原标题：水泥混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素

0　引言

随着一带一路建设不断加深做实，近些年来我国在经济腾飞的良好环境下，全国各地基础设施建设发展迅猛，预拌混凝土行业也随之蓬勃发展。混凝土是当今使用量最大、使用面积最广的建筑材料。混凝土新技术，如高强高性能混凝土、泵送混凝土、流态混凝土、自密实混凝土、喷射混凝土等快速发展与广泛应用，均依赖于外加剂技术的不断发展。混凝土外加剂已经成为混凝土的第五组分，其种类繁多，就目前而言，约有300多种，我国已生产的有100多种。混凝土外加剂按其主要功能分为四类：

（1）调节或改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括减水剂、引气剂、泵送剂等。

（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括早强剂、缓凝剂、速凝剂等。

（3）改善混凝土耐久性的外加剂和增强混凝土物理力学性能的外加剂，包括引气剂、防冻剂、阻锈剂等。

（4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、着色剂、防水剂等。

与水泥存在适应性问题的外加剂包括普通减水剂、高效减水剂、缓凝剂、保坍剂等。由于这些外加剂多是减水型外加剂，故人们经常又将外加剂与水泥的适应性称为减水剂与水泥的适应性。按照混凝土外加剂应用技术规范，将经检验符合有关标准要求的某种外加剂，掺入到按规定可以使用该种外加剂且符合有关标准要求的水泥中，外加剂在所配制的混凝土（或砂浆）中若能产生应有的作用效果，则称该外加剂与水泥相适应；若外加剂的作用效果明显低于使用基准水泥的检验结果，或者掺入水泥中出现异常现象，则称该外加剂与水泥适应性不良或不适应。本文从水泥组成成分以及外加剂本身来进行适应性分析。

1　水泥方面的影响

关于混凝土外加剂的适应性问题，水泥方面的影响因素很多，一般认为有：水泥熟料矿物成分、石膏种类及掺量、碱含量、游离氧化钙含量、混合材种类及掺量、水泥细度及颗粒组成、水泥制成的时间和温度等。

1.1　水泥熟料的矿物组成

为研究水泥熟料矿物组成对外加剂的影响，公司化验室收集了2019年2020年出磨P·O42.5水泥进行的适应性试验数据，可以看出熟料矿物组成对适应性影响的主要矿物为C3A，试验样品随机从出磨水泥取样点取样，同时从水泥配料站取得熟料进行化学分析，测得熟料矿物组成成分，适应性实验采用流动度法，实验结果见表1、表2。

由上表统计数据结合生产实际，可以看出：外加剂尤其是减水剂的使用效果随水泥熟料的矿物组成不同而有差异，其中C3A含量高的水泥，减水剂的减水增强效果较差。通过查阅相关专业书籍，发现水泥的主要矿物成分C3S、C2S、C3A、C4AF对减水剂的吸附能力不同，依次顺序为C3A＞C4AF＞C3S＞C2S。

机理：减水剂掺入到水泥浆体中，由于C3A水化速度最快，对减水剂的吸附量又最大，若混凝土所用水泥中的C3A含量高，则减水剂的减水率就低；为了达到要求的减水率，含C3A高的水泥就要适当增加减水剂的掺量；随着水泥细度的增加，C3A的影响也愈加明显。C3A具有良好的保水性，C3A含量对水泥的凝结时间有显著影响，因此，对新拌混凝土的坍落度损失影响较大。总之，C3A含量高的水泥一般与外加剂的适应性都要差一些。

1.2　水泥中石膏的影响

在硅酸盐水泥生产中必须加入石膏作为调凝剂。有资料显示：石膏的种类及掺量对水泥与外加剂的适应性的影响却很大。原因是在采用二水石膏作为调凝剂时，当球磨机粉磨温度升高时，二水石膏可能转变为半水石膏或无水石膏，导致水泥净浆快凝从而影响水泥与外加剂的适应性。我公司为了资源综合利用，使用脱硫石膏做为调凝剂，当熟料矿物组成变化不大时，脱硫石膏对适应性的影响没发现明显变化。

