影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的因素與改進(jìn)方法

  1、引言

  近幾年以來，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，混凝土的外加劑技術(shù)也發(fā)展迅猛，由于混凝土的外加劑種類繁多，性能各不相同，建筑工程特點(diǎn)與實(shí)際工程環(huán)境的各不相同，以及不同地區(qū)的不同工程需要的材料也各不相同，如若外加劑的應(yīng)用再不恰當(dāng)?shù)脑?，就?huì)導(dǎo)致不同程度的技術(shù)事故或者工程質(zhì)量的相關(guān)問題?；炷镣饧觿┑膽?yīng)用絕與水泥、集料等其它材料的應(yīng)用不同，其不但需要通過對(duì)自身進(jìn)行檢驗(yàn)還需要做和水泥適應(yīng)性的試驗(yàn)、砂漿的試驗(yàn)以及其對(duì)混凝土的性能所產(chǎn)生的影響的試驗(yàn)，在混凝土使用外加劑的工程之中，首先需要選擇合理的外加劑種類、明確它的摻量以及摻加的方法，并和水泥應(yīng)該有較好的適應(yīng)性。由于混凝土的性能和建筑工程質(zhì)量直接受到外加劑和水泥的適應(yīng)性的影響，所以混凝土的外加劑和水泥的適應(yīng)性逐步成為目前我國急需解決的問題。

  2、外加劑與水泥不適應(yīng)性的表現(xiàn)

  2.1水泥異常凝結(jié)

  當(dāng)水泥把硬石膏作為調(diào)凝劑的時(shí)候，因?yàn)檫@中石膏對(duì)糖鈣類減水劑、木質(zhì)素系減水劑及多元醇類減水劑有較強(qiáng)的吸附作用，所以降低了石膏的溶解度，沒有辦法為其提供足夠的硫酸根離子和C3A發(fā)生反應(yīng)生成鈣礬石，還會(huì)使得C3A急劇水化，當(dāng)水泥之中的C3A含量較高的時(shí)候（大于8%），可能會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生“假凝”的現(xiàn)象。案例：某攪拌站用工程所在地的某品牌水泥給建筑工地提供C40的混凝土，因?yàn)闆]有做到對(duì)每批水泥在開盤之前做和外加劑的適應(yīng)性的試驗(yàn)，導(dǎo)致出廠混凝土拌合物的坍落度目測有200mm，而到工地往混凝土的泵車之中進(jìn)行卸料的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)此車的混凝土已卸不下來了，在此通知廠內(nèi)送一桶減水劑加入其中，攪拌之后，目測的坍落度有170mm，基本上可滿足泵送的要求，但是剛卸到1m左右的時(shí)候，又卸不下來了，立刻將此車的混凝土返回到廠內(nèi)，再加入大量的水以及少量的減水劑，才勉強(qiáng)可以將其卸下來。除此之外，水泥過分的緩凝是由于減水劑導(dǎo)致水泥出現(xiàn)異常凝結(jié)現(xiàn)象的另外一種表現(xiàn)形式。

  2.2混凝土工作性不良

  混凝土工作不良的主要表現(xiàn)是：在誘導(dǎo)期開始的時(shí)候，其流動(dòng)性迅速降低；混凝土的泌水以及離析現(xiàn)象的主要表現(xiàn)是，混凝土在試配的時(shí)候出現(xiàn)了較為粘底板的現(xiàn)象，泵送的時(shí)候和管道內(nèi)壁的摩擦阻力加大，容易發(fā)生堵泵的現(xiàn)象；炭對(duì)減水劑的吸附會(huì)導(dǎo)致分散的效能降低；緩凝、保塑不足；減水劑和緩凝劑不相融合；普通的引氣劑和聚羧酸類的外加劑適應(yīng)性較差，甚至有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)混凝土泌水離析的加重。

