水泥与减水剂适应性

水泥与减水剂适应性（精选8篇）

水泥与减水剂适应性 篇1

引言

水泥与减水剂的适应性也称为相容性, 即将某种减水剂掺入某种水泥所配制的混凝土中, 若能产生应有的效果, 则认为该外加剂与所用水泥的适应性好, 否则即适应性不好。在实际生产中, 并不是所有的水泥与减水剂都能产生很好的效果, 若水泥与减水剂的适应性差, 将造成混凝土不能满足运输或施工的需要, 最终影响混凝土的强度和耐久性。本文通过试验, 从水泥、混合材和减水剂3个方面, 分析了影响水泥与减水剂适应性的主要因素, 供参考。

1 水泥的影响

1.1 水泥熟料矿物组成的影响

采用某水泥厂生产的P·O 42.5R和P·O 42.5水泥, 外加剂采用相同的配合比, 用混凝土坍落度方法测试, 结果见表1。

由表1可见, 水泥中的铝酸盐矿物越高, 混凝土的初始坍落度越小, 坍落度经时损失越大, 这是因为水泥熟料中C3S、C2S、C3A、C4AF对减水剂的吸附能力不同, 其吸附顺序为:C3A>C4AF>C3S>C2S, 即铝酸盐矿物对减水剂的吸附能力大于硅酸盐矿物。有研究表明, 水泥与减水剂的适应性与水泥对减水剂的吸附量有关, 吸附量越大则适应性越差。因此, 为了提高水泥与外加剂的适应性, 应提高硅酸盐矿物含量, 降低铝酸盐矿物含量, 特别是降低C3A的含量。C3A的含量最好控制在8 %以下。

1.2 水泥中的碱含量

随着水泥中碱含量的增大, 减水剂与水泥的适应性变差。这主要是由于碱含量高而使水泥中C3A的水化速度加快, 对减水剂的吸附量增大, 致使与水泥的适应性变差。碱含量的增大, 还会导致混凝土的凝结时间缩短, 坍落度经时损失变大。

1.3 水泥中石膏种类的影响

掺入水泥中的石膏一般有二水石膏、无水石膏和半水石膏。石膏是水泥的缓凝剂, 遇水后溶解为SO42-离子和Ca2+离子, 在早期能抑制C3A的水化速度。硫酸盐含量的多少, 直接影响混凝土的工作性能, 因此, 石膏的溶解度和溶解速度至关重要。

采用某水泥厂生产的P·O 42.5水泥, 分别掺入二水石膏、无水石膏和半水石膏, 其余配比均相同, 其混凝土坍落度试验结果见表2。

由表2可见, 掺入无水石膏的混凝土初始坍落度大, 坍落度经时损失也大;掺二水石膏的混凝土初始坍落度大, 坍落度经时损失则很小。这是由于石膏形态不同, 在水中的溶解度和溶解速度不同, 溶解度和溶解速度大小顺序为:无水石膏<二水石膏<半水石膏。无水石膏的溶解度和溶解速度小, 不足以抑制C3A的水化速度;半水石膏的溶解度和溶解速度大, 导致假凝;二水石膏则介于二者之间, SO42-离子的溶出量恰好可以控制C3A的水化速度。因此, 如果生产水泥时使用二水石膏, 则水泥与减水剂的适应性好。

1.4 水泥细度的影响

水泥细度对混凝土坍落度的影响见表3。

由表3可见, 水泥细度越细, 则初始坍落度小, 坍落度经时损失大。这是因为水泥细度越细, 其比表面积越大, 水泥的水化速度越快, 对减水剂的吸附量越大。如果水泥细度粗, 水泥的水化速度变慢, 虽然对减水剂的吸附量变小, 但水泥强度降低。所以, 为了提高水泥与减水剂的适应性, 要求水泥的细度适中, 一般控制在细度 (80 μm筛筛余) 2 %～5 %为宜。同时要求水泥的颗粒级配要好, 适宜的级配范围为:粒径5～30 μm的占90 %, 粒径<5 μm的占10 %。

2 减水剂的影响

减水剂的种类很多, 如木质素磺酸盐类减水剂、多元醇类减水剂、β-萘磺酸盐类高效减水剂、三聚氰胺类高效减水剂、氨基磺酸系高效减水剂AH等。试验用减水剂为木质素磺酸钠减水剂MJ和氨基磺酸系高效减水剂AH, 试验结果见表4。

由表4可以看出, 当减水剂MJ的掺量为1.2 %、减水剂AH的掺量为1.0 %时, 可以配制工作性能相近的混凝土。当减水剂AH的掺量为1.2 %时, 混凝土的初始坍落度增大, 并出现离析、泌水现象。可见减水剂的种类不同, 达到饱和点减水剂的掺量也不同, 因此, 在实际工作中, 要根据所用减水剂的种类确定合适的掺量。

3 混合材的影响

近年来在配制混凝土时, 常采用粉煤灰、矿渣粉等量替代水泥, 混合材的种类、颗粒形貌和混合材掺量对水泥与减水剂的适应性也是有影响的。

3.1 高炉矿渣的影响

高炉矿渣粉磨成细粉后一般为多角型, 与水泥的接触面积小, 且矿渣的吸水性低, 对减水剂的吸附小, 所以, 用矿渣替代部分水泥可以改善水泥与减水剂的适应性。根据试验, 矿渣粉可掺20 %～35 %。

3.2 粉煤灰的影响

不同质量的粉煤灰对混凝土的流动性影响很大, Ⅲ级及Ⅲ级以下的粉煤灰比较粗, 碳含量高、孔隙大, 能够吸附大量的减水剂, 会使减水剂与水泥的适应性变差;优质粉煤灰比较细, 碳含量小、孔隙小, 对减水剂的吸附量小, 减水剂与水泥的适应性好, 粉煤灰掺量可控制在15 %左右。

