進(jìn)入夏季，混凝土攪拌站反饋?zhàn)疃嗟氖腔炷了涠葥p失大、減水劑相容性差等問(wèn)題。水泥廠接收到的攪拌站投訴問(wèn)題中，最多的也是水泥和減水劑相容性差。

　　如何改善水泥性能，使水泥和不同減水劑均相容較好，是水泥廠所關(guān)注的問(wèn)題。我們將水泥生產(chǎn)工藝做了相應(yīng)的調(diào)整，做了大量試驗(yàn)，但是由于自己所處是粉磨站企業(yè)，存在很多局限性，水泥和減水劑相容性問(wèn)題，始終沒(méi)有得到徹底改善。于是很多公司便把水泥和減水劑適應(yīng)性差的原因歸結(jié)到助磨劑的使用上，所以非常有必要和大家共同探討影響水泥和減水劑相容性因素。此文中，本人對(duì)影響相容性因素做的幾點(diǎn)總結(jié)。

1、混凝土性能

　　水泥和減水劑的相容性最終都表現(xiàn)在混凝土的性能中，混凝土的性能分為新拌混凝土性能及硬化混凝土性能，重要的幾點(diǎn)列舉如下：

　　a.和易性：混凝土拌合物最重要的性能。它綜合表示拌合物的稠度、流動(dòng)性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等；

　　b.強(qiáng)度：強(qiáng)度是混凝土最主要的性能，它是混凝土構(gòu)件中所能承受荷載的壓力。

　　c.變形：混凝土在一定荷載作用下產(chǎn)生的變形。

　　d.耐久性：凝土的耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素的作用，長(zhǎng)期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。

2、水泥和減水劑相容性的評(píng)價(jià)

　　2.1 水泥和減水劑相容性的評(píng)價(jià)內(nèi)容包括如下三點(diǎn)：

　　a.同一配合比條件下配制相同強(qiáng)度等級(jí)、相同流動(dòng)性能的混凝土拌和物，所需減水劑用量的多少.

　　b.混凝土拌和物塌落度經(jīng)時(shí)損失的大小.

　　c.混凝土拌和物離析、泌水性能的好壞.

　　2.2 相容性的評(píng)價(jià)方法

　　檢測(cè)方法按中華人民共和國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T1083-2008《水泥與減水劑相容性試驗(yàn)方法》進(jìn)行。

　　飽和點(diǎn)摻量小，飽和點(diǎn)Marsh時(shí)間短，Marsh時(shí)間經(jīng)時(shí)損失小，漿體抗離析泌水性能好，則水泥與外加劑相容性好。

3. 影響水泥和減水劑相容性的因素魚(yú)刺圖

　　影響混凝土性能的所有因素都會(huì)影響水泥和減水劑相容性，混凝土性能的影響因素可以用魚(yú)骨圖（見(jiàn)下圖）生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)。

　　3.1助磨劑的影響

　　助磨劑類型有：提產(chǎn)型、早強(qiáng)型、后強(qiáng)型、早后強(qiáng)型，不同類型的助磨劑對(duì)水泥與減水劑的相容性影響不一樣。

　　水泥助磨劑會(huì)使水泥顆粒變小及細(xì)顆粒集中，因此水泥吸水面積增大。另一方面助磨劑中的化學(xué)成分會(huì)促進(jìn)水泥水化，早強(qiáng)型助磨劑水化速度更快。所以使用助磨劑后水泥的需水量會(huì)增加。

　　但是大部分使用助磨劑的水泥，在混凝土的使用中并沒(méi)有表現(xiàn)出異常，一是相對(duì)于減水劑來(lái)說(shuō)，水泥助磨劑的摻量小。二是水泥助磨劑的成分與減水劑的成分并不沖突，反而有很多是一樣的。當(dāng)然并不排除會(huì)有少量的因?yàn)橹┗驕p水劑的成分問(wèn)題引起相容性的問(wèn)題，所以在助磨劑的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)混凝土性能也有要求檢測(cè)，上規(guī)模的助磨劑公司也會(huì)相應(yīng)配備混凝土實(shí)驗(yàn)室。