  3、影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素

  3.1水泥

  由于水泥熟料不同，所以其對(duì)吸附減水劑的性能也不相同，其作用次序主要是：C₃A>C₄AF>C₃S>C₂S，將減水劑加到水泥漿體系之后，因?yàn)镃3A的水化速度是最快的，所以其對(duì)減水劑的吸附量也是最大的，就會(huì)首先將減水劑大量的吸附。所以，含量較高的C3A的水泥，在減水劑的摻量相同的條件之下，吸附數(shù)量越多的減水劑，就一定會(huì)對(duì)水泥漿體之中的其他礦物組分所需要的減水劑數(shù)量產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)為混凝土的流動(dòng)性低。這時(shí)就需要適當(dāng)將減水劑的摻量增加。水泥之中的含堿量會(huì)對(duì)減水劑的作用產(chǎn)生很大的影響，一般情況下，水泥之中的堿有顯著的早期與促凝作用，所以使得混凝土流動(dòng)性降低，進(jìn)而導(dǎo)致使用減水劑的效果到不到預(yù)期的效果。所以，應(yīng)該盡量使用低堿的水泥。

  3.2減水劑

  3.2.1減水劑的種類

  多數(shù)羧酸類的混凝土的外加劑對(duì)于水泥的適應(yīng)性是比較好的，這時(shí)由于羧酸類的外加劑主要是通過接枝共聚所形成的。但是聚羧酸類的外加劑有有時(shí)候會(huì)對(duì)某一些水泥摻量的范圍有一定的限制，稍微多一點(diǎn)就極容易出現(xiàn)相當(dāng)嚴(yán)重的泌水離析的現(xiàn)象；有的時(shí)候就對(duì)種水泥的適應(yīng)性是比較差的，對(duì)混凝土需要的用水量特敏感，如，C30的混凝土，105kg/m3用水量的時(shí)候，混凝土的坍落度只有5cm，而將其增大5kg/m3用水量的時(shí)候，坍落度就會(huì)高于21cm，甚至還可能出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水離析現(xiàn)象。

  3.2.2減水劑復(fù)摻

  很多生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)常將萘系減水劑與氨基磺酸鹽類外加劑復(fù)合使用，這樣能夠改善減少混凝土坍落度的損失，摻萘系減水劑混凝土的施工和易性，確保泵送混凝土具有良好的施工性能。但將聚羧酸系外加劑與萘系減水劑混合混用，就會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低，工作性能變差。案例一：生產(chǎn)人員通過把剩下的少許的用萘系減水劑所配制的混凝土，摻入用聚羧酸系減水劑所配制的混凝土之中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)混凝土在出廠的時(shí)候的坍落度是190mm，而混凝土的塌落度到達(dá)工地之后只有100mm，其流動(dòng)性也幾乎為零，振搗的時(shí)候，在振動(dòng)棒拔出后孔洞較長時(shí)間之后，其才能彌合。案例二：攪拌站的工人將少量的萘系減水劑，不小心卸到了聚羧酸系的外加劑之中，通過混合之后的外加劑對(duì)混凝土進(jìn)行配制，不僅僅會(huì)使得拌合物的流動(dòng)性變差，而且還會(huì)是的外加劑的摻量變大，凝結(jié)的時(shí)間延遲，坍落度的損失變快，相比相同水泥用量的混凝土，混凝土的試件強(qiáng)度較低。所以，復(fù)合使用不同品種的外加劑的時(shí)候，應(yīng)該考慮到相容性對(duì)于混凝土性能所產(chǎn)生的影響，在進(jìn)行復(fù)合之前先進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果滿足要求方可使用。