4 结论

4.1 水泥熟料中的C3A含量、水泥含碱量、石膏种类、水泥细度, 均会对水泥与减水剂的适应性造成显著影响。

4.2 减水剂的种类及掺量对水泥与减水剂的适应性有明显影响。采用适量的高细矿渣粉或优质粉煤灰等量替代水泥, 可以改善水泥与减水剂的适应性。

水泥与减水剂适应性 篇2

摘要：外加剂与水泥适应性影响因素。

关键词：外加剂与水泥适应性影响因素

1外加剂的掺量和掺加工艺的影响

1.1混凝土外加剂的最佳掺量外加剂的掺量应按推荐掺量、使用要求、施工条件、原材料等因素通过试验进行确定。使用要求是指工程的使用要求，如早强还是缓凝，节约水泥还是改善性能等。施工条件是指现场工地条件，如当时的气温，保温养护措施，地上施工还是地下施工，以及工地的管理操作水平。混凝土原材料的变化较大，原材料的改变对外加剂的影响效果也不一样。以上条件的变化都将影响外加剂的使用效果，因此，工程确定使用外加剂品种后，应通过试验确定最佳掺量。对某一种水泥、某一配比的混凝土而言，任何混凝土外加剂都存在一最佳掺量，即在最佳掺量时，混凝土外加剂的性能会出现拐点。外加剂的掺量是获得最好的技术和经济效益的重要因素，其最佳掺量是根据试验、混凝土配合比来确定。各种减水剂的最适宜掺量不尽相同。萘系减水剂大约为水泥质量的0.5％－1.5％，此时强度增加为10％－25％。在混凝土外加剂大掺量或低掺量(相对最佳掺量而言)往往会出现截然不同，意想不到的效果。如“坍落度”损失的快慢、泌水大小、缓凝与促凝等。不同的外加剂有各自不同的适宜掺量范围，小于或大于该范围均不能发挥其本质作用。超掺量会使凝结时间延长，减水率和强度增长幅度不大，尤其是木钙，超掺量会使混凝土长期不凝结。高效减水剂超掺量会引起泌水严重，和易性不好，技术经济均不合理。使用高效减水剂由于减水率较大，一般都能达到12～20％，所以在使用中一定要注意控制适宜的掺量，以避免因掺量过多引起强度下降，流动性过大，影响工程质量。因此施工单位在使用外加剂前，应按工程实际情况，验证确定外加剂的最佳掺量。

1.2混凝土外加剂掺加工艺(先掺法和后掺法)改变混凝土外加剂的掺加工艺，根据以往工作经验和从事混凝土工程人员的调查，后掺法的混凝土的工作性能优于先掺法的混凝土，而达到同样的效果。后掺法的掺量往往更小，这与混凝土外加剂和水泥颗粒的吸附和分散有关。所以在工程实际中要根据试验决定采用先掺法还是后掺法。通过试验和工程实际应用表明：采用后掺法或滞水法、或少量多次掺加的工艺，这种方法的效果较好。

2搅拌时间与搅拌速度的影响

混凝土搅拌时间会影响混凝土的含气量及混凝土外加剂对混凝土的分散效果、凝结时间，从而混凝土的工作性和硬化混凝土的力学性能和耐久性。搅拌机速度过快，会破坏水泥中的胶体结构和破坏水泥颗粒表面形成双电层膜，使混凝土凝结时间、坍落度损失、泌水量都受到较大影响，但在施工中一般搅拌1.5～3分钟。如果采用干掺法，减水剂应有载体分散或延长搅拌时间，保证混凝土搅拌均匀。采用溶液掺加时，配制减水剂的水必须从拌和水中扣除，以保证准确的水灰比。为减少坍落度损失，使减水剂更有效地发挥作用。可采用后掺法。对高效减水剂掺加方法不同，效果也不同。后掺法将使混凝土的和易性及强度比同掺法优越。当采用搅拌运输车运送混凝土时，减水剂可在卸料前2分钟加入搅拌运输车，并加快搅拌运输车转速，拌匀后出料，效果较好。

3混凝土外加剂品种的影响

混凝土外加剂中所含不同的官能团如：－OH，－SO₃，－COOH，－CH₂等对水泥颗粒影响不同，外加剂的分子量，形状不同都会影响外加剂的性能。混凝土外加剂呈阴离子表面活性剂还是呈阳离子表面活性剂。水泥中C₃A，CAF，C₃S等吸附分散效果不相同，也直接影响水泥中SQ4^2-的溶解度，从而导致混凝土外加剂与水泥适应性的问题的。在泰安地区大多数外加剂都是β－萘硫磺酸甲醛高缩合物的钠盐，在施工中当外加剂与所用水泥的适应性不好，更换水泥又不可能时可以要求外加剂厂家调整外加剂的成分，以达到外加剂与水泥的适应性良好。混凝土外加剂中碱含量高，则对混凝土早期强度有利，但新拌混凝土坍落度损失快。有些外加剂引气量过大，而且气泡不均匀、不封闭。气泡过大导致新拌混凝土坍落度损失快，而且使硬化混凝土抗冻、抗渗等耐久性下降。

4水泥的影响

在混凝土组成材料中水泥对外加剂混凝土的性能影响最大，不同的减水剂品种对水泥的分散、减水、增强效果不同。对于同一种减水剂，由于水泥矿物组成、混合材料品种及掺量、含碱量、石膏品种及掺量的不同，其减水增强效果也很不相同。

4.1矿物成分水泥的矿物组成中以C₃A，C₃S对水泥的水化速度和强度的发挥起决定作用。C₃A含量高的水泥减水效果较差。影响水泥适应性的主要是C₃A。在水泥中一般以石膏作为调凝剂。一般说来，C₃A含量低的水泥，其适应性良好，坍落度损失小。减水剂加到水泥中后，首先被C₃A吸附。在减水剂掺量不变的条件下，含量高的水泥，由于被C₃A吸附量大，必然使得用于分散C₃S和C₂S等其他组分的量显著减少，因此C₃A含量高的水泥减水效果较差。需要较多的CaSO₄·2H₂O作为调凝剂。若混凝土拌合物中SO4_2-浓度不足，新拌混凝土坍落度损失快。通常水泥适应性不好，水泥在生产过程中采用回转窑干湿法生产，使水泥混凝土物组分晶相状态细度石膏发生不同程度的变化，从而导致混凝土外加剂与水泥适应性问题的产生。水泥中吸附外加剂能力C₃A＜C₄AF＜C₃SII＜C₂S。其水压速率与其关系近似成正比。当新鲜水泥存放一段时间后，由于其中f-CaO减少使混凝土拌合物需水量减少，坍落度损失减缓，从而改善了混凝土外加剂与水泥适应性，水泥中亲水性掺合料保水性好。火山灰质水泥保水性差，易泌水。一般水泥需水量大小和坍落度损失大小按规律：PI.PII＞P.O＞P.S＞P.F＞P.P泌水性正好与其相反。水泥熟料中碱含量过高，就会使水泥凝结时间缩短，使其早期强度及流动度降低，因此，碱含量高的水泥减水效果较差。用硬石膏或工业副产石膏作调凝剂的水泥，对不同种类的减水剂使用效果不同，如木钙、糖蜜缓凝剂掺入用硬石膏作调凝剂的水泥后会出现速凝、不减水等现象，在使用中必须注意。在工程中选用外加剂时，应根据工程材料及施工条件通过试验确定。

4.2 细度水泥过细，水化速度快，需水量大，保水性好，但坍落度损失快减水效果大，而且水泥过细，混凝土收缩大，含气量下降，降低了混凝土的抗渗、抗冻耐久性。

4.3 石膏石膏是水泥熟料中的主要胶凝材料。石膏细度大，使石膏溶解度不够，产生速凝。石膏用量不够，不能有效控制C₃A的水化。一般在混凝土中，CaSO₄·2H₂O调凝效果优于CaSO₄·1／2H₂O。石膏与水泥熟料的粉磨温度通常较高，从而使二水石膏脱水或半水石膏再脱水成石膏，从而导致混凝土外加剂与水泥适应性较差。有的石膏在使用木钙或糖蜜类减水剂时会产生速凝现象，特别是用无水石膏或工业氟石膏时。