　　在我們的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，使用助磨劑的水泥雖然吸水量大，但膠砂流動(dòng)度變化不大，有的甚至提高。這點(diǎn)更接近使用助磨劑的水泥在混凝土中的性能表現(xiàn)。不僅我們自己發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律，而且，目前國(guó)內(nèi)也在研討是否用膠砂流動(dòng)度來(lái)確定水泥與減水劑的相容性更合適。

　　3.2減水劑的影響

　　減水劑類型有：木質(zhì)素磺酸系類、奈系高效減水劑、氨基磺酸高效減水劑、三聚氰胺系高效減水劑、脂肪族類高效減水劑及聚羧酸系高性能減水劑。減水劑的摻加量一般為0.8%~2%。

　　目前市場(chǎng)上較普遍的減水劑有奈系、脂肪族及聚羧酸減水劑。其中，奈系減水劑對(duì)骨料的要求不高，與水泥的適應(yīng)性較好。但是減水率低，流動(dòng)度損失大。脂肪族減水劑對(duì)堿含量高的水泥適應(yīng)性強(qiáng)，而且容易泌水，即平常所說(shuō)的冒黃漿，而且減水劑一般。聚羧酸與水泥適應(yīng)性很好，減水率高，流動(dòng)度損失小。缺點(diǎn)：對(duì)骨料要求高。[Page]

　　3.3 水泥混合材的影響

　　摻混合材的水泥與減水劑的相容性問(wèn)題主要取決于混合材對(duì)減水劑的吸附作用。由吸附量實(shí)驗(yàn)得知，作為水泥混合材的吸附量由大到小，一般為煤矸石＞粉煤灰＞礦渣。摻礦渣的水泥與減水劑的適應(yīng)性優(yōu)于摻煤矸石的。一般來(lái)說(shuō)火山灰質(zhì)混合材具有較大的內(nèi)表面積，故吸附量大，不同品質(zhì)的粉煤灰適應(yīng)性差異很大，優(yōu)質(zhì)的粉煤灰適應(yīng)性好，粗粉煤灰、含碳量大的需水量大，適應(yīng)性差。

　　在水泥中添加石灰石可以改善水泥與減水劑相容性。有些時(shí)候我們?cè)趯?shí)際中得到了相反的結(jié)論，主要原因在于石灰石中含有過(guò)多的黏土。黏土中的云母為片狀物，會(huì)降低水泥的流動(dòng)性。建議石灰石Al₂O₃小于1.0%。

　　3.4 石膏的影響

　　不同品種及品質(zhì)的石膏均會(huì)對(duì)水泥與減水劑相容性產(chǎn)生影響，隨著石膏不溶物的增加，水泥和減水劑的相容性變差。水泥中SO₃一般控制在2.2%-2.9%之間，最佳控制點(diǎn)不但要考慮水泥的強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間，還有和減水劑相容性。

　　3.5 粉磨工藝（顆粒形貌）的影響

　　不同粉磨工藝對(duì)需水量會(huì)產(chǎn)生影響，立磨生產(chǎn)的水泥需水量比管磨的大，閉路磨比開(kāi)路磨的需水量大，隨著需水量大增加，水泥和減水劑的適應(yīng)性變差。建議水泥需水量控制小于27%，最好低于26%。

　　3.6 水泥細(xì)度（比面積）的影響

　　水泥顆粒對(duì)減水劑分子的吸附與水泥的比表面積有關(guān)，在摻加減水劑的水泥漿體中，水泥顆粒越細(xì)，意味著其比表面積越大，減水劑在相同摻量情況下，對(duì)于細(xì)度（比表面積）大的水泥，其塑化效果要差一些；

　　比表面積越高時(shí)，水泥與水接觸的面積越大，水泥顆粒表面形成水膜所需水量就大，相同水灰比條件下，顆粒之間的自由水相應(yīng)減少，水泥漿體流動(dòng)性變差，水泥與減水劑適應(yīng)性不好；

　　水泥比表面積越大，意味著水泥細(xì)顆粒多，水泥與水早期反應(yīng)速度加快，水化產(chǎn)物絮狀結(jié)構(gòu)形成快，水泥漿體流動(dòng)性差，水泥與減水劑相容性不好。

