淺談混凝土外加劑與水泥的適應性
摘要：我國經濟不斷發展，人們生活水平不斷攀升，這就給建筑業的繁榮帶來了物質的基礎。特別是近年來，我國建筑業飛速發展，各項建筑新技術得到廣泛的應用，尤其是混凝土的應用，有效的提高了施工的效率。其中，混凝土外加劑是生產混凝土是必不可少的重要原料，他能有效的調整混凝土的強度、含水量等，使混凝土的性能更加穩定，更加適合不同的工程下對混凝土的性能要求。但是混凝土外加劑與水泥存在著一定的適應性問題，如何協調好混凝土外加劑與水泥的適應性，對于提高混凝土的性能至關重要。本文從適應性的概念出發，研究了混凝土外加劑與水泥存在的適應性問題，探討了影響混凝土外加劑與水泥適應性的因素，提出了一些混凝土外加劑與水泥適應性的改善措施，以供參考。
關鍵詞：混凝土外加劑;水泥;適應性
引言
隨著建筑業的發展，對于混凝土的早強、可調凝、高強、高密實性、大流動度、高耐久性、輕質、低水化熱，并且要求制備成本低，易成型、易養護……，混凝土外加劑是達到這些目的的重要途徑。而混凝土外加劑與水泥之間會有不適應的狀況發生。人們都在疑惑,為什么提高了水泥標準，改進了生產工藝,外加劑技術飛速的發展了，外加劑與水泥適應性的卻成為了一個突出的問題。更好使用外加劑，改善混凝土外加劑與水泥適應性，對于提高混凝土性能，充分發揮混凝土的重要作用意義重大。
一、混凝土外加劑與水泥存在適應性問題
(一)混凝土外加劑的定義
混凝土外加劑是指在混凝土攪拌前或拌制過程中的適當加入的，用以改善混凝土性能，實現混凝土施工性能的一種材料。混凝土外加劑的原理是：混凝土外加劑能改善水泥凝聚體的分散度以及吸附水、結合水和游離水的綜合比例，提高游離水的含量，最終提高混凝土的穩定性和流動性。混凝土外加劑是固—液分散體系，伴隨著水泥相變過程和水化過程，因此，對混凝土外加劑有著一定的要求。混凝土外加劑與水泥適應性是一個值得高度關注的問題，在添加混凝土外加劑之前，應進通過試驗，分析混凝土外加劑與水泥的適應性，以保證混凝土的質量。
(二)適應性的概念
適應性是指在混凝土制作過程中，外加劑、水泥向滿足相關國家標準的前提下，水泥—水系統中按照推薦摻量摻入適當的外加劑,能夠達到目標效果的,則是適應的;反之,不能夠達到目標效果的，則是不適應的。
(三)在混凝土制作過程中，混凝土外加劑與水泥適應性差的體現
1. 新拌混凝土的坍落度經過一段時間后損失較大。2. 新拌混凝土出現速凝、假凝等一些異常凝結。3. 新拌混凝土減水效果不佳，初始坍落度達不到要求。4. 混凝土產生泌水、離析分層的現象嚴重。5. 硬化混凝土強度明顯下降。
二、混凝土外加劑與水泥適應性的影響因素
(一)混凝土外加劑摻量和摻加工藝
混凝土外加劑都會有一個最佳摻量，當摻量最佳時，混凝土外加劑在調整混凝土的性能中最佳效果。混凝土外加劑的最佳摻量要通過試驗來確定的。此外，混凝土外加劑的摻加工藝，也是影響混凝土外加劑與水泥適應性的重要因素，摻加的方法分先摻法與后摻法，實踐表明，后摻法的效果優于先摻法，在達到同等效果的情況下，后摻法的外加劑使用量更小。
(二)混凝土攪拌時間與速度
混凝土攪拌時間與速度可調節混凝土的含氣量，還可以調節混凝土的分散效果和凝結時間，最終實現對混凝土的耐久性和力學性等各種性能的調節。
(三)混凝土外加劑品種
