简单剖析混凝土外加剂适应性与6点水泥指标有关

　    随着高性能混凝土的飞速发展，高性能混凝土配合比问题引起了人们的普遍重视。在水泥生产和混凝土施工中，水泥与外加剂的适应性问题一直是困扰水泥生产厂家、混凝土施工单位和外加剂生产厂家的技术难题。水泥与混凝土外加剂的辩证关系自然成为了重中之重。水泥有哪些因素影响外加剂的适应性，水泥影响外加剂适应性的因素很多主要有以下几点:

　　(1)水泥熟料成分

　　不同的熟料矿物对减水剂的吸附相差甚远。水泥对减水剂的吸附形式和吸附产物有着不同的两种观点。一种观点认为减水剂对熟料矿物有选择性吸附,吸附量从大到小的顺序为C3A > C4AF > C3 S > C2 S。另一种观点认为水泥熟料矿物水化速率快的,水化产物比表面积大的,对减水剂有吸附量大,其对减水剂的适应性就差。众所周知,水泥熟料矿物的水化速率由快到慢的顺序依次为:C3A > C4AF > C3 S >C2 S。许多学者的研究也表明,C3A 的吸附量较其它矿物的吸附量大得多。C2 S 的吸附量非常小,有的研究者试验也认为,高C2 S 水泥对高效减水剂的适应性好。

　　(2)水泥中石膏的种类及掺量

　　当水泥生产中使用硬石膏,而又使用木钙、糖钙作缓凝减水剂时,混凝土拌合物的坍落度经时损失会明显增大,甚至发生"假凝"现象.

　　当水泥粉磨温度过高时,所掺入的二水石膏会部分脱水转变为半水石膏,这也会导致水泥净浆快凝而影响水泥与混凝土外加剂的适应性.

　　磷石膏、氟石膏等工业副产品,由于含有各种杂质,并且有效成分含量波动较大,也会影响水泥与外加剂的适应性.

　　(3)水泥中的碱含量

　　一般认为随着水泥中可溶性碱含量增大,减水剂与水泥的适应性变差,减水剂的塑化效果降低,混凝土坍落度经时损失增大.

　　但是,对于含Na2SO4的水泥(或Na2SO4由外加剂中带入),由于碱是以盐的形式存在,Na2SO4的溶解度及溶解速度比水泥中石膏大得多,溶解的SO42-与C3A反应生成钙矾石抑制水泥水化,从而可以部分抵消由于碱含量增大对水泥的促凝作用以及对混凝土外加剂与水泥适应性的劣化作用.

　　因此有人提出水泥塑化度(SD)的概念,即SD=SO3/(1.29Na2O+0.85K2O),认为水泥中碱含量对外加剂与水泥适应性的影响与SO3含量,即SO42-含量有关.在SO3不变时,随着碱含量增大,SD减小,适应性变差;在碱含量一定时,随着SO3减少,SD减小,适应性变差.认为水泥的塑化度一般应控制在2.5~3.5之间为宜.

　　(4)水泥中混合材的种类及掺量

　　不同种类混合材对减水剂的吸附产生不同影响,矿渣对萘系减水剂的吸附量小于煤矸石,因此一般情况下掺矿渣的水泥与减水剂的适应性优于掺煤矸石的水泥.一般而言,由于火山灰质混合材具有较大的内比表面积,其对减水剂的吸附量也就较大,因此掺火山灰的水泥与减水剂的适应性较差,主要表现为混凝土流动性差,坍落度经时损失大.而掺不同品种粉煤灰的水泥与减水剂的适应性差异较大,一般使用优质粉煤灰(含碳量≤5%)时,减水剂塑化效果好;而使用粗粉煤灰,含碳量>5%的粉煤灰时减水剂的塑化效果差.

　　在拌制混凝土时掺入的各种矿物掺合料,与水泥混合材一样对混凝土外加剂的作用效果有影响.在外加剂掺量相同的情况下,掺矿物掺合料的混凝土与不掺者相比,其流动性因粘稠而变小,故此时应适当增大外加剂掺量或调整外加剂配方.但是,在掺粉煤灰的混凝土中减水剂的作用效果可能比在不掺粉煤灰的混凝土更好.

　　(5)水泥的细度及颗粒组成

　　水泥厂一般从强度出发来确定细度指标,尤其是当熟料强度低,混合材掺量高时,往往都采取提高粉磨细度来保证水泥强度.水泥细度越大,细颗粒含量越多,需水量越大,与混凝土外加剂适应性较差,混凝土坍落度损失快.

　　水泥终粉磨系统所用的磨机不同(球磨、辊压磨、振动磨),所得水泥颗粒的形状会不一样.

　　在相同细度及颗粒组成的情况下,水泥颗粒球形度越大,则需水量越小,与外加剂的适应性越好.

　　(6)水泥制成时间及温度

　　刚出磨的"新鲜水泥",由于粉磨时产生的电荷,颗粒间相互吸附、凝聚的能力较强,因此与减水剂的适应性较差.

　　制成时间短的水泥有时温度较高,因而水泥水化速度较快,其与减水剂的适应性会降低,混凝土的坍落度损失会增大.

　　一般来说,当水泥温度小于50℃时对减水剂的塑化效果影响不大,而当水泥温度超过75℃时对减水剂的塑化效果降低明显.当水泥温度更高时,可能会造成二水石膏脱水变成半水石膏或无水石膏,使减水剂与水泥的适应性明显变差.

　　以上这六点就是水泥的相关因素影响混凝土外加剂的适应性