　　3.7水泥的放置（陳化）

　　放置一段時(shí)間的水泥比剛出磨的水泥和減水劑相容性好。出庫(kù)水泥的管理，盡量避免上入下出現(xiàn)象。

　　3.8出磨水泥的溫度

　　出磨水泥溫度越高，水泥與減水劑相容性不好。比如南水北調(diào)一罐工程，為了提高混凝土的和易性，購(gòu)置一臺(tái)水冷卻機(jī)，夏天水的溫度控制在4度，目的是為了水泥和減水劑的適應(yīng)性，改善混凝土的性能。

　　3.9熟料的影響

　　水泥熟料是影響水泥和減水劑相容性的決定性因素，主要表現(xiàn)為：

　　f-CaO的影響：

　　隨著水泥中的f-CaO的增加，水泥和減水劑相容性變差。我們研究發(fā)現(xiàn)f-CaO高的水泥經(jīng)時(shí)流動(dòng)度明顯會(huì)變差。一情況下，水泥中的f-CaO應(yīng)控制在小于0.9%。

　　b.熟料燒失量的影響：

　　隨著熟料燒失量的增加，和減水劑相容性變差。

　　c.熟料礦物組成：

　　熟料中四種礦物對(duì)減水劑吸附量由大到小的順序?yàn)镃₃A＞C₄AF＞C₃S＞C₂S。尤其C₃A的吸附量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他三種熟料礦物。這是因?yàn)闇p水劑主要吸附在水化產(chǎn)物上，吸附量與其水化產(chǎn)物的數(shù)量和表面性質(zhì)有關(guān)，水化越快，水化產(chǎn)物比表面大的熟料礦物，吸附量就大，而使溶液中的減水劑大大減少。C₃A的水化速度最快，C₄AF，C₃S次之，C₂S最慢。C₃A的水化產(chǎn)物比表面積大，C₃A含量高，水泥與減水劑的適應(yīng)性隨著C₃A含量的增加，和外加劑相容性變差。所以建議C₃A含量小于7.0%。

　　d.堿含量：

　　隨著水泥中的堿含量增大，和減水劑相容性變差。所以在生產(chǎn)高強(qiáng)度水泥過(guò)程中，盡可能使用堿含量低的物料。

　　e.熟料的燒成溫度和燒成速度

　　高溫?zé)傻氖炝吓c低溫?zé)傻氖炝媳憩F(xiàn)出的性能不同，高溫快燒的熟料，硅酸鹽礦物固熔較多其他組分（如C₃S固熔Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO等形成A礦），這增加了硅酸鹽礦物的含量，提高了水化活性，并使C₃A與C₄AF含量減少。其固熔量隨溫度的升高及燒成速度的加快而增大。低溫?zé)傻氖炝?，硅酸鹽礦物活性較差，水泥強(qiáng)度較低，并且由于C₃S固熔Al₂O₃、Fe₂O₃減少，熟料礦物中析晶出來(lái)C₃A與C₄AF較多，熟料標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量大，水泥與減水劑相容性差。

　　熟料的冷卻速度越快，水泥和減水劑相容性越好。

　　3.10凝結(jié)時(shí)間的影響

　　為了使不同季節(jié)水泥和減水劑的相容性較好，建議從5月份開(kāi)始至10月份，將水泥的凝結(jié)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)，從10月份開(kāi)始逐漸把水泥凝結(jié)時(shí)間縮短，滿足不同季節(jié)水泥和減水劑適應(yīng)性的需要。

4、小結(jié)

　　總的來(lái)說(shuō)，影響混凝土特性的所有因素都會(huì)影響水泥與減水劑的相容性，并不能簡(jiǎn)單地把減水劑使用時(shí)的缺陷歸結(jié)于水泥或是減水劑，更不能把解決不了的問(wèn)題全部推給水泥助磨劑。應(yīng)該綜合考慮多方面因素，水泥助磨劑廠家、水泥企業(yè)和混凝土攪拌站更應(yīng)該相互信任，達(dá)成統(tǒng)一戰(zhàn)線，解決使用過(guò)程中出現(xiàn)的所有問(wèn)題。