减水剂与水泥的适应性的主要因素及其他

减水剂与水泥的适应性的主要因素及其他
减水剂与水泥的适应性的主要因素及其他

影响混凝土中外加剂与水泥的适应性的主要因素及其他

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摘要:论述了引起混凝土中外加剂(减水剂) 与水泥不相适应的主要影响因素及其对策,并从预防的角度出发,浅议混凝土主要材料水泥、外加剂、粉煤灰的选择。

关键词:外加剂; 水泥; 适应性; 坍落度;坍落度损失

混凝土是人类的重大发明,混凝土的出现开始了人类建筑史的革命,混凝土外加剂的应用是混凝土生产的重大进步。混凝土集中搅拌站的出现,使建筑材料混凝土的生产走向了工业化、节约化的道路。这也对混凝土的生产质量控制提出更多的要求,造成了近几年混凝土质量整体提高的同时,由于部分混凝土预拌站质量控制技术水平的不高,给工程质量带来隐患,甚至出现了20 多年未遇的工程质量事故,造成重大经济损失。

1 外加剂与水泥产生不相适应问题的主要因素

混凝土的性能不仅取决于组成材料的性能,更取决于材料之间的适应性及混凝土配合比。外加剂(减水剂) 与水泥的不相适应问题即外加剂对水泥工作性能改善不明显、混凝土坍落度损失过大或混凝土过于快凝,甚至造成混凝土结构构件更易出现的裂缝。

外加剂作为混凝土的第5 组分,所占比重很小,但是对混凝土的性能却是影响很大,能够明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间,从而改善混凝土施工性能或节约成本。水泥的水化反应需要不到水泥质量25 %的水,但水泥遇到水会形成絮凝结构将水包裹在里面,为了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能需要加入更多的水,外加剂的加入能够在水泥颗粒表面定向吸附,使水泥颗粒表面带有同性电荷,因斥力作用而分离开来,从而释放出水泥絮凝结构包裹的水份,使更多的水参与水化反应、提高流动性[1 ] 。水泥颗粒对外加剂吸附性的大小及外加剂作用的损耗大小,反应了外加剂与水泥的适应性好坏。

外加剂与水泥的不相适应性问题是让所有商品混凝土厂家的担心和头痛的问题,而出现问题后,最终总归罪与外加剂,外加剂与水泥的不相适应性有外加剂本身的质量、化学成分的因素,主因却常是水泥及掺合料等的因素有关,无论是普通减水剂、奈系高效减水剂还是第3 代聚羧酸系高效减水剂都会出现与水泥的不相适应性的情况,影响外加剂与水泥的适应性的因素很多,主要有:

1. 1 外加剂自身的因素

外加剂(减水剂) 的品种不同、结构官能团的不同、聚合度不同、复配组分不同等等因素的影响均会影响与水泥的适应性。不同厂家生产工艺、技术水平、质量管理水平不一样,产品必然有差异[1 ] 。

1. 2 水泥的矿物组成对外加剂的影响

水泥的矿物组成对外加剂的影响很大,水泥的矿物组成主要有铝酸三钙(C3A) 、铁铝酸四钙(C4AF) 、硅酸三钙(C3 S) 、硅酸二钙(C2 S) 等,不同矿物组成主要是由生产水泥的原材料和生产工艺决定的,水泥的矿物组成中对外加剂影响因素大小依次为C3A > C4AF > C3

S > C2 S。C3A水化反应快,早期强度提高快,需水量大,C3A含量过高(质量分数大于8 %) ,C3A吸附外加剂量大,外加剂作用损失大。水泥厂家为了达到质量指标,往往提高C3A 含量节约成本[2 ] 。

1. 3 水泥熟料中添加调凝石膏品种的影响

水泥的生产最后需要加入石膏调节凝结时间,水泥厂家使用的调凝石膏对外加剂影响因素大小依次为硬石膏(工业无水石膏) > 半水石膏> 二水石膏,水泥厂家为了节约成本往往使用工业无水石膏,这样不影响水泥达到质量指标要求,对普通不掺加外加剂的混凝土没有不良反应,但对现代掺加外加剂的混凝土,用硬石膏的水泥需水量大,吸附外加剂量大,外加剂损失量大。硬石膏对木钙类影响更加显著,甚至会出现急凝(假凝) 现象[3 ] 。

1. 4 水泥细度和颗粒级配的影响

水泥厂家常常为了达到水泥新标准要求,提高市场竞争力,加强研磨,提高水泥的细度从而提高强度。水泥过细,需水量大,同样会吸附外加剂量更大,外加剂损失量大;同时过细的水泥在研磨时温度更高,也会使更多的水合石膏分解成无水石膏,无水石膏含量提高,与外加剂的适应性也会变差。水泥的颗粒级配不好,水泥净浆泌水率大的水泥与外加剂适应性较差[ 3 ] 。

1. 5 水泥的碱含量

碱含量过高(碱含量> 0. 8 %) 的水泥或碱含量过低(碱含量< 0. 5 %) 的水泥,也容易与外加剂产生不适应。[ 2 ] 水泥中碱主要来源于所用原材料,特别是石灰和粘土。含碱量过高或过低的水泥,在某些品种外加剂加入时,会引起水泥中石膏溶解度变化,使水泥矿物成分C3A 水化速率加快,需水量增大,工作度损失也变快。这时加入可溶性Na2 SO4 ,能够提高其与外加剂的适应性。粉煤灰、矿粉的掺入能够与水泥的水化产物Ca (OH) 2 发生二次反应,降低混凝土的碱度,使外加剂与水泥的适应性有所改善[ 4 ] 。

1. 6 新进水泥的影响

新出厂的水泥与外加剂的适应性不如陈置的水泥。同样的外加剂能使陈置的水泥出现更高的流动度,因为刚生产出厂的水泥比较干燥,温度高,与水化合反应更快,经14d 以上的吸湿降温后,自由能降低,与外加剂的适应性提高,会出现明显的差异[5 ] 。

1. 7 粉煤灰与外加剂的适应性

粉煤灰过细,也会要多一些的外加剂分散粉煤灰颗粒;粉煤灰烧失量越大(即含碳量越大) ,需水量越大,对外加剂影响越大,碳粒粗大多孔,容易吸水,吸附外加剂的能力强,使外加剂的掺量增加,特别是对引气剂影响大[4 ] 。

1. 8 气温、风力对外加剂的影响

气温越高,风越大,砼坍落度损失越大。气温高,水泥水化反应快,外加剂的消耗加快,风越大,混凝土水份蒸发越快,加快了水泥颗粒之间的物理凝聚,混凝土坍落度损失越大。夏季气温太高时,可以采取对骨料浇水降温的办法,减小坍落度损失。