5掺合料的影响

通常水泥中掺加粉煤灰或磨细的矿渣有利于新拌混凝土的流动性，而且使其坍落度损失减缓。但需水量比的关系为：Ⅰ级＞Ⅱ级＞Ⅲ级。Ⅰ级坍落度损失小，但保水性差，易泌水。掺膨胀剂的混凝土其坍落度损失快，水泥与混凝土外加剂适应性较差，掺矿渣混合材的水泥比普通水泥减水效果好。

6环境温度、湿度的影响

混凝土拌合物的凝结时间、硬化速度和早期强度的发展与养护温度有密切关系。掺八高效减水剂后，这种现象更加明显。特别是凝结时间的影响在20℃以下较显著。温度高，水泥的水化速度加快，而且混凝土表面水分蒸发加快，混凝土内游离水通过毛细血管源源不断地补充到混凝土表面。这样，水泥水化加速，而混凝土的游离水大量被蒸发而减少，从而使新拌混凝土坍落度损失加快。而且某些混凝土外加剂的缓凝效果在30℃以上作用大大降低。醇酮酯在高温下，对C₃S缓凝效果较好。因此在高温下，大多需要提高混凝土外加剂的掺量和防止水分蒸发。木钙具有缓凝性和引气性浇筑后要较长时间才能形成一定的结构强度，在养护时如果用蒸养必须延长静停时间或减少掺量，否则混凝土容易产生微裂缝、表面疏松、起鼓及膨胀等质量缺陷。但使用高效减水剂时，由于其引气量较低，缓凝性也较小，用于蒸养时不需要延长静停时间。所以在掺外加剂的混凝土施工中一定要注意养护，避免养护过程中水分蒸发。混凝土强度值虽然也随着温度降低而降低，但在5℃养护条件下，3d强度增长率仍然较高，因此高效减水剂可用于日最低气温0℃以上施工的混凝土。

7施工配合比的影响

施工中配合比虽是设计问题，但它对混凝土外加剂与水泥适应性的影响很大。据有关资料和试验表明：砂率过高会使混凝土拌合物流动性降低，保塑性降低，坍落度损失加快。在混凝土配合比中，石子的形状、吸水量、级配也严重影响混凝土的施工性、保水性、粘聚性、流动性、保塑型、可密实和成型性。在实验中，降低水灰比W／C以提高混凝土的强度，而在低水灰比W／C下，有一个最佳单位用水量。在最佳用水量下，混凝土外加剂对水泥混凝土的各项性能能充分发挥使混凝土拌合物的保水性能，保塑性能等工作性状态改善，保证了水泥在水化时，石膏有足够的溶解用水，从而保证了外加剂的浓度，是外加剂和水泥适应性得到了改善。砂石骨料的粒径、品种和用量对减水剂混凝土的含气量、减水率和强度有一定的影响。砂的粒径对混凝土的含气量的影响较大，含气量的峰值出现在粒径0.3～0.6mm的范围内，这是由于砂的表面粗糙凹凸不平，易于聚存气体，当砂的粒径大于该范围时，由于表面积小，吸附空气量少，拌合物内含气量小：而粒径小于该范围时，拌合物易于凝聚成团，阻碍了气体的进入，故含气量也小，混凝土的减水率随含气量的增加而相应提高。因此，以中砂配制的混凝土减水率最佳。粗砂和细砂次之，特细砂则减水效果最差：石子粒径在20～40mm时，对减水率的影响不显著，粒径小于20mm时，则含气量增加，大于40mm时，则含气量减小：石子品种对混凝土减水率有较大的影响，卵石表面光滑，表面积小，而碎石表面粗糙多棱角，表面积大，在要求混凝土坍落度相同的情况下，碎石需增加用水量和砂率，如砂率不增大，则碎石混凝土的减水率低于卵石混凝土。

8结束语

浅析水泥与减水剂的适应性问题 篇3

随着混凝土制品的日益增多,混凝土结构的日趋复杂,建筑物的高层化和大型化,对混凝土的新技术也提出了更高的要求。而混凝土新技术的发展主要依赖于作为混凝土六大组分之一的外加剂性能的不断提高。混凝土外加剂除了具有良好的性能外,在使用过程中还存在一个普遍的、非常重要的问题就是水泥与外加剂的适应性问题。在现代混凝土使用过程中,混凝土坍落度经时损失大就是水泥与外加剂不适应的典型例子,也是困扰商品混凝土生产厂家和使用单位的一个非常头痛的问题。减水剂作为混凝土外加剂中的重要品种,在混凝土中的使用也最为广泛。因而,在实际工程中反映最多、反响也最强烈的就是减水剂与水泥之间适应性差的问题。针对这一问题,分析了影响水泥与减水剂适应性的原因,并有针对性地提出了改善措施,对减水剂的合理使用具有指导意义。

1 水泥与减水剂适应性的影响因素

从减水剂得到广泛应用以来,人们发现同一种减水剂对不同水泥往往表现出不同的效果,尤其会导致新拌混凝土的流变性能及其随时间的变化不大一样,这一发现称作水泥与减水剂的适应性。影响水泥与减水剂适应性的因素很多,根据国内外专家学者的研究成果并结合实际应用情况,归纳起来大约有以下几方面的因素。

1.1 水泥自身存在的影响因素

1)水泥熟料的矿物组成。

水泥中的C3A水化速度最剧烈,当水泥熟料中的C3A含量较高时,其对减水剂的吸附量也较大,使水泥浆体的游离水中没有足够浓度的减水剂分子存在。在实际使用中表现为混凝土坍落度达不到设计要求或坍落度经时损失大,不能满足施工要求。

2)混合材的种类和掺量。

不同的混合材料需水量不同,颗粒级配差别也大。混合材需水量相对小、颗粒级配(按照一定比例和水泥熟料粉磨后)好的水泥流动性较好,反之,适应性较差(细度对水泥与减水剂的适应性影响也较明显)。

3)碱含量和石膏的种类。

碱含量高时,水泥与减水剂适应性差,塑化效果低,坍落度损失大;不同形态的石膏在水中溶解度不同,和C3A的匹配程度也相异,当有效SO3和C3A不匹配时,就表现为水泥浆体流动度经时损失快和混凝土坍落度经时损失快。

1.2 减水剂方面的影响因素

1)不同品种的减水剂产品对水泥的适应性差别很大。如木钙、糖钙等普通减水剂和萘系、蜜胺树脂高效减水剂与水泥的适应性较差,而氨基磺酸盐和聚羧酸盐高效减水剂与水泥的适应性好。这与其化学成分、分子结构、极性基团种类及其在分子中的数量、非极性基团种类、聚合度和平衡离子浓度等有关。

2)同一类型的减水剂,由于原材料性质不同,生产工艺不同(磺化度、聚合度不同),其平均分子量、分子量分布和杂质含量不同,对水泥的适应性也不相同。

3)复合外加剂各组分之间的适应性不同。高效减水剂与普通减水剂复合可能产生沉淀,如萘系+木钙或糖钙等;普通减水剂与石膏之间也可能出现假凝现象,如木钙或糖钙+硬石膏或氟石膏。

