混凝土外加劑與水泥適應性——楊勇等

    1.1.2混凝土外加劑摻加工藝（先摻法與后摻法）

    凡進行過混凝土外另劑研究的工作者及進行大量混凝土外另劑的應用試驗的人員都應贊同：后摻法的混凝土 的工作性能優(yōu)于先摻法的混凝土，而且達到同樣效果，后摻法的摻量往往更小，這可能與混凝土外加劑與水泥顆粒的吸附與分散有關。其關系如圖３。

1.2攪拌時間與攪拌速度

    混凝土攪拌時間會影響混凝土的含氣量及混凝土外加劑對混凝土的分散效果、凝結時間，從而影響混凝土的工作和硬化混凝土的力學性和耐久性。

    攪拌機剪切速度過快，會破壞水泥漿中的膠體結構和破壞水泥顆粒表面形成雙電層膜，使混凝土凝結時間坍落度損失、泌水量都受到較大影響。

1.3混凝土外加劑品種的影響

1.3.1官能團、分子結構等

    混凝土外加劑中所含不同的官能團如－OH、－COOH、－CH2、－SO3等對水泥顆粒影響不同，外加劑的分子量、形狀不同都會影響到混凝土外加劑的性能?；炷镣饧觿┦顷庪x子表面活性劑還是陽離子表現(xiàn)活性劑或是非離子表面活性劑，水泥中的C3A、C4AF、C3S、f-CaO等吸附分散效果不相同，也直接影響水泥中SO4-2 －的溶解度。從而導致混凝土外加劑與水泥適應性的問題。

    1.3.2其它因素

    混凝土外加劑中堿含量高，則對混凝土早期強度有利，但新拌坍落度損失快。有些外加劑引氣量過大，而且氣泡不均勻、不封閉。氣泡大導致新拌混凝土坍落度損失快，而且使硬化混凝土抗?jié)B、抗凍、耐久性等下降。

1.4水泥

1.4.1礦物成份

    影響不泥適應性的主要是C3A、C3S，在水泥中一般以石膏作為調凝劑。一般說來，C3A 含量低的水泥，其適應性良好，坍落度損失小。C3A含量高的水泥，需要較多的CaSO4.2H2O作調凝劑。若混凝土拌合物中，SO2-4 濃度不足，那么新拌混凝土坍落度損失快。像MG 、TG對硬石膏作調凝劑的水泥，其適應性差，就是因為TG/MG降低了硬石膏的溶解度，從而使水泥因缺少SO2-4 而產生異常凝結。通常水泥適應性不好，水泥在生產過程　中采用立窯回轉窯干法濕法生產，使水泥礦物組分晶相狀態(tài)細度石膏形態(tài)發(fā)生不同程度的變化，從而導致了混凝土外加劑與水泥適應性問題的產生。一般，水泥中吸附外加劑能力：C3A> C4AF> C3SⅡ> C2S 。其水化速率與其關系近似成正比。當新鮮水泥存放一段時間后，由于其中f-CaO減少，使混凝土拌合物需水量減少，坍落度損失減緩，從而改善了混凝土外加劑與水泥適應性；水泥中親水性摻合料保水性好?；鹕交屹|水泥保水性差，易泌水。一般，水泥需水量大小和坍落度損失大小按規(guī)律：PⅠ.PⅡ> P.O > P.S > P.F>  P.P 。泌水性正好與其相反。

1.4.2細度

    水泥過細，水化速度快，需水量大，保水性好，但其坍落度損失快，而且水泥過細，混凝土收縮大，含氣量下降，降低了混凝土的抗?jié)B抗凍耐久性。

1.4.3石膏

(1)石膏細度不夠，使石膏溶解度不夠，產生速凝。
(2)石膏用量不夠，不能有效控制C3A的水化。
(3)石膏形態(tài)

    一般在混凝土中CaSO4.2H2O調凝效果優(yōu)于CaSO4.1/2 H2O。石膏與熟料的粉磨溫度通常較高，從而使二水石膏脫水或半水石膏再脫水成硬石膏，從而導致混凝土外加劑與水泥適應性較差。

1.5摻和料

    通常摻粉煤礦灰或磨細礦渣有利于新拌混凝土的流動性，而且使其坍落度損失減緩。但是需水量比的關系為Ⅰ級>Ⅱ級>Ⅲ級。故Ⅰ級灰坍落度損失小但保水性差，易泌水。通常摻膨劑的混凝土其坍落度損失快，水泥與混凝土外加劑適應性較差。用塑料桶裝上新鮮混凝土拌合物，敞口，室溫存30.5℃,濕度61%。其中用水量為扣砂含水，砂為濕砂重量，粉煤灰為Ⅱ級，膨脹劑為山東建材院的JEA.