1. 9 骨料的影响

骨料的含泥量、泥块含量大,大量的粘土细粒会吸收更多的水份,消耗更多外加剂,使新拌混凝

土和易性变差,容易离析,坍落度损失大,还影响混凝土强度;混凝土配合比不当,砂率不合理,也会增加坍落度的损失。砂率偏小,混凝土也容易离析、爬底,混凝土坍落度损失大;砂率偏大,过多的砂需要更多的水份润湿,使混凝土坍落度变小,也影响混凝土强度;骨料的级配不良,特别的缺少中间粒级的骨料,也容易造成混凝土离析、爬底,混凝土坍落度损失大,影响混凝土质量。

2 解决外加剂与水泥的不相适应问题的对策

解决外加剂与水泥的不相适应问题,重在预防,注重材料的选择和进场材料的检测。外加剂与水泥的适应性是个错踪复杂的问题,出现外加剂与水泥的不相适应问题,混凝土厂家及时对策:根据情况,以实验为基础,分析查找原因,调整混凝土配合比,提高出厂坍落度,减少坍落度损失。常要调整粉煤灰用量,提高外加剂用量,提高外加剂在混凝土中的液相残留,保持水灰比不变,提高水泥用量,这无疑提高了单方造价。或可采用二次添加法,即将出厂坍落度控制在80~100 ,到工地使用前用外加剂溶液强搅约2min 调整到140 ,这样更加经济有效。混凝土厂家水泥常因库存量大,需要外加剂去适应水泥,即要外加剂厂家调整配方,根据混凝土厂家使用的水泥调整外加剂中减水剂、缓凝剂的品种和掺量,或增加保塑剂、气泡稳定的引气剂等。混凝土配合比的确定,还需要考虑到混凝土的凝结时间,外加剂中有缓凝成份,较高的气温突然骤降,混凝土中外加剂用的过多,没有及时调整配方,造成混凝土长时间不凝结,严重影响混凝土强度,夏季施工也应避开高温风大的中午时段,对原材料进行降温处理。混凝土施工配合比中砂率的确定,还要根据砂细度的大小,粗骨料的孔隙率调整大小。

3 水泥、外加剂、粉煤灰的选择

水泥的选择:从外加剂与水泥产生不相适应问题的因素中,可以发现需水量大的水泥,更容易出现与外加剂不相适应问题。所以应选择使用需水量小,强度又较高的水泥。对于配制高性能混凝土,选择这样流变性好,反应性能低的水泥更加重要。实验选择方法:以不同的厂家的外加剂检测该种水泥的净浆流动度或砂浆流动度,对多种外加剂均出现了最大的流动度和最小的流动度损失的水泥,与外加剂适应性好,应选择使用。

外加剂的选择:应用已知与外加剂适应性较好的水泥实验,选择其能使该水泥砂浆流动度较大的外加剂,并应试验掺加该外加剂的混凝土工作性能。外加剂的选择应注意选择大的厂家,因为大的厂家自动化程度高,技术水平高,产品质量稳定、品种多,处理问题能力强。而小的厂家,人工操作,产品不稳定,甚至有的厂家只是进半成品复配,进的原料质量都难以保证,供给的外加剂质量也是难以有稳定的质量。

粉煤灰的选择:粉煤灰的影响主要有含碳量的影响,含碳量大的粉煤灰需水量大,另外,粉煤灰越细,球型玻璃体含量越高,越能改善混凝土的性能,使需水量越小,粉煤灰的使用需要粉煤灰有减水效果。粉煤灰细度的选择, 比表面积在450 m2 / d ~550 m2 / d 、0. 045 mm 筛余在12 %~5 %的粉煤灰与水泥颗粒能形成良好的级配组合,更好发挥微集料的填充效应,对混凝土耐久性有利[6 ] 。粉煤灰的使用选择烧失量< 5 %、需水量< 100 %的Ⅰ、Ⅱ粉煤灰较好。

虽然材料厂家供给水泥、粉煤灰都能达到合格的标准,但混凝土厂家应对水泥、粉煤灰提出具体的质量指标,并要求质量稳定。水泥厂家改变原材料来源、改变工艺,均会造成水泥品质的很大改变,所以应要求水泥厂家出现这些情况应事先通知,如果生产出的水泥不能达到

使用要求,则应要求水泥厂家恢复原有品质,或重新选择水泥。

混凝土外加剂与水泥的适应性问题,是个错综复杂的问题,但也是一个必须了解和基本掌握的问题。预防和处理混凝土出现外加剂与水泥的适应性问题,首先要从混凝土原材料入手。原材料的选择不当,均会给施工带来问题,增加费用,甚至造成工程事故,所以混凝土厂家应该以实验为基础慎重科学地选择使用材料。

《水泥与减水剂相容性试验办法》行业标准介绍

《水泥与减水剂相容性试验方法》行业标准介绍 0引言 为了改善水泥与减水剂的相容性或进行水泥质量稳定性的考核,水泥用户和部分水泥企业引用GB8076《混凝土外加剂》中的净浆流动度试验方法进行水泥与减水剂相容性试验,从而进行生产控制和指导水泥的使用。这样做,虽然解决了试验方法的问题,但由于没有统一的评价基准,导致结果没有可比性。 同时,当出现相容性问题时,没有评判依据。为此,2006年国家改革与发展委员会下达了《水泥与减水剂相容性试验方法》行业标准制定工作计划。经过大量的工作,该标准于2007年8月通过了水泥标准化技术委员会的审议,并建议2008年6月1日实施。为 1 ;而相容 被征服, 2 如下: 同时 ,由于 ”。3 经过试验研究表明(见表1):不同的水泥具有不同的饱和掺量点;不同的水泥在饱和掺量点时的Marsh时间和经时损失不同;不同的水泥在减水剂掺量相同时Marsh时间和经时损失不同。

另外,在保证一 ,以失3个参数 在3 (见图1),

经过研究,水泥浆体的流动性和经时损失率在减水剂饱和掺量点之后趋于稳定。经试验,大多数水泥的饱和掺量点小于0.8%,个别的大于0.8%,因此选择了0.8%的减水剂掺量作为水泥浆体的流动性和经时损失率的评价基准点。 4关于方法问题 根据资料[1~4],水泥与减水剂相容性试验方法有净浆流动度法、Marsh筒法和胶砂坍落度法几种,而且不同的文献对这几种方法给出了不同的评价。 考虑经济因素,排除了胶砂坍落度法,并对净浆流动度法和Marsh筒法进行了对比研究,结果表明: 1)两者的原理有所侧重,但基本一致,特别是Marsh筒法的高水灰比与混凝土的实际情况接近; 2)用 3)用 关性; 6)Marsh筒法试验误差影响因素少,重复性误差小于净浆流动度法。 考虑到净浆流动度法的应用历史和普遍性,以及与GB8076的兼容性,本标准将两个方法并列,供标准使用方选择。但有争议时,以Marsh筒法为准。 同时,作为标准起草单位,为了方便试验操作、减小试验误差,和河北科析仪器设备有限公司联合开发了自动Marsh时间测定仪,供大家选择。 5关于基准减水剂问题