2 改善水泥与减水剂适应性的措施

水泥与减水剂的适应性差,直接影响到混凝土的工作性能,甚至会引发质量事故。改善水泥与减水剂的适应性是混凝土工作者的研究热点。本文在前人研究的基础上总结出以下几点改善措施:

1)新型高性能减水剂的开发应用。其特点是:碱含量低,掺量低,减水率高,增强效果好,不泌水不离析,坍落度损失小。

2)不同外加剂的复合使用。高效减水剂与缓凝剂复合或与缓凝减水剂复合,能有效抑制水化,减少坍落度损失;减水剂与引气剂复合,引入大量微小气泡流动性增加,粘聚性提高;减水剂与减水剂复合,产生协同效应和超叠加效应,有效改善了与水泥的适应性;适当的多组分复合能更有效的改善水泥与减水剂的适应性。

3)采用后掺法能有效改善水泥与减水剂的适应性。

4)出现“欠硫化”现象,要适当的增硫。

5)从源头入手,在粉磨水泥时加入保坍剂或保坍助磨剂来改善水泥与减水剂的适应性,从而实现“双向”适应。

6)适当的调整配合比。

3 结语

1)关于水泥与减水剂的适应性影响因素多,机理较为复杂,还有待进一步的深入研究,以便对症下药。

2)在水泥粉磨时加入保坍剂或保坍助磨剂来改善水泥与减水剂的适应性,是一种新思路,为打破只有外加剂来适应水泥的传统模式奠定了基础。

摘要：针对在实际工程中减水剂与水泥之间适应性差的问题,从水泥自身存在的影响因素与减水剂方面的影响因素分析了影响水泥与减水剂适应性的原因,并有针对性地提出了具体改善措施,以促进减水剂的合理使用。

关键词：水泥,减水剂,适应性,改善措施

参考文献

水泥与减水剂适应性 篇4

1 对配料方案的探索

采用石灰石、黏土和铁粉配料时黏土既是硅质材料的提供者, 也是铝质材料的提供者, 满足熟料n值的同时, 熟料Al2O3含量偏高, 平均为5.20%, 熟料P值平均1.60, C3A含量在8.20%左右。由于C3A水化速度及凝结硬化较快, 放热多, 标准稠度用水量大, 水泥加入减水剂流动性差, 因此着手降低熟料中的Al2O3含量。采用Al2O3含量较低的硅质材料部分替代黏土组织生产, 配料方案设计:KH=0.880±0.02, n=2.50±0.1, P=1.4±0.1。2010年3月分别采用砂岩1 (外购) 、硅砂、硅石和砂岩2 (当地砂岩) 部分替代黏土进行配料。原料的化学分析见表1。

%

2 几种配料方案比较

2.1 方案一:采用石灰石、黏土和铁粉

熟料三率值KH=0.881, n=2.62, P=1.63, n、P都在指标上限, 熟料Al2O3含量偏高, 达到5.26%, C3A含量8.2%～8.4%。生料制备及熟料煅烧比较稳定, 熟料各项指标均达到较好的水平。2010年2月熟料3d抗压强度达到29.8MPa, 28d抗压强度达到60.5 MPa, 熟料与聚羧酸系减水剂适应性良好, 与萘系减水剂的适应性差, 生料成本低。

2.2 方案二:砂岩1部分替代黏土

熟料三率值KH=0.881, n=2.60, P=1.41, 熟料P值下降了0.2, Al2O3含量降低到5.00%, C3A含量为7.20%。此阶段整体生产较为顺畅, 生料、熟料质量控制较为稳定, 生料三率值合格率有所提高, 窑工况稳定, 窑皮正常, 熟料煅烧理想。由于C3A含量下降, 熟料3d抗压强度下降到26.9MPa, 28d抗压强度为58.5MPa, 较为理想。熟料与聚羧酸系和萘系减水剂的适应性相对三组分配料均有改善, 但对萘系减水剂的适应性仍然没有达到预期的目的。生料成本增加了1.80元/t。

2.3 方案三:硅砂部分替代黏土

熟料三率值KH=0.897, n=2.74, P=1.45, 为了提高强度, 将KH偏高控制, 由于n值偏高, 硅酸盐矿物多, 熔剂矿物偏少, 对烧成工艺系统要求条件高, 料子难烧, 飞砂料多, 窑皮变短, 熟料3d抗压强度为26.7MPa, 28d抗压强度为57.6MPa, 标准稠度用水量下降较多, 为23.1%, 不论是聚羧酸系还是萘系, 熟料与减水剂的适应性有所提高。生料成本增加了2.20元/t。

2.4 方案四:硅石部分替代黏土, 高铁配方

熟料三率值KH=0.904, n=2.66, P=1.26, 由于硅石的SiO2含量更高, 所以将熟料Fe2O3提高, 以降低熟料n值。我公司多年来Fe2O3控制在3.2%～3.4%, 所以控制在3.7%的水平, 基本为阶段性偏高控制。又由于硅石中Al2O3含量仅为1.40%, 所以熟料的P值下降明显, C3A下降到5.98%, C3A偏低过多, 熟料早期强度偏低, 3d抗压强度25.4MPa, 28d抗压强度549MPa, 生料易磨性差, 细度偏大, 窑煅烧较为困难, 飞砂量大, 窑皮基本在18m左右, 频繁出现堆雪人, 熟料需水量低, 为23.2%, 熟料对聚羧酸系和萘系减水剂适应性有较大改善。生料成本增加了1.95元/t。

2.5 方案五:硅石部分替代黏土, 中铁配方

熟料三率值KH=0.889, n=2.61, P=1.47, 因前阶段偏高铁控制, 煅烧范围窄, n值偏高, 窑飞砂量大, 在前一阶段的基础上将熟料Fe2O3控制在3.40%左右, 为中铁控制, 并将硅石用量从2.5%下降到1%, 降低了n值, 提高了P值, C3A含量从5.98%提高到7.52%, 3d抗压强度为25.4MPa, 28d抗压强度为57.8MPa, 生产过程中窑况不佳, 生料易磨性差, 细度偏大, 飞砂的情况没有好转, 窑皮仍然基本在18m。由于煅烧情况不理想, 影响到熟料与减水剂的适应性。生料成本相对普通料提高了0.56元/t。

2.6 方案六:砂岩2部分替代黏土

熟料三率值KH=0.882, n=2.60, P=1.41, 将砂岩配比从2.58%下降到2.06%, 生、熟料质量较为稳定, 熟料与减水剂适应性良好, 对聚羧酸系和萘系效果理想。生料成本增加了1.61元/t。

3 熟料品质

不同配料方案的熟料化学分析见表2, 物理性能见表3。

从表3可以看出, 采用方案二砂岩部分替代黏土生产的熟料强度较高, 28d抗压强度达到58.5MPa;采用当地砂岩部分替代黏土时熟料28d抗压强度为56.7MPa。

