影响水泥与外加剂相容性的因素及解决方法

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1、影响水泥与外加剂相容性的因素及解决方法随着预拌混凝土的飞速发展.混凝土配合比设计除了考虑混凝土强度、耐久性之外，还更注重其工作性能，水泥与减水剂的相容性是影响混凝土工作性的重要因素。水泥与外加剂相容性不好.可能是外加剂的原因，可能是水泥品质的原因.也可能是使用方法造成的，或几种因素共同起作用引起的。在实际工作中，若不能分辨出确切原因.容易引起各方的争议。本文从水泥熟料矿物组成、烧成温度和烧成速度、冷却制度，混合材种类和品质.碱含量和fCaO含量，石膏的种类和存在形式.水泥比面积和颗粒分布，水泥新鲜度、温度等方面对水泥与减水剂间相容性问题进行分析.并提出改善水泥与外加剂问相容性的一些方法和思路。

2、1水泥熟料矿物组成及工艺制度的影响1.1熟料四种主要矿物含量的影响四种矿物对减水剂吸附量由大到小的顺序为C3AC4FC3SC2S。尤其C3A的吸附量远远大于其他三种熟料矿物。这是因为减水剂主要吸附在水化产物上，吸附量与其水化产物的数量和表面性质有关.凡水化快，水化产物比表面大的熟料矿物.吸附量就大，而使溶液中的减水剂大大减少。C2A的水化速度最快。C4F，C3S次之，C2S最慢，C2A的水化产物比面积大。所以含C2A多的水泥，减水剂的适应性差。1.2熟料烧成温度和烧成速度高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同，高温快烧的熟料.硅酸盐矿物固熔较多其他组分(如C3S固熔A120，、Fe20

3、，、Mg0等形成A矿)，这增加了硅酸盐矿物的含量及性能.提高了水化活性.并使C2A与CAF含量减少。其固熔量随温度的升高及烧成速度的加快而增大。故高温快烧的熟料，A矿发育良好，尺寸适中.边棱清晰，水泥强度较高，与外加剂相容性好。低温烧成的熟料.硅酸盐矿物活性较差，水泥强度较低，并且由于C2S固熔Al：03、Fe20，减少，熟料矿物中析晶出来C2A与C4AF较多，水泥标准稠度用水量大.与外加剂相容性差。1.3冷却制度的影响熟料在较高温度范围(1450℃：~l200℃的快速冷却，有利于A矿保持良好的晶型，C2S粉化，硅酸盐矿物活性较高：溶剂矿物多以玻璃体存在，大量减少C2A与C4F的析晶，因而对于

4、快冷熟料，即使C2A与C4AF计算含量较高.由于大部分以玻璃体存在，所磨制的水泥仍与外加剂相容性好。凝结时间正常，水泥强度较高。慢速冷却时，熟料中β-C2S转变为γ一C2S，矿物活性降低，C2A与CAF大量析晶，水泥与外加剂相容性差。2混合材料种类和品质的影响混合材对减水剂具有吸附作用。由吸附量实验得知.作为水泥混合材的吸附量由大到小.一般为煤矸石粉煤灰矿渣。掺矿渣的水泥适应性优于掺煤矸石的。一般来说火山灰质混合材具有较大的内表面积。故吸附量大.不同品质的粉煤灰适应性差异很大。优质的粉煤灰、超细粉煤灰适应性好；粗粉煤灰、含碳量大的吸附量大.适应性差。粉煤灰：粉煤灰为多孔性的中空圆球体，优质的粉

5、煤灰含有大量球形度良好的玻璃体.由于球形玻璃体的"滚珠效应".可以改善水泥的流变性能，提高水泥与外加剂的适应性。粗粉煤灰和含碳量大的粉煤灰中含有较多未燃尽的碳.而未燃烬的碳具有多孔结构，能吸附大量的减水剂和水分.这种"吸附效应"使水泥与减水剂的相容性变差。矿粉：粒化高炉矿粉除具有胶凝性和火山灰性，还具有微填充效应。混凝土体系可理解为连续级配的颗粒堆积体系。粗集料间隙由细集料填充.细集料间隙由水泥颗粒填充.水泥颗粒之间的间隙则由更细的集料填充.矿渣微粉的细度比水泥颗粒细.在取代了部分水泥以后.这些小颗粒填充在水泥颗粒间的空隙中.置换期问的的填充水.因而使拌和物的表面水相应大量增加，促进了混凝土流

6、动性的改善。同时，由于磨细矿渣的需水性低于硅酸盐水泥.因而替代部分水泥后所形成的胶凝体系的总需水量下降.富余的水分有利于提高混凝土的流动性。这就是矿渣的微填充效应，它有助于提高水泥与外加剂的相容性。3水泥含碱量和fCaO含量的影响3.1水泥碱含量水泥的碱含量主要是指水泥中Na20和K20的含量。碱含量对水泥与减水剂的适应性会产生很大的影响。碱的存在使水泥标准稠度用水量增大，使水泥水化速度加快，减水剂的塑化效果变差，含碱量越高，水泥与减水剂的适应性越差.还将导致混凝土的坍落度经时损失增大。目前国内最普遍使用的是萘系高效减水剂.而碱含量是控制萘系减水剂与水泥相容性良好的关键因素之一。2000年在法

7、国召开的第六届国际化学外加剂会议上.我国留学生姜施平博士等，发表的文章指出：水泥的可溶性碱含量、细度、C，A含量和石膏类型.是控制掺萘系减水剂水泥浆和混凝土流变性能的关键参数。最佳可溶性碱含量在0.4%~0.6%当量的Na20。萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水泥水化速率受这些参数影响.它们控制混凝土流动度的损失速率。使用可溶性碱含量低的水泥时，不仅当减水剂剂量不足时坍落度损失较快.且当剂量稍高于