浅析高效减水剂与水泥间的适应性

浅析高效减水剂与水泥间的适应性 减水剂是混凝土工程中常用的外加剂之一,其作用是提高混凝土拌合物的流动性,保证混凝土施工质量。当前,高效减水剂以其优异的减水性能而备受青睐,但是其与水泥间的适应性却受到众多因素的影响,成为困扰工程界的难题,适应性的好坏将对混凝土质量带来直接的影响。本文分析了减水剂与水泥适应性的影响因素,并提出了改善适应性的方法。 标签:减水剂;水泥;适应性;影响因素 当前,低水灰比的高性能混凝土成为发展趋势。而低水胶比势必造成流变性能降低,从而影响其工作性,造成浇筑困难、成型质量不好,最终导致混凝土结构强度低、耐久性差。为了改善高性能混凝土的工作性,通常采取的方法是加入减水剂。减水剂应用至今,经历了若干阶段。目前仍在使用的减水剂,按功能主要分为两大类:普通减水剂和高效减水剂;按成分:木质素减水剂、萘系减水剂、脂肪族减水剂、密胺减水剂、聚羧酸减水剂。不同品种的减水剂适用的范围也有所不同,在选用的过程中要根据具体的使用条件,慎重选择。因为高效减水剂的减水效果等性能好,因此在工程中得到了较为广泛的应用。但是高效减水剂的适应性问题却给工程人员带来了困扰。在混凝土拌合物中,与减水剂性能最为相关的就是水泥。当水泥与减水剂相适应时,可以起到改善混凝土工作性能的作用,当水泥与减水剂不适应时,会造成相反的后果,引起工作性能不良,如坍落度降低、坍落度损失大等。另外,减水剂与水泥适应性较好的时候,低掺入量即可带来较明显的效果,若减水剂与水泥适应性差,则势必要提高掺入量,以达到期望的流动性要求。 1 减水剂与水泥适应性的影响因素 水泥与高效减水剂的适应性包括3个方面:水泥砂浆和混凝土的初始工作性、高效减水剂在水泥砂浆和混凝土中是否有明确的饱和点和拌合物的工作性能损失情况。[1] 减水剂与水泥适应性的影响因素较为复杂,涉及到的学科较多,如水泥化学、表面物理化学、电化学等方面知识,二者的适应性问题是困扰广大研究人员的难题。适应性问题的解决与否,关系到外加剂能否得到应用推广。而通过相关的试验研究与理论分析,得出影响减水剂与水泥适应性的因素,大致可归纳为三个主要方面,即减水剂的性能、水泥性能、混凝土拌合物的性能。 1.1 减水剂的性能产生的影响 减水剂的性能主要包括:分子量、分子链长度、交联程度、硫化程度、有无硫酸盐存留、平衡离子等方面。以萘系高效减水剂为例,萘的磺化程度和磺化产物对适应性会产生影响,其中的多萘磺酸会影响到适应性;萘系减水剂分子量的大小会对适应性产生影響,为保证良好的使用效果,其减水剂分子的最佳核体数

影响水泥和减水剂相容性因素浅析

影响水泥和减水剂相容性因素浅析进入夏季,混凝土搅拌站反馈最多的是混凝土塌落度损失大、减水剂相容性差等问题。水泥厂接收到的搅拌站投诉问题中,最多的也是水泥和减水剂相容性差。 如何改善水泥性能,使水泥和不同减水剂均相容较好,是水泥厂所关注的问题。我们将水泥生产工艺做了相应的调整,做了大量试验,但是由于自己所处是粉磨站企业,存在很多局限性,水泥和减水剂相容性问题,始终没有得到彻底改善。于是很多公司便把水泥和减水剂适应性差的原因归结到助磨剂的使用上,所以非常有必要和大家共同探讨影响水泥和减水剂相容性因素。此文中,本人对影响相容性因素做的几点总结。 1、混凝土性能 水泥和减水剂的相容性最终都表现在混凝土的性能中,混凝土的性能分为新拌混凝土性能及硬化混凝土性能,重要的几点列举如下: a.和易性:混凝土拌合物最重要的性能。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等; b.强度:强度是混凝土最主要的性能,它是混凝土构件中所能承受荷载的压力。 c.变形:混凝土在一定荷载作用下产生的变形。 d.耐久性:凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。 2、水泥和减水剂相容性的评价 2.1 水泥和减水剂相容性的评价内容包括如下三点:

a.同一配合比条件下配制相同强度等级、相同流动性能的混凝土拌和物,所需减水剂用量的多少. b.混凝土拌和物塌落度经时损失的大小. c.混凝土拌和物离析、泌水性能的好坏. 2.2 相容性的评价方法 检测方法按中华人民共和国建材行业标准JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》进行。 饱和点掺量小,饱和点Marsh时间短,Marsh时间经时损失小,浆体抗离析泌水性能好,则水泥与外加剂相容性好。 3. 影响水泥和减水剂相容性的因素鱼刺图 影响混凝土性能的所有因素都会影响水泥和减水剂相容性,混凝土性能的影响因素可以用鱼骨图(见下图)生动形象地表现出来。

影响外加剂与水泥适应性因素)

影响外加剂与水泥适应性的因素 外加剂与水泥产生不相适应问题的主要因素 混凝土的性能不仅取决于组成材料的性能,更取决于材料之间的适应性及混凝土配合比。外加剂(减水剂)与水泥的不相适应问题即外加剂对水泥工作性能改善不明显、混凝土坍落度损失过大或混凝土过于快凝,甚至造成混凝土结构构件更易出现的裂缝。 外加剂作为混凝土的第5 组分,所占比重很小,但是对混凝土的性能却是影响很大,能够明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间,从而改善混凝土施工性能或节约成本。水泥的水化反应需要不到水泥质量25 %的水,但水泥遇到水会形成絮凝结构将水包裹在里面,为了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能需要加入更多的水,外加剂的加入能够在水泥颗粒表面定向吸附,使水泥颗粒表面带有同性电荷,因斥力作用而分离开来,从而释放出水泥絮凝结构包裹的水份,使更多的水参与水化反应、提高流动性。水泥颗粒对外加剂吸附性的大小及外加剂作用的损耗大小,反应了外加剂与水泥的适应性好坏。 外加剂与水泥的不相适应性问题是让所有商品混凝土厂家的担心和头痛的问题,而出现问题后,最终总归罪与外加剂,外加剂与水泥的不相适应性有外加剂本身的质量、化学成分的因素,主因却常是水泥及掺合料等的因素有关,无论是普通减水剂、奈系高

