隨著高性能混凝土的飛速發(fā)展，高性能混凝土配合比問題引起了人們的普遍重視。在水泥生產(chǎn)和混凝土施工中，水泥與外加劑的適應性問題一直是困擾水泥生產(chǎn)廠家、混凝土施工單位和外加劑生產(chǎn)廠家的技術難題。水泥與混凝土外加劑的辯證關系自然成為了重中之重。水泥有哪些因素影響外加劑的適應性，水泥影響外加劑適應性的因素很多主要有以下幾點:
(1)水泥熟料成分
不同的熟料礦物對減水劑的吸附相差甚遠。水泥對減水劑的吸附形式和吸附產(chǎn)物有著不同的兩種觀點。一種觀點認為減水劑對熟料礦物有選擇性吸附,吸附量從大到小的順序為C3A > C4AF > C3 S > C2 S。另一種觀點認為水泥熟料礦物水化速率快的,水化產(chǎn)物比表面積大的,對減水劑有吸附量大,其對減水劑的適應性就差。眾所周知,水泥熟料礦物的水化速率由快到慢的順序依次為:C3A > C4AF > C3 S >C2 S。許多學者的研究也表明,C3A 的吸附量較其它礦物的吸附量大得多。C2 S 的吸附量非常小,有的研究者試驗也認為,高C2 S 水泥對高效減水劑的適應性好。
(2)水泥中石膏的種類及摻量
當水泥生產(chǎn)中使用硬石膏,而又使用木鈣、糖鈣作緩凝減水劑時,混凝土拌合物的坍落度經(jīng)時損失會明顯增大,甚至發(fā)生"假凝"現(xiàn)象.
當水泥粉磨溫度過高時,所摻入的二水石膏會部分脫水轉變?yōu)榘胨?這也會導致水泥凈漿快凝而影響水泥與混凝土外加劑的適應性.
磷石膏、氟石膏等工業(yè)副產(chǎn)品,由于含有各種雜質,并且有效成分含量波動較大,也會影響水泥與外加劑的適應性.
(3)水泥中的堿含量
一般認為隨著水泥中可溶性堿含量增大,減水劑與水泥的適應性變差,減水劑的塑化效果降低,混凝土坍落度經(jīng)時損失增大.
但是,對于含Na2SO4的水泥(或Na2SO4由外加劑中帶入),由于堿是以硫酸鹽的形式存在,Na2SO4的溶解度及溶解速度比水泥中石膏大得多,溶解的SO42-與C3A反應生成鈣礬石抑制水泥水化,從而可以部分抵消由于堿含量增大對水泥的促凝作用以及對混凝土外加劑與水泥適應性的劣化作用.
因此有人提出水泥塑化度(SD)的概念,即SD=SO3/(1.29Na2O+0.85K2O),認為水泥中堿含量對外加劑與水泥適應性的影響與SO3含量,即SO42-含量有關.在SO3不變時,隨著堿含量增大,SD減小,適應性變差;在堿含量一定時,隨著SO3減少,SD減小,適應性變差.認為水泥的塑化度一般應控制在2.5~3.5之間為宜.
(4)水泥中混合材的種類及摻量
不同種類混合材對減水劑的吸附產(chǎn)生不同影響,礦渣對萘系減水劑的吸附量小于煤矸石,因此一般情況下?lián)降V渣的水泥與減水劑的適應性優(yōu)于摻煤矸石的水泥.一般而言,由于火山灰質混合材具有較大的內比表面積,其對減水劑的吸附量也就較大,因此摻火山灰的水泥與減水劑的適應性較差,主要表現(xiàn)為混凝土流動性差,坍落度經(jīng)時損失大.而摻不同品種粉煤灰的水泥與減水劑的適應性差異較大,一般使用優(yōu)質粉煤灰(含碳量≤5%)時,減水劑塑化效果好;而使用粗粉煤灰,含碳量>5%的粉煤灰時減水劑的塑化效果差.
在拌制混凝土時摻入的各種礦物摻合料,與水泥混合材一樣對混凝土外加劑的作用效果有影響.在外加劑摻量相同的情況下,摻礦物摻合料的混凝土與不摻者相比,其流動性因粘稠而變小,故此時應適當增大外加劑摻量或調整外加劑配方.但是,在摻粉煤灰的混凝土中減水劑的作用效果可能比在不摻粉煤灰的混凝土更好.
(5)水泥的細度及顆粒組成
水泥廠一般從強度出發(fā)來確定細度指標,尤其是當熟料強度低,混合材摻量高時,往往都采取提高粉磨細度來保證水泥強度.水泥細度越大,細顆粒含量越多,需水量越大,與混凝土外加劑適應性較差,混凝土坍落度損失快.
水泥終粉磨系統(tǒng)所用的磨機不同(球磨、輥壓磨、振動磨),所得水泥顆粒的形狀會不一樣.
在相同細度及顆粒組成的情況下,水泥顆粒球形度越大,則需水量越小,與外加劑的適應性越好.
(6)水泥制成時間及溫度
剛出磨的"新鮮水泥",由于粉磨時產(chǎn)生的電荷,顆粒間相互吸附、凝聚的能力較強,因此與減水劑的適應性較差.
制成時間短的水泥有時溫度較高,因而水泥水化速度較快,其與減水劑的適應性會降低,混凝土的坍落度損失會增大.
一般來說,當水泥溫度小于50℃時對減水劑的塑化效果影響不大,而當水泥溫度超過75℃時對減水劑的塑化效果降低明顯.當水泥溫度更高時,可能會造成二水石膏脫水變成半水石膏或無水石膏,使減水劑與水泥的適應性明顯變差.
以上這六點就是水泥的相關因素影響混凝土外加劑的適應性
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