4 熟料与减水剂的适应性

表4为熟料与减水剂适应性试验结果。

从表4可以看出, 采用方案六砂岩部分替代黏土生产的熟料与减水剂无论聚羧酸系还是萘系的适应性均有较大提高。

5 成本分析和企业效益

表5为不同配料方案的成本比较。

从表5可以看出, 采用当地砂岩每吨仅增加1.61元成本, 由于水泥与减水剂的适应性效果改善明显, 增加了用户对水泥的信赖和认可, 拓宽了水泥市场, 为企业赢得了可观的经济效益。

水泥与减水剂适应性 篇5

聚羧酸高性能减水剂作为一种化学外加剂, 已经成为配制高性能混凝土不可缺少的组成部份, 也是使混凝土材料实现高性能化和绿色化的重要措施之一。它可以最大限度地控制混凝土的用水量, 提高混凝土的耐久性, 缩短凝结时间, 改善普通混凝土坍落度损失过快等缺点。虽然聚羧酸高性能减水剂相比萘系减水剂具有突出的性能优势, 但是在实际应用过程中, 还必须首先解决好聚羧酸减水剂与水泥的适应性问题。聚羧酸减水剂与水泥适应性良好是聚羧酸减水剂得以推广应用的基本前提。在实际应用过程中, 以净浆流动度法或砂浆流动度法来检验聚羧酸对水泥的适应性, 具备较强的相关性和可操作性。

1 试验

1.1 原材料

水泥采用闽福P.O 42.5水泥和龙麟P.O 42.5水泥, 静置时间分1d和7d;减水剂采用Point-S型聚羧酸减水剂 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型) , 福建科之杰新材料有限公司生产。

1.2 性能检测方法

采用GB50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》附录A混凝土外加剂对水泥的适应性的检测方法进行净浆测试。采用GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中测定水泥砂浆工作性的方法进行砂浆测试。

1.3 聚羧酸减水剂的复配

按表1所示, 根据Point-S聚羧酸减水剂不同成分进行不同比例的复配。

2 结果与分析

为了研究不同配方的聚羧酸减水剂与不同水泥的适应性关系, 分别采用砂浆流动度法和净浆流动度法进行适应性试验, 并根据水泥静置时间、含泥量, 考察不同配方减水剂对水泥的和易性、初始流动度、1h流动度损失和经济成本等因素, 选取一种综合性能优异的聚羧酸减水剂, 并进一步对结果进行分析比较得出结论。

2.1 净浆流动度试验

每种型号的Point-S与两种不同含泥量的水泥 (纯水泥和用红土泥取代6%的水泥) 和不同静置时间的水泥都分别做净浆流动度试验。

2.1.1 净浆流动度试验 (1d)

采用闽福水泥, 静置1d, 进行净浆流动度试验, 试验结果如表2所示。采用龙麟水泥进行净浆流动度试验, 试验结果如表3所示。

图1研究了不同型号减水剂与闽福水泥净浆流动度的试验情况。由图可知, 掺加不同型号的聚羧酸系减水剂, 闽福水泥的净浆流动度都增大了, 净浆流动度都在210mm以上, 其中Point-S-Ⅰ-1#、Point-S-Ⅰ-2#、Point-S-Ⅲ-1#型号, 1h纯闽福水泥的流动度损失波动比较大, 效果不是很好。当用6%的泥取代水泥做净浆流动度试验时, 流动度基本都下降了, 只有Point-S-Ⅱ-1#型号反而增大。经过1h的损失也符合国家标准。

由图2可知, 掺加不同型号的聚羧酸系减水剂, 龙麟水泥的净浆流动度都增大了, 净浆流动度都在210mm以上, 纯龙麟水泥的净浆流动度和1h损失相差不大, 其中Point-S-Ⅰ-1#、Point-S-Ⅰ-2#、Point-S-Ⅰ-3#、Point-S-Ⅱ-2#、Point-S-Ⅲ-2#型号的减水剂1h后净浆流动度增加, 流动性保持比较好。当以6%的泥取代水泥后大多数减水剂流动度变化不大, 其中Point-S-Ⅱ-3#减水剂的效果最差, Point-S-Ⅰ-1#、Point-S-Ⅱ-1#的净浆流动度变化较小, 适应性较好。

2.1.2 净浆流动度试验 (7d)

不同配方的聚羧酸与静置7d的闽福水泥进行净浆流动度试验, 试验结果如表4所示。不同配方的聚羧酸与静置7d的龙麟水泥进行净浆流动度试验, 试验结果如表5所示。

由图3可知, 试验1到6组的水泥净浆流动度都比静置1d的有所提高, Point-S-Ⅲ-1#、Point-S-Ⅲ-2#、Point-S-Ⅲ-3#型号不是很明显, 而且1h的流动度损失趋势大致一样。当用6%的泥取代闽福水泥时, Point-S-Ⅲ-1#、Point-S-Ⅲ-2#、Point-S-Ⅲ-3#型号流动度相对较小, 1h损失后的接近210mm, 正好符合国家标准, 由于施工中经常还有其他因素的影响, 净浆流动度往往还需要更大一些, 显然Point-S-Ⅲ-1#、Point-S-Ⅲ-2#、Point-S-Ⅲ-3#型号不是很好。

由图4可知, 静置7d的龙麟水泥, 净浆流动度相对比较稳定, 聚羧酸对龙麟水泥的适应性和流动度保持大都要比1d的好, 并且对含泥的龙麟水泥也具有较好的适应性。这是由于水泥静置时间较长时, 粉磨时产生的正负电荷已经消失殆尽, 使外加剂对水泥的分散效果大为加强。

2.2 砂浆流动度试验

依据净浆流动度的试验原理, 进行不同型号聚羧酸减水剂砂浆流动度试验的比较, 配合比为C=400, W=160, S=800, A=4。采用闽福水泥进行的砂浆流动度试验结果如表6所示。采用龙麟水泥进行的砂浆流动度试验结果如表7所示。

由图5得知, 大多数型号聚羧酸减水剂与闽福水泥的适应性一般, 其中Point-S-Ⅰ-1#、Point-S-Ⅰ-2#、Point-S-Ⅱ-1#、Point-S-Ⅱ-2#、Point-S-Ⅲ-2#型号聚羧酸1h后的砂浆流动度还大于180mm, 其他型号的减水剂1h后的砂浆流动度均小于180mm。当用6%的泥取代闽福水泥进行砂浆流动度测试时, 1h后的砂浆流动度大于180mm的只有Point-S-Ⅱ-1#、Point-S-Ⅱ-2#。所以Point-S-Ⅱ-1#、Point-S-Ⅱ-2#的聚羧酸减水剂与闽福适应性最好。

由图6可以看出, 龙麟水泥与闽福水泥相比较, 不同型号聚羧酸减水剂对龙麟水泥的适应性比闽福水泥要好得多, 无论是初始流动度, 1h经时流动度, 还是含泥量6%时的流动度都要比闽福水泥高出30mm左右, 并且流动度都大于180mm, 由此看出如果选用这2种水泥来确定聚羧酸减水剂的配方, 只要把对闽福水泥的适应性调整好就基本可以确定配方了。