1.6溫度、濕度

    由于溫度高，水泥水化速度加快，而且混凝土表面水分蒸發(fā)加快，混凝土內游離水通過毛細管源源不斷地補充到混凝土表面。這樣，一方面水泥水化加憐惜，一方面混凝土游離水大量被蒸發(fā)而沽少，從而使新拌混凝土坍落度損失加快。而且某些混凝土外加劑的緩凝效果在30℃以上作用大大降低。如有機酸在高溫下對C3S緩凝效果大降低。醇酮酯在高溫下，對C3S的緩凝效果較好。因此，在高溫下，大多需要提高混凝土外加劑的摻量和防止水分蒸發(fā)。（如圖４圖５）

    施工中配比雖然看似是設計問題，但它對混凝土外加劑與水泥適應性的影響很大。據有關資料和試驗表明，砂率過高會使混凝土拌合物流動性降低，保塑性降低，坍落度損失加快。在混凝土配比中，石子的形狀吸水量級配也嚴重影響混凝土的施工性保水必粘聚性流動性保塑性可密實成型性。在實驗中W/C降低右以提高混凝土的強度，而在低W/C下，有一最佳Mwo，在最佳Mwo條件下，混凝土外加劑對水泥混凝土的各項性能能充分發(fā)揮出來使混凝土拌合物的保水性能保塑性等工作性狀態(tài)改善，更重要的是保證了SO2-4水泥在水化時，石膏有足夠的溶解用水，從而保證了的濃度，使與水泥適應性得到了改善。如圖６。

２解決混凝土外加劑的摻加工藝

2.1改變混凝土外加劑的摻加工藝

    采用后摻或滯水法或少量多次摻加的工藝。這種方法的效果較好。這就需要改變混凝土輸送車的某些裝置。若在攪拌運輸車上安裝配套的后摻或多次參加混凝土外加劑的儀器裝置，那么混凝土外加劑與水泥適應性差便可大大改善，而且這種運輸車的技術優(yōu)勢便能較好地發(fā)揮出來，肯定會受到市場的青睞。

2.2適當增加或減少混凝土外加劑的摻量

    當混凝土摻合物坍落度損失太快時，適當增加混凝土外加劑摻量。當混凝土嚴重泌水，適量減少混凝土外加劑摻量，當然最好根本方法是降低Mwo

2.3適當調整混凝土外加劑的配方，使混凝土外加劑對石膏的溶解度影響小，并能提高石膏的溶解度，有效地控制SO2-4　的濃度。能產生效果的物質有HCl、H2SO4、HNO3及其鹽類硅氟酸鈉、NaF、NaCl。特別是對硬石膏作調凝劑的水泥，更應注意減少或不用木鈣、糖鈣這類使石膏溶解度隱低的物質。在混凝土外加劑使用反應性高分子物質，并適應復配相應的保水、緩凝、保塑組分。

2.4調整混凝土配比根據不同工程及設計要求調整好施工配比?；炷镣饧觿┲荒苁馆^合理配比的混凝土性能得到改善，卻不能使配比不合理質量差的混凝土性能得到改善。在嚴重泌水的混凝土中適量摻加部份摻合料或適當提高砂率或適當降低Mwo。在混凝土坍落度損失率較高的混凝土中，適當增加Mwo或適當增加混凝土外加劑摻量，使其初始坍落度SL0≥200mm，這樣有助于提高石膏的溶解度，防止水分蒸發(fā)過快，混凝土拌合物中游離水嚴重不足的現(xiàn)象產生。

2.5調整摻合料。盡量降低f-CaO、MgO、CaSO4的含量，有效控制C3A、SO2_4、OH-的平衡。使混凝土中C3A<8%

2.6采取綜合措施。通過調整混凝土外加劑配方，調整混凝土配比。采取不同的摻加工藝，或用部分摻合料代替部分水泥等措施。調整水泥與混凝土外加劑的適應性。

３ ３工程應用

 3.1濟南財稅大廈

    九七年濟南財稅大廈工程使用ＹＮＢ－６泵送劑的商品混凝土，ＳＬ0=190、ＳＬ１＝１.０h＝８０mm。經過實驗研究及水泥分析。發(fā)現(xiàn)水泥中Ｃ３Ａ達１１％。F－CaO達１.８９％。水泥中石膏溶解度不足引起坍落度損失較快。因此，我們及時調整了混凝土外夾劑配方，使ＳＬ0=２００mm、ＳＬ１＝１.０h＝１９５mm。混凝土和易性較好、硬化混凝土表面光滑，強度、抗?jié)B達到設計要求。

３．２電信大廈

    濟南電信大廈在使用Ｃ３０商品混凝土中，發(fā)現(xiàn)泌水量較嚴重。通過實驗，及時調整了Ｍｗｏ，解決了混凝土嚴重泌水這一問題（實驗結果如表２），通過實驗調整配比中Ｍｗｏ，使Ｍｗｏ下調４kg。這樣較好地解決了混凝土拌和物泌水量問題。

３．３天建大廈

    天建大廈應用ＹＨＢ－６配制c40商品混凝土時，發(fā)現(xiàn)商品混凝土坍落度損失快。我們通過調整混凝土外加劑的摻量及Ｍｗｏ，即適當?shù)卦黾樱伲龋拢稉搅炕蛟黾樱停鳎铮^好地解決了混凝土坍落度損失快這問題。其實驗結果如表３。

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