效减水剂还是第3 代聚羧酸系高效减水剂都会出现与水泥的不相适应性的情况,影响外加剂与水泥的适应性的因素很多,主要有: 1.1 外加剂自身的因素 外加剂(减水剂)的品种不同、结构官能团的不同、聚合度不同、复配组分不同等等因素的影响均会影响与水泥的适应性。不同厂家生产工艺、技术水平、质量管理水平不一样,产品必然有差异。 1.2 水泥的矿物组成对外加剂的影响 水泥的矿物组成对外加剂的影响很大,水泥的矿物组成主要有铝酸三钙(C3A) 、铁铝酸四钙(C4AF) 、硅酸三钙(C3 S) 、硅酸二钙(C2 S) 等,不同矿物组成主要是由生产水泥的原材料和生产工艺决定的,水泥的矿物组成中对外加剂影响因素大小依次为 C3A > C4AF > C3 S > C2 S。C3A 水化反应快,早期强度提高快,需水量大,C3A 含量过高(质量分数大于8 %) ,C3A 吸附外加剂量大,外加剂作用损失大。水泥厂家为了达到质量指标,往往提高C3A 含量节约成本。 1.3 水泥熟料中添加调凝石膏品种的影响 水泥的生产最后需要加入石膏调节凝结时间,水泥厂家使用的调凝石膏对外加剂影响因素大小依次为硬石膏(工业无水石膏) >

水泥适应性能异常及原因简析

水泥适应性能异常及原因分析 一. 水泥适应性能异常的调查处理原则和调查内容 1.1调查处理原则 第一,要做到及时准确,在最短的时间内给出顾客质量投诉的准确的调查结果。 第二,客观真实,应尽量排除主观因素影响和减少主观推断风险。 第三,取证全面,能够足够做出投诉结论和进行投诉处理。 第四,要在满足顾客的要求,不伤害与顾客良好合作关系的前提下,将公司的损失减小到最低程度,尤其要防止可能存在的恶意投诉,避免由此给公司造成损失。 1.2调查内容 根据顾客质量投诉的内容和程度不同,现场调查可能涉及的内容有: 首先应判断投诉水泥是否为本公司产品; 然后要调查水泥在使用前的运输和贮存过程中是否发生质量变化; 三要了解顾客的检验设备状况、检验人员水平、取样方式及试验方法,判断顾客检验结果的可靠性; 四要掌握投诉水泥配制混凝土组成材料的质量状况、质量配比、养护条件及强度检验结果; 最后要调查投诉水泥用于工程的数量、产生的不良后果(必要时应拍照或录象)及所造成的直接或间接经济损失数。 二. 水泥适应性能异常分类 用户对水泥产品的投诉(抱怨、意见)一般有两类:一是对水泥自身品质方面引起的投诉。水泥质量不符合国家标准而出现废品或不合格的情况,在新型干法水泥中已属少见,产品质量问题的投诉往往会由下述问题引发:假冒商标品牌、质量(强度)波动(标准偏差大)、水泥与混凝土外加剂适应性差、水泥颜色差异、出厂环节出现的缺陷(如包装标识不清.烂袋等);二是混凝土的施工性能和混凝土质量出现问题,原因可能是多方面的,但施工部门往往将原因归咎于水泥,处理此类问题的投诉比较麻烦。我认为不管投诉问题的发生原因、责任属于何方,水泥企业不要轻言“不是我的责任我不管”,而应与施工企业共同进行调查分析,搞清原因,求得问题的解决。 1 对水泥自身品质方面的问题的处理 1.1 因使用假冒品牌水泥而向被侵权企业或质量技术监督部门提出的投诉

水泥与减水剂的适应性及其影响因素和改善方法

水泥与减水剂的适应性研究综述 (中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075) 摘要:混凝土外加剂与水泥的适应性是一个复杂的问题,其影响因素也较多。本文将综合国内外研究学者的研究成果,简述水泥与减水剂之间的适应性的影响因素及机理分析,并总结主要了改善适应性的措施。 关键词:水泥;减水剂;作用机理;适应性;改善措施 The adaptability of the cement and water reducing agent and its influencing factors and the improvement measures (School of Civil Engineering and Architecture,Central South University,Changsha 410075,China) Abstract: The adaptability of cement and water reducing agent is a complex problem,its influencing factors are more. This paper studies the research results of the scholars at home and abroad, briefly the influence factors between cement and water reducing agent , adaptability and mechanism analysis, and summarizes the main measures to improve the adaptability. Key words:cement; water reducing agent; mechanism; adaptability; Improvement measures 近年来,高性能混凝土已经成为国内外的研究热点,而配制高性能混凝土的关键就是要保证其具有良好的流变性能,能满足不同条件下的使用要求,要达到这一目的,就必须选择适应性良好的水泥与减水剂。但是,减水剂与水泥的适应性问题仍没有很好地解决,一直是困扰着世界混凝土学界的一个难题,它影响了减水剂的作用效果,影响了水泥混凝土的各项性能,同时也影响了高性能混凝土的推广应用。因此,对水泥与减水剂之间的适应性进行分析并进行改善十分重要。

