外加剂与水泥适应性的改善措施研究.docx

外加剂与水泥适应性的改善措施研究 杨国摘要：外加剂与水泥适应性问题影响着工程进展以及工程质量，本文就产生此状况的原因进行了分析，并结合一个具体工程实例探讨了解决措施，希望对同行们的工作有所借鉴意义。关键词：分析、措施、原因：TQ172： A混凝土外加剂应用是混凝土生产的重大进步，混凝土集中搅拌站的出现，使混凝土的生产走了工业化、节约化的道路，这也对混凝土的生产质量控制提出了更高的要求。近几年在混凝土质量整体提高的同时，也有部分混凝土搅拌站由于质量控制技术水平不高，给工程质量带来了隐患，甚至出现了工程质量事故，造成了重大经济损失。一、影响混凝土外加剂与水泥适应性的主要因素混凝土的性能不仅取决于组成材料的性能，更取决于材料之间的适应性及混凝土配合比。外加剂 (减水剂）与水泥不相适应的问题主要表现在：外加剂对水泥工作性能改善不明显、混凝土坍落度损失过大或混凝土过于快凝，甚至造成混凝土构件更容易出现裂缝。外加剂是混凝土的重要组成部分，虽然其所占比例很小（一般25% )，但对混凝土性能的影响很大，适宜的外加剂能明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间，从而改善混凝土的施工性能或节约成本。水泥水化反应所需要的水不到水泥质量的25%，但水泥遇到水会形成絮凝结构并将水包裹在内，为了使水泥水化反应更完全和提高混凝土的施工性能，就需要加入更多的水。外加剂的应用能够在水泥颗粒表面产生定向吸附，使水泥颗粒表面带有同性电荷，因斥力作用而使其分离开来，从而释放出絮凝结构中包裹的水分，使更多的水参与水化反应，提高流动性。水泥颗粒对外加剂吸附性的大小及外加剂作用的损耗大小，反映了外加剂与水泥的适应性。外加剂与水泥不相适应的问题，是让所有的商品混凝土厂家感到棘手和被动的问题。一旦混凝土出现质量问题，最终总是归咎于外加剂。影响外加剂与水泥适应性的原因，有外加剂本身的质量、化学成分的因素，但其主因却经常与水泥及掺合料等因素有关。无论是普通减水剂、萘系高效减水剂，还是第3代聚羧酸系高效减水剂，均会出现与水泥的适应性问题。1外加剂自身的因素由于不同的外加剂具有不同的分子结构、聚合度以及分配组分，所以适应性也是不一样的。这主要是由于外加剂生产厂家的工艺、技术以及管理造成的。2、水泥熟料中调凝材料石膏的影响分析水泥凝结时间可以通过加入石膏进行调节。有些厂家会选用价格低廉的工业无水石膏代替普通石膏，这样就会对已经添加别的外加剂的混凝土产生较大影响，不仅提高了搅拌用水使用量，还增加吸附外加剂的使用量。3、水泥颗粒细度以及级配对水泥性质的影响水泥颗粒越细，则外加剂损失量也会越大，也会使更多的水合石膏分解成无水石膏，同时也会降低外加剂的适用性。4、碱含量对适用性的影响碱含量过高或碱含量过低的水泥，也容易与外加剂产生不适应。水泥中的碱主要来源于所用原材料，特别是石灰和黏土。含碱量过高或过低的水泥，在加入某些品种的外加剂时，会引起水泥中石膏溶解度的变化，使水泥矿物成分GA的水化速率加快，使需水量增大，工作度损失也变快。这时加入可溶性的 NB2SO4能够提高其与外加剂的适应性。掺入粉煤灰、矿粉能够与水泥的水化产物Ca(OH)2发生二次反应，降低混凝土碱度，使外加剂与水泥的适用性有所改善。5、骨料对适用性的影响骨料中会含有一些泥土，如果含泥量过大，那么搅拌混凝土时会需加入更多的水泥，这样做的结果就是降低水泥的和易性，很容易出现离析分层的现象，最直接效果就是大大降低水泥的强度。配合比不恰当也会使坍落度过度损失。如果骨料的级配不良，特别是缺少中间粒级的骨料，也容易出现离析情况，影响混凝土搅拌质量。上面对影响外加剂与水泥适应性的原因进行了分析，下面结合一个具体工程实例探讨一下改善适应性的措施。