥及混凝土中的分散保持性也逐漸下降，這主要跟C3A的水化速度及晶體缺陷有關(guān)，在一定的程度上，混凝土坍落度損失較快的問題就不能通過調(diào)節(jié)減水劑用量或砂率來解決。因此，對于熟料礦物成中C3A的含量一定要嚴(yán)格控制，確保其含量不會(huì)影響到聚羧酸減水劑與水泥的適應(yīng)性。

采用脫硫石膏作為調(diào)凝劑的水泥與FOX-8H的適應(yīng)性最好，減水劑的分散性及分散保持性均較好，而硬石膏作調(diào)凝劑的水泥與FOX-8H的適應(yīng)性最差，凈漿流動(dòng)度及混凝土坍落度損失較快。由此可見，脫硫石膏摻量的嚴(yán)格控制和釋放速度對聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性有重要影響。

堿含量對聚羧酸減水劑與水泥的適應(yīng)性有著重要的影響，大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，堿含量在0.4～0.8％以內(nèi)時(shí)，堿含量對減水劑與水泥間的適應(yīng)性影響很小，而在國家標(biāo)準(zhǔn)中，低堿水泥的堿含量不大于0.6％，因此為了使減水劑與水泥的適應(yīng)性較好，堿含量宜控制在0.4～0.63％以內(nèi)。

6　混凝土外加劑的摻加工藝

混凝土外加劑與混凝配合比存在一個(gè)臨界摻量，如果低于或高于此臨界線會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果，如：坍落度損失的快慢，離析現(xiàn)象的大小，凝結(jié)時(shí)間的長短等，因此在設(shè)計(jì)配合比時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果找出外加劑的最佳摻量是十分關(guān)鍵的。

7　攪拌時(shí)間與攪拌速度

混凝土攪拌時(shí)間的長短直接影響混凝土含氣量及混凝土對外加劑的分散效果，吸附作用，從在而影響混凝土的工作性。攪拌速度過快，直接破壞水泥漿體中的膠體結(jié)構(gòu)和水泥顆粒表面形成的雙電層膜，使混凝土坍落度、凝結(jié)時(shí)間、泌水量受到直接影響。

8　結(jié)束語

綜上所述，水泥的各個(gè)特性中的因素對聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性的影響很大。在實(shí)際水泥制作中，要得到與水泥外加劑的適應(yīng)性較好的水泥，必須嚴(yán)格控制C3A的含量以及堿含量、石膏的形態(tài)以及摻量的控制，在選用混合材時(shí)，要優(yōu)先考慮與減水劑適應(yīng)性較好的礦渣與石灰石。另外，新生產(chǎn)的水泥在放置一段時(shí)間再使用效果會(huì)更好。

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[2]曹文婷.混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性問題淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（25）：63～65.

[3]鐘亮明.水泥與減水劑適應(yīng)性問題的探討[J].廣東建材，2012（10）：12～ 14.

TU528.042

A

1673-0038（2015）27-0136-02

2015-6-20

韋炳林（1976-），男，助理工程師，大專，主要從事建材檢測工作。