水泥与减水剂相容性试验方法行业标准介绍

水泥与减水剂相容性试 验方法行业标准介绍 Hessen was revised in January 2021

《水泥与减水剂相容性试验方法》行业标准介绍 0 引言 为了改善水泥与减水剂的相容性或进行水泥质量稳定性的考核, 水泥用户和部分水泥企业引用GB807 6《混凝土外加剂》中的净浆流动度试验方法进行水泥与减水剂相容性试验, 从而进行生产控制和指导水 泥的使用。这样做, 虽然解决了试验方法的问题,但由于没有统一的评价基准, 导致结果没有可比性。 同时, 当出现相容性问题时, 没有评判依据。为此,2006 年国家改革与发展委员会下达了《水泥与减水剂相容性试验方法》行业标准制定工作计划。经过大量的工作, 该标准于2007 年8 月通过了水泥标准化技术委员会的审议,并建议2008 年6 月1 日实施。为了便于标准的实施, 现将该标准简要介绍如下。 1 关于标准中相容性术语问题 综观现有的文献资料, 就水泥与减水剂两者的关系问题, 出现两个术语: 适应性和相容性。 根据词典的解释, 适应性指的是两个独立的个体之间的关系, 最终的结果是一方被征服或逃避, 而另一方丝毫没有变化; 而相容性指的是两个独立的个体形成一个整体之后的关系, 最终的结果是一损俱损、一荣俱荣。 当水泥和减水剂加水搅拌后, 两者就形成了一个不可分割的整体, 两者相互努力的结果就是拌和物的性能好还是坏, 没有哪一方被征服, 也没有哪一方逃避。因此, 两者的关系应该叫相容性, 而非适应性。 2 关于水泥与减水剂相容性的定义问题 什么叫水泥与减水剂相容性, 至今没有一个明确的定义。许多文献中, 都有关于水泥与减水剂相容性/适应性的描述, 其基本意思如下: 由于水泥矿物组成、细度、所掺加的混合材的品种和掺量的不同, 以及减水剂的匀质性、稳定性等原因, 会导致人们常说的水泥与减水剂相容性差的问题, 具体表现为经时坍落度损失快、要达到规定的流动度或坍落度时的减水剂用量大等, 有的甚至出现急凝、缓凝等现象。因此,从广义上来讲, 水泥与减水剂相容性应包括水泥浆体的流动性能、力学性能、凝结行为和泌水现象等。 同时, GB8076《混凝土外加剂》对泌水率比、凝结时间变化幅度和强度比进行了规定, GB8077《混凝土外加剂匀质性试验方法》对试验方法进行了规定。因此本标准将水泥与减水剂相容性定义为水泥浆体流动性的变化, 具体为“使用相同减水剂或水泥时, 由于水泥或减水剂质量的变化而引起水泥浆体流动性、经时损失的变化程度, 以及为获得相同的流动性而导致减水剂掺量的变化程度”。 3 关于水泥与减水剂相容性的评价参数及基准点 经过试验研究表明( 见表1) : 不同的水泥具有不同的饱和掺量点; 不同的水泥在饱和掺量点时的Ma rsh 时间和经时损失不同; 不同的水泥在减水剂掺量相同时Marsh 时间和经时损失不同。

(整理)怎样调整外加剂与水泥的适应性

怎样调整外加剂与水泥的适应性 冯浩 摘要:本文提出一种外加剂与水泥适应性的系统试验方法,解析该方法六个实验步骤及相关注意。 关键字:外加剂水泥混凝土适应性 今天本人要与诸位探讨如何进行混凝土外加剂与水泥适应性试验的方法。 外加剂与水泥产生不适应的情况时有发生,尤其在使用泵送减水剂时发生更频繁。 不相适应的表现首先是新拌混凝土坍落度偏小,扩展度更小,可此时减水剂用量已经相当大了,通俗说法就是“打不开”;其次是坍落度损失大,有时甚至出现假凝,即在搅拌开始时水泥浆很稀,可是迅速发粘、变干,出机后混凝土和易性很差;其三是虽然坍落度和扩展度都不小,但是混凝土泌水、也有时滞后1—3小时泌水并且量大;还有时是砂浆包裹不住石子,发生离析但却并未伴大量泌水,如此这般。更有时新拌混凝土中未观察到明显不适应,可硬化后强度偏低。特定外加剂与特定的水泥发生不适应的原因可能来自三方面:水泥特性引起;混凝土组成材料、特别是其中的砂及掺合料引起;外加剂本身匹配不当所引起。究竟哪个是主要原因,就需要经过试验和分析,怎样调整到相适应,就必须进行实验。 于是、从何处着手开始试验,就摆到我们面前了。 第一步宜从检测打算使用的水泥PH值开始,也就是水泥的碱度。用PH试纸就可以完成这项工作,当然用PH计更好。可以用三份水溶解一份水泥,充分搅

拌后沉淀澄清,取清液一滴置于广泛PH试纸上,观察试纸背面变色程度以确定水泥的碱性。一般PH值应在12以上,但也有的普硅水泥只有9-10,个别还更低。试验结果让我们能初步判断:水泥中可溶性碱量大还是小;水泥中的混合材是否含偏酸性的材料或石粉类惰性材料使PH值偏低。 第二步是考察。考察的第一部分是要尽量设法取得该种水泥的熟料分析结果。水泥厂每班做一次熟料的萤光快速分析,每个月有一个平均值,虽然不可能写在水泥合格证上,但也不是一个保密资料。如果我们能得到近期任何一日的熟料分析结果也可以。根据分析的数据可以计算出水泥中的四种矿物:铝酸 三钙C 3A,铁铝酸四钙C 4 AF,硅酸三钙C 3 S和硅酸二钙C 2 S的数量。影响水泥适应 性的矿物是铝酸三钙、硅酸三钙和铁铝酸四钙。这些数据可以帮助我们选择缓凝剂的品种。另外根据熟料分析中的碱和硫含量数据,我们能计算出塑化度值SD,作为复配外加剂时要适当加硫酸盐还是加碱的参考依据。 虽然熟料分析单中的碱是总碱量而非单纯的可溶性碱量,但对我们快速认定SD值仍有重要的参考价值。而将水泥溶于水后,溶液的碱含量是包括混合材在内的可溶性碱含量,对我们调整适应性的试验可能更有意义。 考察的第二部分是了解熟料磨成水泥时加多少什么种类的混合材。这对分析诸如混凝土泌水,凝结时间异常(过长、过短)的成因都很有帮助。粉磨熟料时混合材只是矿渣(水渣)或粉煤灰,则出来的成品水泥对外加剂尤是缓凝剂的适应性好,但以水渣作混合材的水泥有时泌水,这是因水渣硬度大于熟料,不易磨得与熟料同样细的缘故。混合材是煤矸石、页岩灰、窑皮等火山灰质材时,成品水泥表现为吸附高效减水剂,后者掺量必须增加很多才能得到预计的混凝土坍落度,并且扩展度还达不到要求,往往用了“牺牲剂”的效果也不明显。粉磨时混合材有石灰石粉则成品水泥易产生泌水,粉磨前在水泥中加了存放时间久的陈旧

