浅谈混凝土外加剂水泥适应性与对混凝土性能影响

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1、....页眉窗体顶端上世纪九十年代开始，我国国民经济持续、快速发展，基础工业建设和建筑业对水泥、混凝土及其制品需求大增，带动了我国水泥、混凝土与制品工业大发展，并已成为国民经济快速增长和基本建设高速发展的重要产业。随着建筑技术的不断进步，对水泥混凝土的要求也越来越高，不仅要求混凝土可调凝、早强、高强、大流动度、高密实性、高耐久性、低水化热、轻质，而且要求制备成本低、成型容易、养护简便等。为达这些目的，混凝土外加剂起着重要的作用，并已成为混凝土中必不可少的第五组份。混凝土外加剂的特点是品种多、掺量少，在改善或提高新拌和硬化混凝土的性能中起着重要的作用，新拌混凝土

2、工作性能明显改善；能有效控制混凝土的凝结时间与坍落度损失；后期强度有较大的增长；增加混凝土的密实性，抗渗、抗冻、抗炭化等耐久性指标有较大的提高，硬化混凝土有较好的体积稳定性等。外加剂的研究和应用技术的发展促进了混凝土施工新技术与新品种混凝土的发展，在发达国家掺外加剂的混凝土占混凝土总量50%～80%，特别是日本、北欧等国几乎全部混凝土都掺用外加剂，我国仅接近40%。使用外加剂的普及程度是衡量一个国家混凝土技术水平高低的重要标志之一，特别是高性能外加剂与高性能混凝土已成为本世纪混凝土工程的“高新技术”。自水泥新标准实施后，外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响

3、出现了不少问题。因此，了解混凝土外加剂与水泥的适应性，外加剂对混凝土性能的主要影响，对更好使用外加剂，处理好外加剂与水泥及混凝土的关系，充分发挥混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。一、混凝土外加剂与水泥的适应性混凝土外加剂与水泥的适应性问题，涉及水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识，是一个极复杂的问题，但也是一个必须了解与基本掌握的问题。水泥是混凝土最基本的胶凝材料，全国水泥占世界水泥总量的1/3，2003年已达8.6亿多吨，曾连续多年居世界之首。水泥新标准在2001年4月1日正式施行后，各水泥厂已采取了一系列重大技术措施来提高水泥质量

4、以适应新标准的要求，主要从提高水泥早期强度、细度（增大比表面积）、C3A的含量、混合料的质量等，使水泥达到新标准的要求，但与外加剂的适应性却增加了不少问题。....页脚.....页眉混凝土外加剂厂也紧紧跟上，对各类外加剂进行了性能调整以达到与新水泥指标兼容性。从外加剂厂来说，尽管作出了很大的努力，但从工程实践的情况来看，问题仍然很多，如同品种同掺量的外加剂，对不同品种的水泥，效果差异极大，甚至同一种水泥，但不同时期效果也有差别，使用同一批外加剂的水泥净浆流动度时大时小，其混凝土的坍落损失有时忽大忽小，甚至有时泌水、有时又不泌水、凝结时间的差异也很大，时而还会出

5、现促凝现象等等，这些就是外加剂与水泥的适应性问题。1.外加剂与水泥不相适应主要表现在减水效果低下或增加流动性的效果不好、凝结速度太快或缓凝、坍落度损失快，甚至降低混凝土强度等，这种种不适应的问题与外加剂的品种、作用机理、原材料的选用与制造工艺、胶凝材料的成份、细度、水泥磨细阶段工艺的差异有关，其他如环境温度、加料方式和外加剂用量也会产生影响。2.外加剂品种与性能的影响外加剂特别是化学合成的高效减水剂性能对水泥净浆流动的影响。如萘系高效减水剂的性能涉及磺化程度与磺化产物，缩合工艺与程度，分子量大小，平衡离子，分子结构等各种因素。水泥等无机矿物颗粒由于范德华力、不

6、同电荷的静电互相作用、水化颗粒的表面化学作用，导致粒子形成聚集结构，束缚一部分水，不能用于滑润水泥粒子，也不能立即用于水化。加入高效减水剂等外加剂后，由于吸附作用和电荷斥力，使水泥粒子分散，絮凝结构解体，释放束缚水并阻止粒子的表面相互作用，使水泥浆体的流动性增大，其增加的大小与其技术性能及掺量有关。聚羧酸盐（pc）及氨基磺酸盐（as）、羰基磺酸盐类（saf）、萘系(ns)的流动度大,木质素磺硫酸盐类(ls)流动度小,效果差。ns是使水泥料粒子形成双电层的静电斥力而分散，sa是使水泥颗粒表面的外加剂层互相作用的空间斥力而分散，saf与pc是静电斥力和空间斥力两种

7、力的作用而分散，因而效果更好。3.水泥矿物组份与化学成份的影响水泥胶结料的矿物质成份和化学成份对外加剂吸附量的多少，对流动性及强度增长有很大影响。外加剂吸附量越少的水泥浆体的流动度值越大。C3A、C4AF混水后，ζ电位呈正值，较多地吸附外加剂。C3S、C2S混水后ζ电位呈负值，吸附量较少。在水泥矿物中C3A需水量大，水化快，放热大，吸附外加剂量最大，依次为C4AF、C3S、C2S。水泥新标准实行后，水泥厂为提高强度而增加C3A与C4AF，其含量越高，适应效果越差。且C3A含量对相容性的影响远比C4AF大，这是由于高效减水剂优先吸附于C3A或其初期水化物的表面，

8、C3A的水化速度比C4AF....页脚