3 结论

总结以上试验结果, 与闽福和龙麟两种水泥适应性最好的, 且对含泥量比较不敏感的聚羧酸减水剂, 只有Point-S-Ⅱ-1#、Point-S-Ⅱ-2#这两种型号的聚羧酸减水剂, 这两者都是以TS-1、TS-7母体进行配制的, 前者是1:2, 后者是1:1。由于TS-1引出的气泡相对较多较大, 且不够稳定, 我们最后确定选用Point-S-Ⅱ-1#的聚羧酸减水剂, TS-1与TS-7的比例为1:2。

从试验结果还可以看出, 聚羧酸减水剂对静置时间7d的水泥分散效果明显好于静置时间1d的水泥。因此, 在实际生产应用中, 客户的水泥, 应尽可能静置一段时间再使用, 用新鲜的水泥进行生产, 聚羧酸的使用效果将受到较大的影响。

参考文献

[1]蔡丽朋.减水剂对水泥的适应性及混杂使用减水效果研究[J].建筑科技, 2010.1 (41) , 47-49

[2]曹文婷.混凝土外加剂与水泥的适应性问题浅析[J].科技创新导报, 2010 (25) , 63-65

水泥与减水剂适应性 篇6

1 作用机理

在水泥与混凝土科学领域, 有关对水泥与减水剂反应的探讨一直在进行。一般认为, 减水效果决定于水泥粒子的分散性和分散的稳定性, 而水泥粒子的分散稳定性则取决于吸附表面活性剂的静电斥力和立体位阻效应。高效减水剂大多属于阴离子型表面活性剂, 水泥颗粒在水化初期其表面带有正电荷, 减水剂分子中的负离子会吸附于水泥颗粒表面, 形成吸附双电层, 这时相互接近的水泥颗粒会同时受到粒子间的静电斥力和范德华引力的作用, 使水泥颗粒相互排斥, 从而防止了粒子间的凝聚。同时, 由于在絮凝结构中包裹着很多拌合水, 静电斥力把水泥颗粒内部包裹的水分释放出来, 使之用于水泥水化, 减少拌合水用量, 也使体系处于良好而稳定的分散状态。但对于聚羧酸盐系 (PC) 减水剂 (一种高效减水剂) 来说, 导致分散效果的静电斥力不是主导因素, 而是由减水剂本身大分子链及其支链所引起的空间位阻效应。这对水泥絮凝结构起到较好的分散作用。另外高效减水剂除了对水泥颗粒有吸附分散作用外, 还有湿润和润滑作用[1]。

2 主要影响因素及其测定方法

2.1 比表面积

比表面积是评价水泥性能的重要参数。根据GB 175-2007通用硅酸盐水泥标准规定:“水泥细度 (选择性指标) 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示, 不小于300 m2/kg”。TB 10005-2010铁路混凝土结构耐久性设计规范限制硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的比表面积不超过350 m2/kg。

高效减水剂在被水泥吸附后作为一种分散剂起作用。在一定程度上, 其分散作用与其吸附量或吸附后的水泥固体表面密度成正比。因此, 水泥固体颗粒的比表面积 (SSA) 显然是影响分散性的主要因素之一。如果水泥固体比表面积增加一倍, 为了保持相同的吸附效果, 就需要加入两倍的减水剂。所以说比表面积是研究水泥与减水剂相互作用的必须分析的参数之一。就SSA测量而言, 最重要的是掌握其测量方法和取样方法, 它们对比表面积值的测量有很大的影响[2]。

用来测量SSA有多种方法, 在铁道工程中最常用的方法是Blaine法, 也称“透气法”, 这种方法主要根据一定量的空气通过具有一定空隙率和固定厚度的水泥层时, 所受阻力不同而引起流速的变化来测定水泥固体颗粒的比表面积。这种方法对于硅酸盐水泥的分析是适合的, 因为它和强度增长相关。但Blaine方法对于含水水泥浆的比表面积测量并不合适, 这在GB/T 8074-2008水泥比表面积测定方法 (勃氏法) 中也提及, 因为它不能正确地分析凝胶颗粒, 诸如:多数化合反应生产的水合物。从新拌制水泥浆分离得来的固相颗粒, 采用气体吸附BET法测量的比表面积值均大大超过了采用Blaine方法测量的数值, 这说明Blaine方法对开始生成的水化物不敏感, 而BET方法却很敏感[2]。同时也说明了BET方法适用于粉末及多孔材料 (包括纳米粉末及纳米级多孔材料) 比表面积的测定, 在测量含水率高的样本可以得到更确切的值。

2.2 吸附量

如2.1所述, 吸附量也是影响高效减水剂分散性的主要因素之一。测量水泥吸收高效减水剂的数量可以用水泥固体颗粒表面吸附量来测定。目前, 用于减水剂吸附作用的研究方法主要有传统的比色法和总有机碳分析 (TOC) 法, 工程实际中常以TOC法评价聚羧酸系减水剂 (PC) 的吸附性。但是这种评价方法可能产生很大误差。这是因为水泥中的有机组分污染对测定吸附量有很大影响。在先前的许多研究中, 减水剂吸附量是通过对比从水泥浆中提取到的液态的有机碳和最初的掺合水的TOC的分析得到的。通常不考虑原水泥中有机碳的含量。但是高效减水剂是一种高分子表面活化剂, 它能分散一些来自水泥中的有机组分, 而这些组分并不来源于掺合水。如果采用简单的测量方法来测量在水泥中的有机碳的含量, 会导致测量值与实际的有机碳含量有很大的误差。在掺合了高效减水剂的硅酸盐水泥固体样本中, 在含水状态下测量减水剂吸附量, 若以TOC测量分析会造成分析产生很大误差。同样有研究表明:这种方法也忽略了很重要的一个因素———分子量分布的影响[1]。当然还可能有其他的一些影响因素等待探索。

2.3 化学反应

水泥水化时, 液相中的Ca2+, OH-, Si O32-等离子的浓度随时间而变化, 即存在着离子的溶入 (水化) 与析出 (生成水化产物) 。即使在水合物保持固体状态条件下, 由于高效减水剂的阴离子和水合物表面阳离子作用, 从而影响减水剂的吸附。所以, 应该对水泥浆的水化速率进行分析。但新拌水泥浆的水化反应主要是由水泥颗粒和石膏的化学反应平衡及可溶性碱的浓度所决定的, 这对分析减水剂的吸附量有很大难度。

2.4 其他忽略的影响因素

目前已有许多研究表明:水泥与减水剂作用的影响因素还有许多未曾发现。为了保证实验的客观性, 应该充分评价每一个因素的影响, 有一些因素还可能无法量化评价。影响水泥和减水剂相互作用的因素见表1。