  3.3外加劑添加技術(shù)的采用

  外加劑的摻加方法，包括同摻法、先摻法、還有后摻法三種。同摻法，即在攪拌混凝土?xí)r，將水和外加劑溶液同時(shí)摻入混凝土中。先摻法，即先將外加劑干粉與水泥混合，然后再與砂、石、水混合一起進(jìn)行攪拌。后摻法，即在混凝土拌好后分次加入外加劑進(jìn)行攪拌。后摻法又分為滯水法和分批參加，滯水法，即在攪拌混凝土過程中，先加入水，外1~3min之后再加入外加劑；分批添加就是分批摻入外加劑，恢復(fù)和補(bǔ)償坍落度值。通過研究發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素磺酸鹽先摻法的塑化效果與滯水法、同摻法基本上是一樣的；而萘系高效減水劑先摻法塑化效果稍微較差。因此，通過以上研究表明，使用后摻法比其他方法更加經(jīng)濟(jì)合理。后摻法減水劑用量小，后摻法的減水劑用量僅為先摻法的60%，而流動(dòng)性是相同的。除此之外，在強(qiáng)度以及流動(dòng)性相同的情況下，后摻法還可節(jié)省水泥的用量。在某些水泥中，高效減水劑在加入水之后再參入會(huì)顯著提高新拌混凝土的流動(dòng)性，而且還可以節(jié)省減水劑的用量。硫酸鹽嚴(yán)重影響水泥品種與減水劑的適應(yīng)性。復(fù)合適量硫酸鹽，可提高減水劑的塑化效果，適量的硫酸鹽，能夠增加溶液中的減水劑，提高減水劑的保坍能力以及分散能力。

  4、外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施

  4.1正視混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性

  從目前來看，我國面臨的主要問題是，施工單位、混凝土生產(chǎn)單位不能足夠重視混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性，因此，我們要加強(qiáng)宣傳力度，提高施工人員對(duì)混凝土外加劑和水泥適應(yīng)性的重視程度，能夠在施工過程中，采取積極的措施解決這個(gè)問題。

  4.2合理搭配外加劑與水泥

  在使用混凝土外加劑的過程中，混凝土攪拌站要對(duì)各個(gè)批次的，外加劑和水泥進(jìn)行質(zhì)量檢測，按照原料的特性，通常情況下將水泥與適應(yīng)性較好的外加劑混合使用，這樣可以確保工程質(zhì)量。

  4.3各生產(chǎn)單位進(jìn)行合作

  要提高混凝土中，水泥與外加劑的適應(yīng)性，就需要外加劑合成廠、水泥廠以及混凝土指導(dǎo)單位這三方面聯(lián)合起來，在制造水泥的過程中，我們外加劑合成廠應(yīng)該不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，水泥廠要采用一些，吸附能力較弱的組成物質(zhì)，混凝土攪拌站，則應(yīng)該對(duì)水泥和外加劑的摻加過程采用適當(dāng)?shù)膿郊臃椒ㄒ约氨取?

  4.4在制作混凝土之前完成外加劑與是你的適應(yīng)性試驗(yàn)

  在實(shí)際的施工過程中需要非常多的混凝土，因此，在大規(guī)模對(duì)混凝土進(jìn)行制造之前，混凝土的攪拌站要進(jìn)行水泥和外加劑的適應(yīng)性試驗(yàn)，從而保證在大規(guī)模制造混凝土之中，能夠及時(shí)采用合適的外加劑劑量以及水泥品種。

  4.5對(duì)不同混凝土之中的外加劑的使用量予以重視

  混凝土的種類有很多，它組成的成分也有很多，混凝土不同，那么其所要求的外加劑的種類和外加劑的需求量是也是不一樣的，因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)于外加劑的使用情況要考慮這些因素，千萬不能為了節(jié)約工程成本而忽略了對(duì)這些因素的重視。

  5、結(jié)束語

  使用混凝土外加劑，不但可以保證建筑工程的質(zhì)量，還可以改變混凝土的工作性能，在使用混凝土外加劑的過程中還面臨著很多的問題，因此，在使用混凝土外加劑的過程中要采取措施改善混凝土與水泥的適應(yīng)性。

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