1.3　水泥中的碱含量

水泥中的碱主要有生产水泥的黏土质原料带入。通常把碱含量不大于0.6%的水泥称为低碱水泥。水泥碱含量对适应性的影响见图1。

图1可以看出，随着水泥中碱含量的增大，减水剂与水泥的适应性变差，减水剂的塑化效果降低，混凝土的坍落度损失增大。

有人提出水泥塑化度（SD）的概念，即SD=SO3/（1.29Na2O＋0.85K2O），认为水泥中的碱含量对外加剂与水泥适应性的影响与SO3的含量有关。在SO3含量不变时，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。认为水泥的塑化度应控制在2.5～3.5之间为宜。公司未组织进行塑化度方面的实验研究，本文不予论述。

1.4　水泥中混合材的种类及掺量

矿物掺合料的种类、组成、掺量、细度均影响外加剂与胶凝材料的适应性。矿物掺合料对新拌混凝土的坍落度损失有着三方面的影响：

（1）影响胶凝材料的水化速度；

（2）影响水泥浆体的保水性能；

（3）影响水泥浆体的粘度，可使混凝土的坍落度损失增大。

还有一些烧失量较大的粉煤灰，未燃尽的炭有较强的吸水性，可表现为连续吸水现象，引起混凝土坍落度的损失。还有集料中有妨碍水泥水化的物质，集料本身性能较差或不安定的颗粒。尤其是细集料，黏土类矿物较多，含泥量增加坍落度损失也将增加。粗集料的影响会相对小一些。

1.5　水泥细度和水泥温度

当水泥细度达到一定值时，水泥细度越细，其比表面积也就越大，对混凝土外加剂的适应性也就越差；水泥的温度越高，对外加剂的适应性也就越差。使用时的温度不宜超过80℃。水泥细度对适应性的影响见表3。和易性见表4。

2　外加剂本身的影响

不同种类的减水剂，由于化学成分、分子结构、聚合度、平衡离子的种类等不同，对水泥的适应性也不同。氨基黄盐酸和聚羧酸减水剂对水泥的适应性好，混凝土坍落度损失较小，但是氨基黄盐酸掺量大时易泌水。以聚羧酸外加剂为例，聚羧酸减水剂作用机理主要有：降低固液界面能、静电斥力、空间位阻等。分子量的大小影响水泥净浆的分散性能。分子量太大会使体系粘度增大降低吸附速度，分子量太小聚合物粘度低，粘性变差，容易使混凝土松散或泌水现象。有时候考虑外加剂适应性时，离不开相应的环境条件，最主要的有温度、时间、湿度等。气温越高，水泥水化速度越快，混凝土坍落度的损失就越快。尤其是夏天施工，更要控制坍落度的损失，天干物燥，水分容易蒸发，也易出现损失。在使用复合外加剂时，应特别注意普通减水剂木钙、糖钙遇硬石膏、氟石膏，会使水泥产生假凝现象。

公司化验室针对公司水泥主要销售地区使用的外加剂（主要是聚羧酸和脂肪组类）进行了试验，首先在稳定熟料配料方案，保持熟料矿物组成稳定的情况下，与外加剂的适应性较好。聚羧酸类外加剂实验图片如图2所示，脂肪组类外加剂实验图片如图3所示。

3　结束语

混凝土外加剂和水泥之间的适应性是一个错综复杂的问题，水泥企业必须在多次试验的基础上，策划出本企业最为理想的熟料配比方案、多种混合材搭配使用方案、工艺控制指标参数（如细度、比表面积）、控制合适的库存、合理使用助磨剂等方法，尽量生产出与市场大多数外加剂相匹配的水泥产品，适应混凝土生产企业需求。

在生产实践过程中，我们必须不断地在试验和研究过程中，探索和积累，找寻经验，使水泥与外加剂及其混凝土其它组成材料更加匹配，以满足混凝土的高性能要求；还要积极努力探求矿渣微粉、粉煤灰等水泥生产混合材与外加剂之间相互影响的规律性，以更好地适应混凝土生产的需要。水泥生产企业应加强与外加剂厂家之间的沟通和技术交流及合作，有利于提高我们对外加剂的性能和特性的深入地了解和认识，也只有加强技术交流和合作，才能使我们的水泥生产技术得到更好发展，满足高质量发展需求，更能适应和满足混凝土生产的需要。返回搜狐，查看更多

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