混凝土中外加剂对水泥适应性

商品混凝土生产中外加剂适应性问题 外加剂适应性问题(不包含使用不满足相关国家标准的外加剂、水泥所引起的问题) 通常是指在混凝土生产过程中水泥与外加剂出现不良反应,造成拌合后的混凝土工作性和其他性能出现问题的现象。这个问题从外加剂开始在混凝土生产中应用就出现了,多年以来世界各国学者、专业技术人员进行了许多研究工作,但由于其原因过于复杂,始终未形成统一认识,至今仍处于一事一议的状态。外加剂适应性问题在商混生产中也是经常困扰工程技术人员的问题,因为商混中使用外加剂的量相对较大,对混凝土的工作性要求较高,尤其是为满足某些性能需求而需要同时复合使用多种外加剂和掺合料,这就使商混生产中的外加剂适应性问题更加复杂。商混中外加剂适应性不良表现为以下几个方面:初始混凝土的和易性、流动性差,不能满足泵送要求,混凝土坍落度经时损失大,运输到施工现场后难以泵送;混凝土出现假凝或过度缓凝。这些问题造成混凝土不能顺利泵送施工,混凝土不能从罐车中正常排放、堵泵、堵管,混凝土在罐车假凝造成报废,浇注后假凝、过度缓凝使混凝土出现质量问题,甚至要将已浇注的混凝土拆除重新施工给商混企业带来巨大经济损失,并因工期延误带来其它方面损失。本文对商混生产中外加剂适应性问题出现的原因做了一些初步探讨,提出了一些解决方案供广大工程技术人员在商混生产中参考。 1 水泥与外加剂适应性问题 在商混中出现外加剂适应性问题首先要从水泥与外加剂的适应性方面考虑,通常不同品种水泥对同一种外加剂的适应性是有较大差异的,这就决定了用同一种泵送剂有时无法使不同品种水泥配制的商混顺利泵送,商混生产中水泥与外加剂的适应性主要是水泥与泵送剂中的高效减水剂成分的相容性如何,水泥的各种熟料成分对高效减水剂有不同的吸附能力,C3A 或C3S 具有较高的吸附能力,所以混凝土要得到相同的和易性,C3A 或C3 S 含量高的水泥需要掺加更多的高效减水剂[1 ]。这就是为什么在商混生产中使用早强水泥容易出现外加剂不适应问题的原因,因为一般早强水泥的C3A含量较高。现在泵送剂一般采用萘系高效减水剂作为减水组分,萘系高效减水剂存在坍落度损失大的缺陷,这是由于水泥颗粒被减水剂分散之后,一定程度上加快了C3A 水化,在水泥颗粒表面形成一层水化物,将高效减水剂分子包裹,使静电斥力减弱,已被分散的水泥颗粒又重新聚集的原因[2 ]。 所以一般建议商混先拌合1~2min 后再加入泵送剂,使C3A先反应掉一部分,然后减水剂开始起分散作用,这样减水效果较好,坍落度损失也较小。萘系减水剂与水泥相易性的另一问题是在用于含碱量较高的水泥时会使减水效果下降[1 ]。 商混中出现水泥与外加剂适应性不良时,根本的解决方法是更换水泥品种或更换泵送剂品种,但在工程实际中由于经济等各种原因,通常是无法这样做的。这时可以采用在原来泵送剂基础上掺加适量高效减水剂的方法,这样能使混凝土初始坍落度提高,满足泵送需求,并且初始坍落度高,一般坍落度经时损失相对也较小,如果坍落度损失依然过快,可以经试验复合采用多种缓凝,保塑组份达到保持坍落度的目的,对频繁更换水泥品种或使用早强水泥的商混企业特别要注意水泥

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2009-07-20 00:04来源:砼建外加剂网作者:砼建公司点击:151次 高效减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用可以有效地减少了混凝土的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能混凝土中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到混凝土中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成 扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂,通过这种立体排斥力,能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之问的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜,阻止水泥颗粒问的直接接触,增加了水泥颗粒间的滑动能力,起到润滑作用,从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡,同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹,使气泡与气泡及气泡 与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠,亦起到润滑作用,提高流动性。 2 与水泥的适应性问题

外加剂与水泥适应性的定义与试验方法

外加剂与水泥适应性的定义与试验方法 外加剂和水泥的相容性应该是“双向适应”,实际上还是单纯强调外加剂对水泥的适应性,即混凝土外加剂如何去适应水泥。关于混凝土外加剂与水泥的适应性有多种描述。 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119 - 2003附录A 规定了混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法。其主要内容是:对某种水泥需选择外加剂时,每种外加剂应分别加入不同掺量;对某种外加剂选择水泥时,每种水泥应分别加入不同掺量的外加剂。对不同品种外加剂,不同掺量应分别进行试验。绘制掺量为横坐标,流动度为纵坐标的曲线。其中饱和点(外加剂掺量与水泥净浆流动度变化曲线的拐点) 外加剂掺量低、流动度大,流动度损失小的外加剂对水泥的适应性好。 ①按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准要求的某种外加剂,掺入到按规定可以使用该种外加剂且符合有关标准要求的水泥中,外加剂在所配制的混凝土(或砂浆) 中若能产生应有的作用效果,则称该外加剂与水泥相适应;若外加剂的作用效果明显低于使用基准水泥的检验结果,或者掺入水泥中出现异常现象,则称该外加剂与水泥适应性不良或不适应。 ②按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土(或砂浆) 中,若能够产生应有的效果,就认为该水泥与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂不适应。 ③水泥与减水剂的适应性影响到混凝土硬化前,硬化过程中和硬化后的性能。涉及电化学、表面化学、水泥化学和高分子化学诸方面相互影响,十分复杂。大体上可用 3 项指标衡量,即:初始流动度,是否有明晰的饱和点和流动度损失大小。国内用水泥净浆流动度方法进行检测。 ④作者认为,应从实际应用来考虑,以在外加剂和水泥系统中,掺入某种功能性外加剂能否达到预期的效果来表示外加剂与水泥是否适应。GB50119 -2003 的方法有时会出现误判。最直观地应进行混凝土试验,通过新拌混凝土的坍落度及坍落度损失、保水性、粘聚性等及硬化混凝土的强度和耐久性来综合评定。快速测定方法建议采用《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/ T8077 - 2000 测定胶砂的减水率或流动度;或者水泥净浆流动度及损失来判定。

普通水泥与减水剂适应性差的原因分析及解决措施

普通水泥与减水剂适应性差的原因分析及解决措施 12 国道果子沟高速公路核心段———高架桥, 其混凝土设计泵送垂直高度215m, 泵送最长距离超过400m。使用A 厂生产的P·O32.5R 水泥, 在加入萘系高效减水剂后混凝土需水量大, 流动性差, 坍落度损失较大。在调整砂率及减水剂掺量等参数后, 效果均不明显,无法进行远距离混凝土泵送施工。 1 普通水泥与减水剂适应性问题的表现 A 厂对坍落度损失大的两批水泥进行试验, 混凝土配比见表1, 坍落度损失对比见表2。 从表2 可以看出: 采用现有水泥与混凝土配比,无法满足用户1h 坍落度>180mm 的要求。 2 适应性差的原因分析 2.1 水泥细度( 颗粒分布) 的影响 A 厂水泥磨为Ф3.0m×11m 闭路磨, 水泥颗粒分布0~3μm 含量在20%左右, 3~32μm 仅占30%左右,水泥颗粒分布不合理, 使水泥需水量大、水化速度偏快, 加剧了水

