水泥與外加劑相容性改善措施

　　水泥和外加劑作為混凝土的主要組分，有時(shí)候盡管所用的水泥與高效減水劑的質(zhì)量都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但配置出的拌合物不理想。拌合物的工作性能不佳，極有可能影響混凝土強(qiáng)度從而導(dǎo)致嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故和重大經(jīng)濟(jì)損失。這時(shí)需要考慮水泥與減水劑相容性：使用相同減水劑或水泥時(shí)，由于水泥或減水劑的質(zhì)量而引起水泥漿體流動(dòng)性、經(jīng)時(shí)損失的變化程度以及獲得相同的流動(dòng)性減水劑用量的變化程度。一般需要測(cè)定在推薦減水劑添加劑量的減水效率、對(duì)凝結(jié)時(shí)間影響、混凝土坍落度損失速率以及對(duì)強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)可以用標(biāo)準(zhǔn)水泥砂漿或擬使用的混凝土進(jìn)行，對(duì)比同砂漿流動(dòng)度或同混凝土坍落度條件下，測(cè)定減水劑的減水率，以及對(duì)凝結(jié)時(shí)間、坍損速率、強(qiáng)度的影響，看是否滿(mǎn)足所有使用要求，判斷是否相容。

　　為了改善水泥與減水劑的相容性，可以采取以下幾項(xiàng)措施。

　　1.水泥方面

　　1.1在強(qiáng)度許可的前提下，采用比表面積較小的水泥，水泥的比表面積大，不僅水化速率更快，水化產(chǎn)物迅速包裹在未水化的水泥顆粒與減水劑的表面；同時(shí)，水泥顆粒對(duì)減水劑的吸附能力增強(qiáng)，在減水劑摻量不變的前提下，削弱減水劑的分散效果。因此，一般來(lái)說(shuō)，比表面積較小的水泥與減水劑的相容性較好。

　　1.2盡量選擇二水石膏調(diào)凝的水泥

　　當(dāng)將木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑加入到以硬石膏調(diào)凝的水泥漿體中時(shí)，減水劑不但沒(méi)有分散水泥顆粒的作用，反而會(huì)促進(jìn)水泥漿體假凝。這是較為典型的水泥與減水劑不相容現(xiàn)象。水泥的實(shí)際生產(chǎn)中，所使用的石膏礦內(nèi)部礦物并不單一，通常有硬石膏CaSO₄、半水石膏CaSO₄·0.5H₂O 、二水石膏CaSO₄·2H₂O和復(fù)合石膏等。即便是所選用的石膏礦相較為單純，主要為二水石膏，然而在水泥粉磨過(guò)程中，極易由于磨機(jī)溫度不斷升高而使二水石膏脫水產(chǎn)生半水石膏，進(jìn)而產(chǎn)生硬石膏。半水石膏或硬石膏在水泥與減水劑的相容性中有兩個(gè)方面的影響：一方面，半水石膏與硬石膏的水化速率高，容易造成拌合物假凝；另一方面，半水石膏與硬石膏對(duì)減水劑分子的吸附能力強(qiáng)，易造成拌合物溶液中減水劑濃度低，降低減水劑對(duì)水泥的分散效果。因此，選用礦相較單純的二水石膏礦作調(diào)凝石膏，并嚴(yán)格控制粉磨機(jī)溫度的水泥生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品一般較少出現(xiàn)與減水劑不相容的現(xiàn)象。

　　1.3選擇C₃A含量較低的水泥

　　水泥中的礦物成分是影響水泥與減水劑相容性的一個(gè)主要因素。水泥中的C₃A，C₄AF，C₂S，C₃S對(duì)減水劑有選擇性吸附作用。由于大量減水劑分子被吸附能力較強(qiáng)的C₃A，C₄AF所吸附，占水泥比重較大的C₂S與C₃S顯得吸附量不足，導(dǎo)致拌合物動(dòng)電電位明顯下降，混凝土坍落度損失很大。

　　1.4選擇SO₃含量較高的水泥

　　水泥中的可溶性堿（實(shí)際是堿的硫酸鹽）已被證明是水泥與減水劑相容性的重要參數(shù)，對(duì)于每一種水泥和多磺酸鹽的高效減水劑的復(fù)合系統(tǒng)，可能存在一個(gè)可溶性堿的最佳含量，在低堿水泥（出于對(duì)發(fā)生堿—骨料反應(yīng)的擔(dān)憂(yōu)，一些地方出臺(tái)了對(duì)水泥含堿量的限制，引起水泥廠家選擇生產(chǎn)原材料的變化，例如用砂巖代替黏土，以降低水泥的總堿量）中，加入少量的硫酸鈉明顯地改善了水泥漿體和由這種水泥制備混凝土的流變性。堿的硫酸鹽溶解非常快，并比硫酸鈣溶解的快，在水化初期提供較高水平的SO₄^2-濃度與C₃A反應(yīng)，消耗C₃A，減少C₃A對(duì)減水劑分子的吸附量。因此使用SO₃含量較高的水泥，拌合物有更好的工作性能。

　　1.5試驗(yàn)證明

　　粉煤灰水泥或礦渣水泥與減水劑的相容性一般優(yōu)于普通硅酸鹽水泥與減水劑的相容性。

　　2.減水劑方面

　　2.1氨基磺酸鹽減水劑或聚羧酸鹽減水劑與水泥的相容性?xún)?yōu)于萘磺酸鹽系減水劑與水泥的相容性；復(fù)合型減水劑在水泥中的分散效果要優(yōu)于單一型減水劑的效果。

　　2.2同種減水劑從劑型來(lái)看，液劑優(yōu)于粉劑。液劑減水劑在水泥漿體或混凝土拌合物中的分散性要優(yōu)于粉劑減水劑在拌合物中的分散性，因此能更充分地被水泥顆粒所吸附，從而對(duì)水泥顆粒有更好的分散效果。

　　2.3摻入方式。采用后摻法或二次添加法對(duì)改善水泥與減水劑相容性有明顯的效果。這是因?yàn)樗嘤鏊?，其礦物組分C₃A，C₄AF能迅速生成C₃AH₈和C₄AFH₁₀，在有石膏存在的環(huán)境中主要生成AFm相，因此大量消耗C₃A與C₄AF，這時(shí)加入減水劑，則較多的減水劑能比較充分地被C₂S，C₃S吸附，水泥顆粒的動(dòng)電電位明顯提高，并在一定時(shí)間內(nèi)維持較穩(wěn)定的動(dòng)電電位，直接表現(xiàn)為混凝土和易性較好，坍落度損失較小。

　　3.其他

　　在商品混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)因?yàn)橼s進(jìn)度抓產(chǎn)量，將水泥廠家剛送來(lái)的還未降下溫度的水泥投入到混凝土生產(chǎn)當(dāng)中，從而引起速凝。這種溫度較高的水泥俗稱(chēng)新磨水泥（或新鮮水泥），由于溫度較高，加水拌和后，與水急劇反應(yīng)；此外，該種水泥由于尚未完全冷卻，其固熔體活化點(diǎn)較多，在活化點(diǎn)上吸附了大量的減水劑分子，進(jìn)一步加速了水泥的水化速率，降低了減水劑的分散效果。因此，在這種情況下，應(yīng)先將水泥靜置冷卻后，再加以使用，才能避免水泥與減水劑不相容現(xiàn)象的發(fā)生。