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混凝土制备中水泥性能与减水剂的适应性

来源:http://www.zgxzst.com/news/14.html
发布时间:2018-06-05

混凝土制备中水泥性能与减水剂的适应性

    在混凝土施工中,常常会遇到减水剂与水泥不相适应的问题,分析其不相适应性的机理,完善二者之间的相容性具有十分重要的意义。 
混凝土中水灰比是决定混凝土强度和流动性能的主要参数。水灰比是指混凝土中用水量与水泥胶凝材料用量的比值。混凝土中水灰比与强度成反比,与流动度成正比。减水剂的功能是指在混凝土配合比设计中,在不减少水泥用水量的情况下,改善新拌混凝土工作性能,提高其流动性;在保持混凝土拌合物一定工作性能条件下减少水泥用水量,可以提高混凝土的强度;在保持混凝土一定强度情况下,减少单位体积混凝土的水泥用量,节约水泥;当混凝土中掺人高效减水剂后,改善混凝土拌合物的可泵性以及硬化混凝土的其他物理力学性能,满足特殊混凝土工程的施工要求。 
一般来说,水泥品种、水泥熟料的矿物组成、水泥熟料煅烧工艺方法、水泥中掺合料和石膏的种类与掺量、水泥细度和水泥碱含量等的不同,都会影响减水剂在拌合混凝土中的使用效果。由于水泥性能与减水剂适应性存在差异,使减水剂掺到水泥混凝土中使用效果存在显著差别,情况严重时,甚至导致减水剂失效或影响混凝土性能。因此,在实际工作中,必须对水泥或减水剂做出合理选择,使其相互适应、匹配,以求达到合适配合效果。 
一、硅酸盐水泥、普通水泥或高标号水泥配制混凝土时加入的外加剂量一般要高于其他通用水泥制备混凝土的掺量。南方地区处在高温季节时使用减水剂,应复配缓凝剂,可以大大改善混凝土配制中水泥和减水剂的相容性。 
二、水泥熟料矿物与减水剂的适应能力。水泥组分中的铝酸盐的含量对减水剂的影响极为显著,铝酸盐的水化产物一般为多孔晶体,其吸附能力强,当水化产物对减水剂的吸附量越来越大时,则减水剂的作用效果越差,失效越快。水泥熟料矿物对减水剂的吸附作用大小次序依次为C3A>C4AF>C3S>C2S。由于C3A水泥水化热量高、反应速度快,它吸附减水剂量大。因此,C3A含量高的水泥混凝土,消耗的减水剂数量大,为了不致于影响到水泥浆体中其他矿物所需的减水剂数量,此时需要适当增加减水剂的掺量,否则难以抑制水泥初始水化速率,影响混凝土拌合物流动性能。同理,当水泥熟料中C3A很低时,如若掺入了超量的减水剂,特别是具有复合功能的缓凝减水剂时,尽管混凝土拌合物流动性能好,但可能会造成混凝土凝结硬化推迟,不利于工程施工进度。此时只要适量减少减水剂掺量即可满足使用效果。 
一般当水泥熟料中的C3A含量相对较高时,在制备水泥时应适当增加石膏掺量,提高硫含量。石膏可以抑制水泥初始水化速度,改善减水剂与水泥的相容性。一般水泥熟料中C3A应小于8%为宜。 
三、熟料煅烧工艺。熟料煅烧方法不同,会使水泥与减水剂产生不适应性。如立窑煅烧熟料,欠烧熟料,使用矿化剂煅烧熟料等,当游离石灰含量高或熟料成分质量波动大时,也会造成二者之间不相适应,在拌制混凝土时可能也会出现二者之间相容性时好时坏。 
四、石膏种类和掺量。工业石膏、天然石膏、硬石膏可供水泥生产时选择。硬石膏或工业石膏对木质素类、糖钙类和多元醇类减水剂有较强吸附作用,会使石膏溶解度降低,难以抑制水泥中C3A初期水化速率,会使混凝土产生“假凝”现象。水泥粉磨时由于温度原因可能会造成石膏脱水,脱水石膏或水泥中SO3含量不足都会导致水泥中石膏的溶解度变小,不能有效抑制C3A初始水化速度,造成混凝土黏稠、流动度降低。 
五、水泥中碱含量高对减水剂的影响很大。通常水泥中的碱具有明显促凝作用,特别是由于水泥凝结硬化速度的加快,导致混凝上流动性降低,无法达到工程施工使用减水剂的预期效果。 
六、水泥中掺加不同混合材的影响。水泥与减水剂的适应性还与水泥中混合材种类及掺量有关。如掺有煤矸石的水泥对减水剂具有一定吸附作用,减水剂在掺有煤矸石的水泥中分散效果较差。而掺加粉煤灰和矿渣的水泥与减水剂适应性较好。 
此外,还有水泥细度、水泥颗粒形貌与减水剂类别和用量也有关联,影响混凝土拌合物流动性能。 
现阶段我国商品泵送混凝土行业发展很快,混凝土设计中一般都掺有减水剂,改善混凝土拌合物使用性能。商品泵送混凝土往往因运输时间长,坍落度损失快,必须要求水泥与减水剂有良好相容性,要求混凝土拌合物坍落度经时损失小。如果二者相容性差,则在实际使用时,必须另换一种水泥或减水剂,保证和满足混凝土施工技术的要求。 

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