水泥与减水剂适应性影响因素的研究进展

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1、文章编号：1009—944l(2012)03-0015一02水泥与减水剂适应性影响因素的研究进展①口口韩立东。艾红梅，燕芳(大连理工大学建设工程学部，辽宁大连116024)摘要：介绍了水泥与减水剂适应性的测试方法。结合国内外研究成果，从水泥自身和外加剂两方面对二者之间适应性的影响因素进行了综述和分析，以期为该领域相关研究提供参考。关键词：水泥；外加剂；适应性；流动度中图分类号：TU528．042．2文献标识码：A引言随着混凝土技术的不断发展，现代混凝土已由原来的四组分逐步发展为六组分。外加剂作为第五组分对改善混凝土性能具有重要作用，极大地促进了混凝土施工技术和新品种混凝土

2、的发展。化学外加剂的分散作用和矿物外加剂的物理密实作用、强度效应，使高性能混凝土性能大大优于常规混凝土¨]。然而，在实际应用中经常会遇到水泥与外加剂不相适应的问题，严重影响到混凝土的性能及工程质量。大多数外加剂与水泥之间都存在适应性的问题，而实际工程中最容易出现的是减水剂与水泥间的不适应性。这种不适应性能够比较快速、直观地反映出来，如混凝土拌合物流动性变差、减水率降低、板结发热、坍落度损失过快等。因此，水泥与外加剂适应性的研究主要集中在减水剂与水泥的适应性方面。1水泥与减水剂适应性的测试方法1980年，KantroDL[21提出利用微型坍落度仪(上口直径36mm，下口直径

3、60mm，高度60mm)检验水泥与减水剂的适应性，测定用不同品种水泥和减水剂拌制的混凝土拌合物的流动度，根据流动度大小和经时损失判断水泥与减水剂间的适应性。目前，普遍采用的研究减水剂与水泥适应性的方法有两种：Marsh筒法和净浆流动度法。Marsh筒法由加拿大Sherbrook大学的AitcinPc等"1提出，这种方法是将掺有外加剂的水泥净浆倒入Marsh筒内，测试不同时刻(5min、60min)Marsh筒内流出一定体积的浆体所用时间。根据Marsh时间与外加剂掺量间的关系曲线评价两者的适应性。净浆流动度法是GB／T8077--2000((混凝土外加剂均质性试验方法》中

4、规定的测试方法，它是测定水泥净浆不同时间的流动度，绘制减水剂掺量与流动度的关系曲线，分析曲线拐点(即饱和点)处外加剂掺量、流动度、流动度经时损失，以此评价水泥与减水剂的适应性。Marsh筒法和净浆流动度法测试原理的侧重点不同。前者反映的是水泥浆体的表观黏度，后者反映的是浆体的屈服应力。在我国，Marsh筒法不是标准测试方法，但是这种方法与净浆流动度法相比更为直观、便捷、可靠，同时试验误差更小”1，因此在科学研究中得到了广泛应用。2水泥与减水剂适应性的影响因素水泥与减水剂的适应性是一个十分复杂的问题，其影响因素很多。根据作用主体的不同，可分为减水剂影响和水泥自身的影响，具体

5、包括水泥和减水剂的组成与性能、减水剂种类和掺量、混凝土配比和工艺等。2．1减水剂的影响水泥浆体中相界面具有较高的界面能而导致其不稳定，颗粒间有相互聚结的趋势⋯。掺入水泥浆体的减水剂吸附于水泥颗粒表面，改变了“水泥一水”体系固液界面的性质，使水泥颗粒表面形成带负电的粒子层，彼此由于静电斥力而被分散；一些具①基金项目：沈阳建筑大学省级重点实验室开放基金项目资助课题(cL一200907)；辽宁省大连市2011年科学技术基金资助项目(2011J21DW002)。建材技术与应用3／2012。15‘有长链的共聚物吸附在水泥粒子表面，形成较大的空间位阻作用，使水泥颗粒之间的作用力发生变

6、化"J，从而改变了水泥浆的流动性。不同减水剂的化学组成和结构存在差异，表现为与同种水泥的适应性不同。COPPOLAL等№1采用不同减水剂，改变其掺量，测定水泥浆1h内的流动度保持度。聚羧酸高效减水剂(PCE)的减水效果和流动度保持性比萘系减水剂(NSF)好，但其结果受水泥型号影响较大；混凝土流变性能和力学性能与其砂浆的测试结果一致。2．2水泥自身因素的影响水泥自身对其与减水剂之间适应性的影响因素比较多，主要包括：水泥矿物组成、熟料中游离氧化钙和碱含量、水泥细度和颗粒级配、石膏缓凝剂和助磨剂的性能与掺量、混合材种类和掺量等。2．2．1矿物组成的影响水泥熟料中四大矿物的水化速

7、度和水化产物的比表面积存在差异，因此对减水剂的吸附能力不同，吸附能力顺序为：C3A>C4FA>C3S>C2S。C3A水化速度最快，对减水剂吸附量最大，控制熟料中C，A含量，可以有效改善水泥与减水剂的适应性。王子明【71研究了不同矿物对聚羧酸减水剂的吸附量，C。A对减水剂的吸附量远大于其他矿物成分；李艳君等哺1利用紫外一可见吸收光谱法测定了萘系高效减水剂(FDN)在C，s、c：s颗粒表面的吸附量，结果表明，水化时间相同时，FDN在C，S颗粒上的吸附量大于在C：S颗粒上的吸附量。2．2．2碱含量的影响水泥熟料矿物中，c，A水化速度