二、改善混凝土外加剂与水泥适应性的工程实例分析1、工程概况以及相关资料分析某沿海城市重点建筑工程采用商品混凝土，强度等级为C40，技术要求本工程所需混凝土坍落度为（202）cm，1小时后坍落度不得低于16cm。另外，混凝土配合比要求为：m（水泥）：m（粉煤灰）：m（矿渣粉）：m（砂）：m（石子）：m（泵送剂）：m（水）=262 82 110: 680: 1 023: 6. 81: 180。原材料如下：河北某厂52. 5P*O；II级粉煤灰；上海产S95矿渣粉；长江河砂，细度模数2. 6； 5 25 mm连续级配碎石；上海某厂SP406高效泵送剂。该工程所浇注的混凝土由某搅拌站供应，该搅拌站采用SP406高效泵送剂制备混凝土。过去用京阳嘉新牌52. 5P*O和安徽海螺牌52.5 P*O，按上述配比所配制的混凝土的初始坍落度和坍落度保持性均能满足工程要求。但由于施工时水泥供不应求，因此临时改换了河北某厂生产的52.5 P*O。搅拌站事先对该水泥的性能特点不很了解，故仍按原来的配比进行试生产，却遇到了所配制混凝土坍落度严重损失的异常情况。具体表现为:初始坍落度较小，只有16 cm，且即使通过增加用水量使初始坍落。2、原因分析根据分析，可以知道产生上面的原因主要是由于以下几种：泵送剂性能不稳定；所选用水泥石膏或者铝酸盐比例过小，不能满足相关技术要求；水泥粉磨细度过大，不能满足相关技术要求。针对于以上初步原因，笔者进行了一些实验比对后发现如下信息：1）利用标准检测方法对外加剂性质进行分析，发现外加剂掺量超过1.5%时，当时供应的SP406高效泵送剂与至几个批次的泵送剂样品分析，发现质量还算比较稳定，可以排除外加剂性能不稳定的情况。2）针对于水泥质量检测，发现符合硅酸盐检测标准，排除水泥质量因素。3）在没有添加掺和料的情况下，将海螺、京阳以及河北某厂水泥做比较，发现采用同一种SP406泵送剂，在掺合量一致的情况下，坍落度变化较大。河北某厂选用的水泥坍落度过大，可以发现该厂水泥搅拌的混凝土在0至20min内的稠化现象非常严重，所以容易出现不适应情况。为了避免此种现象发生，我们把SP406添加量调增到2.0%，可以发现混凝土坍落度损失减小了。另外，混凝土中的原材料中粉煤灰尽管符合了相关技术标准，但是其含碳量也是比较高，针对于本工程采用的C40混凝土级别，粉煤灰添加量明显偏大，粉煤灰大量吸附减水剂也会导致混凝土坍落度损失过大。根据上述情况分析，笔者结合多年工作经验，针对于在改善本工程外加剂与水泥适应性方面提出如下措施：3、解决措施分析1）在配合比不变情况下，适当增加SP406外加剂含量以及复合方案。2）适当调整混凝土配合比，比如减小粉煤灰用量或者增加矿渣粉含量。本文从影响水泥与外加剂适应性的原因入手分了解决的措施，相信工程技术人员随着科技进步以及工程实践的继续深入，水泥与外加剂适应性难题会逐渐控制。另外，施工企业以及科研技术人员要提高自身技术实力，为工程建设贡献自己的力量。参考文献：【1】柯蕾;黄仕阶;帅希文;柯科杰 浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响【J】建筑材料学报，2004,07【2】林江英;李谟彬;董绍昌 水泥混凝土外加剂与水泥适应性影响因素的探讨【J】江西建材，2007,04【3】王晓;景恒勇;琚建国 浅谈混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施 【J】商品混凝土，2010,03【4】蒲成忠;程字强;姚建中 外加剂与水泥适应性及其工程应用【J】山西建筑，2004,07【5】吴文选;刘虎;吴翠娥 孔道压浆剂与水泥适应性的研究【J】公路交通科技(应用技术版)，2010,03 -全文完-