3 实验

3.1 实验原料

水泥:硅酸盐水泥42.5。减水剂:聚羧酸高效减水剂 (PC) 。

3.2 比表面积测量

实验采用BET法, 采用氮气作为吸附气体。取w/c在0.35~0.4之间的硅酸盐水泥样品, 让其在40℃~80℃的真空下干燥。在水泥水合物中, 钙矾石最易受到取样的影响。从实验中得出, 最开始形成的以钙矾石为主的含水化合物, 对水化物进行加热会导致其比表面积的增加和质量减少。在低于60℃左右时, 质量减少百分比与水化物温度成正比, 但此时的温度对其比表面积影响很小。而在超过60℃左右时, 测量的比表面积却迅速增加 (见图1, 图2) 。Ca (OH) 2, C-S-H凝胶和石膏是在水泥水化过程中形成的另外的主要物质, 所以它们对比表面积测量值的影响也应考虑。有文献表明:在40℃~60℃时, 它们均对比表面积无明显的影响, 在超过60℃时, 除石膏外有很小的影响, 对于石膏, 在110℃时, 比表面积测量值随温度以10的倍数增加, 这可能是由于水化生成β—半水石膏的影响。根据实验结论, 为了精确测量水泥浆的比表面积, 在真空下干燥水泥浆应在60℃以下进行。

3.3 吸附量测量

实验采用TOC法和体积位阻色谱 (SEC) 方法测量吸附量。在一定温度下, 将一定浓度的聚羧酸系减水剂 (PC) 水溶液和硅酸盐水泥以w/c=0.4拌合, 间隔一定的时间进行取样, 并根据浓度变化来计算PC吸附量。采用SEC方法进行测量, 实验显示随时间的增加, 吸附量逐渐增加;30 min后吸附量基本趋于稳定, 可认为达到了吸附平衡。同条件下的另外一组水泥浆样品实验, TOC法得出的结论是:随着PC剂量增加超过一定值时, 吸附减少, 初步分析, 认为这是由于水泥中有机碳的释放导致的 (见图3, 图4) 。有的研究表明PC大粒子能够被优先吸附, 这表明了颗粒大小在控制减水剂的作用效果时的重要性。

3.4 溶液稀释影响

本实验采用用水稀释的方法获得水泥浆样本。这是因为在含有氢氧钙石和石膏共存的溶液中, 新拌水泥浆可溶碱浓度接近平衡, 这里的可溶碱含量来自在水泥中可溶解性碱的量加上混合时加入的其他碱的量。任何稀释都将必然减少碱的浓度, 这改变了溶液的化学反应平衡。有其他研究的实验得出:当利用稀释方法, 以5的倍数增加w/c时, Na+和K+的浓度基本以同样的因数减少。然而, 采用同样的办法, 对于硫酸盐、氢氧化物和Ca2+溶液有不同的结论———SO42-减少的浓度小于化学反应 (石膏和铝酸三钙的化学反应) 引起的石膏浓度减小。氢氧离子的表现与氢氧钙石的溶解呈现非线性相关。但钙离子不同, 在w/c大约为100%时, 离子浓度最高;当w/c低于100%, 钙离子浓度是随w/c的增加而减少的, 这和其他离子的表现相反。这也得出了一个结论, 减水剂的吸附受到溶液离子浓度的影响, 尤其是SO42-和Ca2+的影响[2]。

4 结语

1) 实验证明在干燥温度超过60℃时, 钙矾石将会分解, 这会导致BET法测定的比表面积值大大增加。因此对样品进行比表面积测量, 应在60℃以下对测量样品进行干燥。2) 实验表明了使用TOC法的局限性和使用SEC法的优越性。表明了作用时间和PC掺合量是影响吸附量的主要因素。3) 本次研究忽略的其他因素的影响还需要进一步的研究探索。为了正确分析化学反应对高效减水剂吸附性的影响, 在保持水泥浆中各组分质量不减小的情况下进行干燥, 这一点至关重要。

摘要：阐述了水泥与高效减水剂的作用机理, 并采用实验对影响硅酸盐水泥与高效减水剂作用效果的两个参数——比表面积和吸附量的精确测量方法进行了探索, 经实验得出了一些有价值的结论。

关键词：高效减水剂,吸附,比表面积,影响因素,准确测量,探索

参考文献

[1]刘勇.聚羧酸高效减水剂构效关系及吸附分散作用[D].武汉:武汉理工大学, 2008.

[2]Kazuo Yamada.Basics of analytical methods used for the investigation of interaction mechanism between cements and superplasticizers[J].Cement and Concrete Research, 2011 (41) :793-798.

[3]GB/T 19587-2004, 气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法[S].

水泥与减水剂适应性 篇7

1 混凝土减水剂剂品种及内在性质的影响

混凝土外加剂中所含不同的官能团如-OH、-COOH、-CH2、-SO3等对水泥颗粒影响不同, 外加剂的分子量、形状不同都会影响到混凝土外加剂的性能。混凝土外加剂是阴离子表面活性剂还是阳离子表现活性剂或是非离子表面活性剂, 水泥中的C3A、C4AF、C3S、f-Ca O等吸附分散效果不相同。从而导致混凝土外加剂与水泥适应性的问题。另外混凝土外加剂中碱含量高, 对混凝土早期强度有利, 但新拌坍落度损失快。减水剂合成过程磺化度、平均分子量、分子量分布、聚合性质 (直链、支链与环状) 、磺酸基 (萘环) 的位置等都对相容性有影响。

2 水泥的矿物成分

C3A对相容性影响最大, 原因在于C3A对减水剂的吸附量远高于其他矿物成分。因此水泥矿物成分中C3A含量越多, 其吸附减水剂的数量就越多, 而水泥浆体中其他矿物成分吸附减水剂的数量就越小, 减水剂的减水增强效果就越差。研究表明C3A不宜高于8%。

3 水泥中的石膏成分

石膏作为调凝剂在水泥熟料粉磨过程加入, 由于磨温升高使一部分二水石膏脱水转变成半水石膏或无水石膏作调凝剂。使用这类调凝剂如果遇到木钙或糖钙等减水剂可能产生“假凝”现象, 使拌合物流动性很快丧失。

4 水泥的碱含量

煅烧水泥熟料所使用的黏土质原料中一般都不同程度地含有碱。在水泥熟料煅烧过程中, 这些碱会固溶在熟料矿物中, 从而减少熟料矿物的生成量, 并影响熟料矿物的结构形成和水泥水化的性质。一般碱含量越高, 水泥的流变性能变差, 北方水泥碱含量一般都偏高。此外, 煅烧熟料的碳酸原料和燃料煤中往往会含有硫酸盐、硫化物和元素硫等杂质, 在煅烧过程中也会固溶在熟料中。同时存在碱和SO3中, 就会形成碱的硫酸盐, 这叫做碱的硫酸盐化。碱的硫酸盐对水泥的流变性能影响很大。

5 水泥细度及颗粒组成

若水泥的粗细颗粒级配恰当, 则可得到良好的流变性能。水泥中3~30μm的颗粒主要起强度增长作用, 但颗粒小于10μm时需水量大, 需水量大, 必然加剧混凝土的坍落度损失。

6 水泥中的混合材

吸附实验证明, 对高效减水剂的吸附活性:C3A>C3A+石膏>煤矸石>C3S>矿渣, 通常掺粉煤矿灰或磨细矿渣有利于水泥的流动性, 而且使其混凝土坍落度损失减缓, 而减水剂对掺煤矸石混合材的水泥分散效果较差。