泥与减水剂的不适应性。造成这种现象的主要原因是由于磨机研磨体级配不是很合理, 存在部分过粉磨现象。 2.2 混合材种类的影响 A 厂使用的混合材主要是石灰石和煤矸石,煤矸石吸水性强, 与减水剂的适应性差, 从而影响水泥与减水剂的适应性。 2.3 熟料矿物成分的影响 A 厂是我公司2006 年底新投产的1 600t/d 新型干法生产线, 2007 年1~5 月熟料成分统计见表3。 从表3 中可以看出,2007 年1~5 月生产的熟料C3A 平均为8.6%, 其中5 月份C 3A 的含量平均达9.67%, 由于熟料中C3A 含量波动较大, 时高时低, 直接对水泥与减水剂适应性造成影响, 是造成混凝土坍落度损失大的主要原因。 3 解决措施 3.1 调整配料方案 根据熟料矿物与减水剂的相容性的大小顺序, 减少C3A 的含量。重新设计熟料的率值为: KH=0.91±0.02, n=2.5±0.1, P=1.0±0.1。原料从三组分配料改为四组分配料, 原料配比及熟料率值控制见表4。调整配料方案后熟料的化学成分、率值及矿物组成见表5。

减水剂以及减水剂与水泥的相容性

材料与工程学院材料化学0901班 学号:0904250130 姓名:姜峰

减水剂及减水剂与水泥的相溶性 一.减水剂 1.概念:减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及 强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。 2.形貌组成:外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%,40%(又称母液),60%,粉剂含固量一般为98%。 3.减水剂的分类: 根据减水剂减水及增强能力分为:普通减水剂(又称 塑化剂,减水率不小于8%)、高效减水剂(又称超塑化 剂,减水率不小于14%)和高性能减水剂(减水率不小 于25%),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。 按组成材料分为:木质素磺酸盐类;多环芳香族盐类; 水溶性树脂磺酸盐类。 4. 目前市场上常用的几种减水剂为:木质素磺酸钠盐减 水剂,萘系高效减水剂,脂肪族高效减水剂,氨基高 高效减水剂,聚羧酸高效减水剂等。 二.减水剂的作用机理 1.分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥颗粒分子引力的作用,

使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构破坏,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。 2.润滑作用:减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面 的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。 3.空间位阻作用:减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展 于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。 4.接枝共聚支链的缓释作用:新型的减水剂如聚羧酸减水剂在 制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损

浅谈水泥与外加剂的适应性试验

浅谈水泥与外加剂的适应性试验 发表时间:2018-03-14T13:54:57.067Z 来源:《防护工程》2017年第31期作者:冯岩军 [导读] 我国经济社会的不断发展,基础设施建设的日益改善,建筑的规模也在不断的扩大。 山东广信工程试验检测集团有限公司山东济南 250000 摘要:我国经济社会的不断发展,基础设施建设的日益改善,建筑的规模也在不断的扩大,提供高质量和高性能的混凝土在建筑工程中显得尤为重要。而混凝土外加剂具有提高混凝土质量的效果,对于建筑物来说可以增加稳固性等,因此外加剂与水泥的适应性也成为工程建筑的热点难题,在进行混凝土搅拌前,要首先对混凝土外加剂与水泥的适应性进行试验。 关键词:水泥,试验,混凝土外加剂,适应性 前言:在工程建筑中,混凝土的外加剂由于具备一定的优势而被建筑施工广泛的应用。然而混凝土外加剂并非是统一规格的,在不同厂家的生产外加剂中也有不同,不同的外加剂与水泥的适应性也不同,因此要做好水泥与外加剂的适应性试验,才能确保外加剂添加后混凝土的质量。本文首先对水泥与外加剂适应性进行相关的分析,支出了水泥与外加剂适应性试验的必要性,并分析了影响二者适应性的要素,并阐述了解决二者适应性的办法。水泥与混凝土外加剂的适应性是一个较为复杂的过程,需要水泥厂、混凝土预拌长以及外加剂生产厂共同协商来实现,这样既可以高效的利用资源,也可以避免相应的资源浪费,为建筑企业增加利润的空间。 一、外加剂与水泥适应性检验具有必要性 工程建筑中使用的非基准水泥即使符合国家规定的等级标准,也一样存在相应的剂量定量与化学成分定性适应性的情况,也可能发生不适应的现象。因此据一项研究表明,普通的减水剂包括木钙、木钠、木镁等对调凝剂中的无水石膏、硬石膏、半水石膏等均存在化学上的不适应问题,使用外加剂以后要增加用水量。而外加剂的适应问题与铝酸三钙的含量有关。不同产地的水泥中含有的成分不同,因此混凝土的外加剂并非与所有的水泥相适应。只有以试验的方式对外加剂与水泥的适应性进行检测,最后得出相应的最优掺量,才能进行混凝土的大规模拌制。因为如果混凝土外加剂的添加多出了最优掺量,那么即使加再多的外加剂也不会起到建水的作用,而相反可能会增加副作用。同时,如果低于最优掺量,那么水泥的产品的见谁了会大规模降低。在实际工程建筑中,外加剂的掺量受到环境的因素影响,包括温度的配比等,如果温度和配比不变,适当的增加少量的缓凝剂具有延长混凝土初凝的时间效果。相反如果已经增加了最优掺量时,再继续增加掺量,那么缓凝的效果会降低。 二、影响外加剂与水泥适应性的因素 了解外加剂与水泥的适应性情况,就要首先明确有那些影响因素。影响外加剂与水泥适应性的因素是多方面的,包括水泥、外加剂、骨料添加以及环境因素等。 (一)水泥方面的因素 水泥中含有的化学元素C3A,能够在水中迅速融化成铝酸钙,在有石膏存在的情况下,会生产钙矾石等产物,从而降低减水剂的碱水作用。所以C3A的含量也会相应增加,对减水剂的吸附效果也会相应变小。其次,水泥的鲜度和温度也是影响其与外加剂适应的要素之一,水泥放置的时间越短,高效减水剂对它的作用的效果会越差。同样温度越高在添加减水剂以后塑化的效果也就越差。相应的水泥的减水剂减水率也会变成,导致混凝土出现大幅度坍塌的现象,给建筑单位造成巨大的损失。再次,水泥的颗粒,虽然水泥颗粒级配对减水剂的掺量不产生较大的影响,然而在减水剂中的掺量较大或者水胶较大的情况下,会导致水泥浆体出现流动的现象发生,导致水泥浆体的流动性增大。而掺有减水剂的泥浆,通常浓度越大,浆体的流动效果就越好。因此水泥颗粒表面对减水剂的初始吸附会导致水泥浆的初始流动发生改变,导致水泥的吸附量降低。最后,水泥的含碱量。含碱量大的水泥塑化效果较差,而混凝土的凝结时间也会相应的增长,因此减水剂的塑化效果也会相应变短,因此其坍塌现场会时有发生。另外,碱对缓凝剂也有一定的选择性能,高碱水泥应使用酸性缓凝剂。另外,水泥的品种选择也应主义混合材的挑选,混合材的性质、掺水量和品种是影响减水剂的关键。通常混合超量有高炉矿渣粉、火山灰、粉煤灰等,好的减水剂对于火山灰等的适应新较差,对矿渣水泥和粉煤灰水泥的适应效果较好。 (二)外加剂 首先,减水剂的种类是影响适应性的关键所在,粉剂的减水率通常通常会比液体状态低5%,水解越彻底,那么混凝土的凝聚时间就会越短,化学反应也更加容易进行,减水剂的减水率相应的也越高。通常高效的减水剂掺量会变小,其塑化的效果也会不断增加,对于经常出现假凝的水泥,可以使用这些缓凝剂进行混凝土的拌制。混凝土的搅拌时间和速度也会影响外加剂与水泥的适应性,这主要是由于混凝土的搅拌时间不同,其分散效果、凝结时间,可以影响混凝土的工作性、硬化与耐久性能。混凝土搅拌的速度同样会更快,导致水泥颗粒表面发生相应的硬化。快速搅拌会捯饬水泥颗粒表面遭到破坏,水泥浆体结构也会因此而发生损失并产生较大的而影响。 三、混凝土外加剂和水泥的双向适应性 高性能高强的混凝土和泵送混凝土已经得到了广泛的使用,这导致外加剂与水泥之间存在一定的适应性问题,因此也获得了更多人的关注。由于混凝土外加剂与水泥之间局域适应的关系,因此在外加剂与水泥不适应状况发生时,要求外加剂改变自身的成分和性能,从而来确保外加剂与水泥适应性。通常,单纯的依靠外加剂的调整和配方不足以适应水泥的特性,依靠技术也难于实现。因此,在缓凝剂坍塌问题的解决上是较难的,因此混凝土外加剂要与水泥相互适应。在添加外加剂的同时,也要考虑水泥与外加剂的适应性,这样才能确保外加剂能够增加混凝土的质量,提升建筑物的性能。 四、如何提高水泥与外加剂的适应性 第一,提高水泥与混凝土外加剂的适应性,就要做好选料,包括水泥和外加剂的选择。因此首先要从水泥上下手,选择适合的优质水泥,同时在外加剂的掺加工艺上要选用有经验的师傅进行混合配比。建议采用少量多次掺加和后掺法来增加混凝土的性能。如果遇到了坍塌严重的混凝土,则可以采用增加外加剂掺量或者注意用水量的特点。 第二,混凝土与外加剂的适应性较为复杂,需要水泥厂、外加剂长与预拌混凝土长共同合作,对于每一批生产的水泥和外加剂分别进行检测,尽可能的将适应性较好的外加剂与水泥配合使用,这样可以避免原材料的浪费,同时确保混凝土的质量和稳定性,能够让施工更

