淺談混凝土外加劑與水泥的相容性及其應用

摘要：混凝土是世界上使用最廣泛的人造產(chǎn)品，是除了水之外的世界上最常使用的物質。大約66%的混凝土用來建立街道、建筑、公路和其他基礎設施。其中混凝土的五大原材料包括水泥、摻合料、水、外加劑、骨料。其中礦粉摻合料情況相對穩(wěn)定些。粉煤灰摻合料品牌雖然少但來源多元化，時常影響混凝土的拌合性能，對粉煤灰進行車檢，對細度、需水量比進行檢驗控制；粗細骨料可以從廠家源頭來控制。但原材料任何一項指標的波動，都或多或少帶來混凝土的生產(chǎn)和施工問題。因此除了做好原材料的日常檢驗，往往是不夠的。

關鍵詞：混凝土外加劑；水泥；相容性

1、什么是混凝土外加劑與水泥的相容性

按照混凝土外加劑應用技術規(guī)范，將經(jīng)檢驗符合有關標準的某種外加劑摻加到按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥所配的混凝土中，若能產(chǎn)生應有的效果，則該水泥與這種外加劑是相容的，反之，如果不能產(chǎn)生應有的效果，則該水泥與此種外加劑之間存在不相容性。混凝土外加劑與水泥不相容給混凝土工程帶來的質量問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①預拌混凝土在攪拌過程中出現(xiàn)不正常的凝結，影響混凝土的均勻性；②混凝土泌水、離析、分層現(xiàn)象比較嚴重，致使混凝土質量明顯降低；③新拌制的混凝土坍落度損失快，影響混凝土的澆筑和振搗；④施工時，混凝土硬化以后強度出現(xiàn)明顯下降，達不到質量要求，造成經(jīng)濟損失；⑤混凝土的抗?jié)B性和耐久性明顯降低，收縮性加大，給混凝土的后期使用帶來諸多不便；⑥大體積混凝土存在裂縫，致使工程質量受到較大影響；因此混凝土外加劑與水泥相容與否至關重要。本文根據(jù)GB50119-2013《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》的附錄A進行試驗。單種外加劑與三種水泥的相容性試驗，對混凝土外加劑與水泥的相容性進行初步探討。預拌混凝土中普遍用到的是減水劑。

2、影響混凝土外加劑與水泥相容性的因素

2.1 外加劑方面的因素

首先，在混凝土外加劑中，萘系高效減水濟的應用是目前占比較多的品種之一。而這種外加劑的主要成份是工業(yè)萘。一般來說，工業(yè)萘的種類和純度不同都會直接影響減水劑的應用效果。如果工業(yè)萘在減水劑生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的磺化程度高，則就會產(chǎn)生更多的硫酸基磺化物，水溶性也會越好[1]。因此來說，萘系減水劑的水分子聚合度越高，對混凝土塑性效果越好。另外，減水劑的生成狀態(tài)對水泥的塑性效果也有著關鍵性的影響，一般來說，萘系減水劑的聚合度保持在 10 個左右是最佳的效果，而硫酸鈉含量對外加劑適應性能有較大影響，如果在混凝土外加劑生產(chǎn)中對材料的配比失去平衡，則會直接影響外加劑對水泥的分散性能。其次，相對于萘系減水劑來說，聚羧酸高效減水劑的性能會更好一些，與水泥的適應性也更好。在與水泥配比中，不僅滲量低，而且所形成的塑性效果也更明顯。一般來說，相同種類的聚羧酸高效減水劑對不同的水泥所產(chǎn)生的相融性是不同的，這主要是與水泥的礦物質成份有關。

2.2 水泥方面的因素

首先來說，水泥的顆粒級配大小雖然對高效減水劑的飽和摻量影響不大，但如果是在水泥比表面積相同的條件下，水泥中較小顆粒的礦物質含量時，在水泥中水膠比較大或是外加劑摻量較大的條件下，就會使水泥初始的液態(tài)流動性增大，而隨著水泥液態(tài)流動性的增大，水泥中所含的細小顆粒物質含量增大，會加劇水泥的流動度損失。其次，水泥顆粒表面對高效減水劑的吸附越好，則水泥的初始流動性會越強。也就是說，在摻高效減水劑的水泥中，減水劑的濃度直接關系到水泥液體初始流動性的保持效果。高效減水劑的濃度越高，混凝土外加劑與水泥的適應性越好。

3、解決措施

3.1 科學合理地設計混凝土配合比

混凝土配合比對水泥與外加劑相容性的影響很大，尤其要注意以下幾點：（1）正確使用保羅米公式，嚴格按公式選取水灰比和水泥用量，按混凝土的性能要求設計配合比。（2）砂率對混凝土的流動性影響很大，砂率過大會使混凝土的流動性降低，使坍落度損失過快。（3）粗骨料的形狀、吸水量、顆粒級配，對混凝土流動性、粘聚性、保水性以及密實性等的影響很大。（4）降低水灰比可以提高混凝土的強度，通過試驗可以找到一個水灰比的最佳值，從而使混凝土的各項性能得到改善，同時使水泥水化時有足夠量的水溶解石膏，保證硫酸根離子的濃度，改善外加劑與水泥的相容性。

3.2 在混凝土配比中根據(jù)實際的施工需求增加外加劑的摻入量

利用外加劑的富余含量來提高混凝土外加劑與水泥的適應能力。同時，在混凝土攪拌中要改變外加劑的摻入時間，嚴格按照需求在規(guī)定的時間內完成外加劑的摻入工作，并且與此同時進行利用滯水法和后摻法措施增強外加劑的可塑性。另外，在混凝土攪拌中，盡可能選擇多種外加劑復配，因為不同種類的外加劑與高效減水劑的反應不同，多種外加劑同時使用可以起到取長補短的作用。并且由不同種類外加劑所釋放出的分子結構相融合，會使混凝土的性能得到大幅度的提高。

3.3復合外加劑的運用

復合外加劑運用越來越廣，需要進行水泥和復合外加劑的相容性試驗，通過曲線的方式，確定外加劑最佳的摻量，再進行適配混凝土。

4、結束語

通過混凝土外加劑和水泥的相容性試驗，對選擇最佳品牌摻量的外加劑和對應品牌水泥進行混凝土生產(chǎn)具有一定的指導意義，從而減少或避免一些不必要的混凝土質量和施工問題。此試驗材料用量少，試驗操作簡單，在混凝土拌合中綜合了摻合料、骨料的影響因素，減少了混凝土配合比拌合中多因素影響的考慮。混凝土外加劑在工程中的應用越來越受到重視，外加劑的添加對改善混凝土的性能起到一定的作用，所以對外加劑相容性問題的研究，對預拌混凝土行業(yè)受益多多。

參考文獻：

[1] 鞏立華，劉艷新. 混凝土外加劑相容性與水泥相容性的探討[J]. 建材技術與應用，2013（6）：34-35.

[2] 劉捷.外加劑在水泥混凝土路面中的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2010，05：117-120.