7 改善减水剂与不泥相溶性方法

(1) 改变混凝土外加剂的掺加工艺

采用后掺或滞水法或少量多次掺加的工艺。这种方法的效果较好。这就需要改变混凝土输送车的某些装置。若在搅拌运输车上安装配套的后掺或多次参加混凝土外加剂的仪器装置, 那么混凝土外加剂与水泥适应性差便可大大改善。

(2) 适当增加或减少混凝土外加剂的掺量

当混凝土掺合物坍落度损失太快时, 适当增加混凝土外加剂掺量。当混凝土严重泌水, 适量减少混凝土外加剂掺量。

(3) 适当调整混凝土外加剂的配方, 使混凝土外加剂对石膏的溶解度影响小, 并能提高石膏的溶解度。能产生效果的物质有HCl、H2SO4、HNO3及其盐类硅氟酸钠、Na F、Na Cl。特别是对硬石膏作调凝剂的水泥, 更应注意减少或不用木钙、糖钙这类使石膏溶解度降低的物质。在混凝土外加剂使用反应性高分子物质, 并适应复配相应的保水、缓凝、保塑组分。

(4) 调整混凝土配比

根据不同工程及设计要求调整好施工配比。混凝土外加剂只能使较合理配比的混凝土性能得到改善, 却不能使配比不合理、质量差的混凝土性能得到改善。在严重泌水的混凝土中适量掺加部份掺合料或适当提高砂率或适当降低Mwo。在混凝土坍落度损失率较高的混凝土中, 适当增加Mwo或适当增加混凝土外加剂掺量, 使其初始坍落度≥200mm, 这样有助于提高石膏的溶解度, 防止水分蒸发过快, 混凝土拌合物中游离水严重不足的现象产生。

(5) 调整掺合料。尽量降低f-CaO、Mg O、Ca SO4的含量, 有效控制C3A、SO42-、OH-的平衡。使混凝土中C3A<8%。

(6) 采取综合措施。通过调整混凝土外加剂配方, 调整混凝土配比。采取不同的掺加工艺, 或用部分掺合料代替部分水泥等措施。调整水泥与混凝土外加剂的适应性。

(7) 应更换水泥或减水剂。

8 结束语

影响减水剂与水泥相溶性的因素很多, 归纳起来有:减水剂品种及内在性质、水泥的品种、矿物组成、含碱量、石膏、掺合料、细度。公路混凝土使用减水剂应进行相容性试验。

参考文献

[1]葛光明等.混凝土外加剂.化学工业出版.2005年1月第1版.

水泥与减水剂适应性 篇8

一、相容性实验分析

本文中主要研究的两个对象, 其主要是借助净浆流动度的实验来开展的。在这个实验过程中, 为了保证实验的科学合理性, 要以《混凝土外加剂应用技术规范》作为参考的依据和原则。实验过程中的水灰比要规定为:0.29, 而具体的外加剂 (江苏博特) 掺量要以水泥的掺量作为不断递加的依据。例如以0.6%作为水泥掺量的初始量, 在此基础上以0.2%的聚羧酸减水剂, 作为掺量依次递加的依据, 一旦测出了饱和掺量点, 方可停止添加。在进行实验的过程中, 要将已经准备好的适量水泥、减水剂等均放到搅拌锅中。分为两次进行搅拌, 第一次先进行为期2分钟的搅拌 (要注意速度上相对较慢) , 在此基础上放置15秒。第二次也是进行2分钟的搅拌 (速度较快) 。两次搅拌结束后, 将搅拌完的物质放于已经准备完毕的圆模中, 然后不断进行注入, 在确定已经注满后, 采用刮刀进行刮平处理, 于30秒后计算净浆流动度值。相容性良好与否的判断原则, 是净浆流动度 (初始状态下的) 、流动损失情况以及饱和掺量等等。

二、影响相容性的相关因素分析

为了更好的分析水泥、聚羧酸减水剂会在什么条件下出现不相容的情况, 所以进行了实验研究。首先, 在封闭的室内储存水泥, 时间为18天。于100℃以上的条件下进行烘干, 烘干时间为1个小时。将水泥分为两个部分进行条件设定, 其中一部分存放于0% (湿度) 条件下进行冷却, 直至25℃;剩余部分在同样的湿度条件下进行冷却, 直至50℃。以上工作完成之后, 将不同条件下存储的水泥进行相容实验研究。而实验结果发现, 湿度条件直接影响到水泥、聚羧酸减水剂之间的相容性情况。

三、混凝土实验以及结果分析

从不同的研究资料中发现, 不同的粉煤灰掺量会对混凝土产生不同的影响, 例如混凝土的工作性、抗压性以及渗透性等等。所以下面就对混凝土的相关实验问题展开分析, 内容如下。

实验的方法:为了保证实验的科学合理性, 要参照一定的技术标准展开, 即《普通混凝土配合比设计规程》。在实验中所涉及到的胶凝材料, 要采取铁建设TB10424 (《铁路混凝土工程施工质量验收标准》) 号作为前提研究依据。同时, 配合比一定要保证准确性, 具体配合比的数据要求:水胶比-0.40, 粉煤灰掺量 (%) -25, 水泥 (扶绥海螺P O42.5) -278, 粉煤灰 (来宾电厂粉煤灰) -93, 水-148, 砂 (钦州平吉砂) -760, 石 (武鸣金湖石场) -1040, 减水剂-3.71。水胶比-0.40, 粉煤灰掺量 (%) -60, 水泥-233, 粉煤灰-155, 水-152, 砂-760, 石-1093, 减水剂-3.718。

结果分析:最终的实验结果可以从多个方面进行分析。首先, 工作性能。以一组数据进行混凝土的拌合物实验研究, 粉煤灰掺量 (%) 、坍落度 (mm) 、含气量 (%) 以及表观密度 (m3) 分别为:25、185、3.0、2400。其次, 抗压强度。在混凝土中加入了适量的粉煤灰后, 将对原本的强度进行改变, 较之前的强度来看, 掺量的粉煤灰越多, 其强度就会变得越低。与此同时发现, 大掺量粉煤灰高性能混凝土中, 其每一个组的配比均得到了明显的灵活性改善。较普通混凝土来看, 其强度会在一个月之后继续有所增长。

四、水泥新鲜度影响分析

水泥存放的具体天数不同, 其最终所得到的表面电荷也会有所不同。最终发现水泥存在的天数越多, 其所产生的表面电荷就越低。减水剂, 是荷负电的主要电表之一, 它的使用会让原本存储了4天的水泥增加减水剂的吸附量, 最终出现了仅仅存放4天的水泥与减水剂之间的不相容问题。而与之相比, 长时间存放的水泥, 其平均粒径相对较小, 但是会增加水泥本身的比表面积, 而比表面积的增加, 也会引发相容性差的问题, 很显然这个说法与本次试验的研究结果不一致。

结语

综上所述, 从本文实验所得结果来看, 新鲜度较低条件下的水泥, 其和聚羧酸减水剂之间会有比较好的相容性。相反, 在新鲜度高的条件下, 会出现二者相容性差的局面。而在温度相对较高、湿度较低的条件下, 就会直接影响到相容性效果。

参考文献

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