砼外加剂对水泥的适应性

1、砼外加剂对水泥的适应性 (1) 水泥矿石是否稳定导致矿物组分是否稳定,从而影响到砼外加剂对水泥的适应性。 (2) 水泥生产工艺,如立窑与回转窑,冷却制度中的急冷措施控制得怎样,石膏粉磨时的温度等,造成水泥中矿物组分、晶相状态,石膏形态发生改变,从而影响到砼外加剂对水泥的适应性。 (3) 水泥中吸附外加剂能力:C3A>C4AF>C3S>C2S,水泥水化速率与矿物组分直接相关。 (4) 水泥存放一段时间后,温度下降,使砼外加剂高温适应性得到改善,而且f-CaO吸收空气中的水后转变成Ca(OH)2,吸收空气中的CO2后转变成CaCO3,从而使Mwo下降,也使砼和易性得到改善,使新拌砼塌落度损失减缓,砼的凝结时间稍延长。 (5) 普通硅酸盐水泥的需水量稍大于矿渣水泥,其保水性好,但一般塌落损失也较快。 (6) C3A含量较高的水泥,塌落度损失快,保水性好。 (7) 水泥中亲水性掺合料保水性好;火山灰质水泥保水性差,易泌水。 (8) 温度、湿度高低直接影响砼外加剂对水泥的适应性。 (9) 配合比中的砂、石级配及砂、石、水、胶材的比例也影响砼外加剂对水泥的适应性。 2、砼易出现泌水、离析问题的原因及解决方法 2. 1 原因 (1) 水泥细度大时易泌水;水泥中C3A含量低易泌水;水泥标准稠度用水量小易泌水;矿渣比普硅易泌水;火山灰质硅酸盐水泥易泌水;掺Ⅰ级粉煤灰易泌水;掺非亲水性混合材的水泥易泌水。 (2) 水泥用量小易泌水。 (3) 低标号水泥比高标号水泥的砼易泌水(同掺量) 。 (4) 配同等级砼,高标号水泥的砼比低标号水泥的砼更易泌水。 (5) 单位用水量偏大的砼易泌水、离析。

高效减水剂的作用及原理

高效减水剂的作用及原理 时间:2010-08-08 21:50 来源:互联网作者:未知点击:997次 高效减水剂:是指在砼和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高砼强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。与普通减水剂相比,减水及增强作用都较强。 高效减水剂的作用:可以有效地减少了砼的的塌落度损失,改善混凝土的工作度,提高流动性,在高性能砼中发挥重要的作用,只是至今为止仍旧没有一个完美的理论来解释高效减水剂的作用机理,但有几个理论为大家普遍认同。 1)静电斥力理论: 水泥水化后,由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚,导致了砼产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂,掺入到砼中后,减水剂中的负离子-SO—、-COO—就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上,形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布,在表面形成扩散双电层的离子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使砼流动化。Zeta电位的绝对值越大,减水效果就越好。随着水泥的进一步水化,电性被中和,静电斥力随之降低,范德华力的作用变成主导,对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的砼,水泥浆又开始凝聚,塌落度经时损失比较大,所以掺入这两类减水剂的砼所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂,由于其与水泥的

吸附模型不同,粒子间吸附层的作用力不用于前两类,其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位,而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应: 掺有高效减水剂的水泥浆中,高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致,它直接影响到掺有该类减水剂砼的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链,因而是平直的吸附,静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快,静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏,使范德华引力占主导,坍落度经时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式,立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时变化小。而聚羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三:(其一):是由于接枝共聚物有大量羧基存在.具有一定的螫合能力,加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍;(其二):是因为在强碱性介质例如水泥浆体中,接枝共聚链逐渐断裂开,释放出羧酸分子,使上述第一个效应不断得以重视;(其三):是接枝共聚物Zeta电位绝对值比萘系和三聚氰胺系减水剂的低,因此要达到相同的分散状态时,所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰

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