混凝土外加劑中不同化學鍵水泥顆粒會造成不同影響。外加劑的分子量和分子形狀、結構差異都會使得混凝土外加劑產生不同的性質。混凝土外加劑中各種表面活性劑，水泥中的C4AF 、C3A、游離CaO、C3S等吸附分散效果存在差異，會影響二水石膏的溶解度，進而影響混凝土外加劑與水泥的適應性。此外，混凝土外加劑中含堿量也會對混凝土外加劑與水泥的適應性產生影響。
(四)水泥方面的因素
水泥礦物成分、石膏形態、堿含量及其摻量、顆粒大小、混合材的品種及其摻量、溫度和新鮮度,對混凝土外加劑與水泥的適應性都會產生不同程度的影響。
1. 礦物成分
水泥中C3A 和C4AF兩種礦物質的比例越小，那么減水劑的分散效果就會越好。試驗表明，水泥中磺化的超塑化劑與硫酸根離子相比，硫酸根離子的化學鍵活性更強，更容易與鋁酸鹽作用。因此，C3A與硫酸根離子的濃度平衡狀況會直接影響到高效減水劑濃度。
2. 石膏形態和摻量
水泥剛開始接觸水，石膏摻量、品種和形態會直接影響到液相中C3A與硫酸根離子之間的平衡狀態，如果水泥的調凝劑采用的是無水石膏，那么，一旦碰到糖鈣、木鈣減水劑時，適應性就會完全顯現，不僅達不到減水效果，還會引起流動性損失過快的顯現，甚至是異常凝結現象。
3. 水泥的其他因素
影響水泥與混凝土外加劑適應性的因素眾多，除了上述的礦物成分、石膏形態和摻量，還有水泥的水泥的堿含量、細度、新鮮度和溫度也會對其余混凝土外加劑的適應性產生影響，比如水泥的堿含量過大、水泥越新鮮等都會會降低減水劑塑化效果。
三、調整混凝土外加劑與水泥適應性的方法
(一)混凝土外加劑的摻加工藝
對于混凝土外加劑的摻加方法，從工藝效果上看，采用后摻法、滯水法、少量多次摻法等方法，效果都比較好。這就需要對混凝土輸送車的裝置進行一些調整和改變。比如，在攪拌運輸車上安裝配套的后摻或多次參加混凝土外加劑的儀器裝置，就可以大大的改善混凝土外加劑與水泥適應性，而且能更好的發揮運輸車的技術優勢，帶來更好的經濟效益。
(二)凝土外加劑的配方與摻量
調整混凝土外加劑的配方能降低其對對石膏的溶解度的影響，提高石膏的溶解度，控制 SO42-的濃度。如果硬石膏作調凝劑，更應減少甚至不用木鈣、糖鈣這類物質，因為他們更容易降低石膏溶解度。使用反應性高的物質時要應適當復配緩凝、保水、保塑組分。此外，增加混凝土外加劑摻量能降低混凝土摻合物坍落度損失速度。降低混凝土外加劑摻量可以降低泌水情況。
(三)調整混凝土配比
要按照不同工程及設計要求，對混凝土進行合理的配比，如果混凝土嚴重泌水，那么就可以適量摻加部份摻合料或適當降低用水量或適當提高砂率。如果坍落度損失率較高，就可以適當增加混凝土外加劑的摻量或用水量。
(四)調整摻合料
盡量降低MgO、f - CaO、CaSO4 的含量，控制C3A、OH- 、SO42-之間的平衡。確保混凝土中C3A 的量盡量小于8 %。
(五)綜合措施
通過適當調整混凝土外加劑配方，合理調整混凝土配比，采用不同的摻加工藝，或用部分摻合料代替部分水泥等措施，經過多次試驗，調整水泥與混凝土外加劑的適應性。
總結
隨著經濟的發展，社會的進步，帶動了建筑業的迅猛發展，也帶動了混凝土、水泥以及外加劑的迅速發展。其中，混凝土外加劑是現代化混凝土施工技術和制備技術必不可少的一種重要組成部分。混凝土外加劑摻量和摻加工藝、混凝土攪拌時間與速度、混凝土外加劑品種以及水泥方面的因素都會影響混凝土外加劑與水泥的適應性。但這些影響因素可以通過混凝土外加劑的摻加工藝、配方、摻量和調整混凝土配比、摻合料的使用量等方法來調整。
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