影响萘系高效减水剂与普通硅酸盐水泥适应性的一些关键的水泥因素

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。

聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用对混凝土的影响1、引言萘系高效减水剂由于其减水率不太高，保坍效果不是很好，碱含量高等缺点难以满足高性能混凝土的施工要求，故萘系高效减水剂逐渐被减水效果好，低坍落度损失，与水泥相容性更好发的聚羧酸高效减水剂所替代。

由于聚羧酸高效减水剂的生产成本高，很多商品混凝土生产厂家萌发把两种高效减水剂互相复合使用的想法，但是又顾虑复合使用后其混凝土的性能与效果如何一直尝试甚少。

本文通过大量的试验论证，把聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂按一定比列掺合起来，分析两种减水剂同时使用对混凝土产生的影响。

2、实验2.1、原材料（1）水泥：采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，其物理性能指标参见表1。

表1 水泥物理性能指标（2）砂：天然河砂—中砂，其性能指标见表2。

表2 天然砂性能指标（3）石：卵石，其性能指标见表3。

表3 卵碎石性能指标（4）外加剂：标准型聚羧酸高效减水剂掺量（2.0%）和标准型萘系高效减水剂掺量（2.0%）。

2.2、实验室配合比数据2.2.1、对两种不同高效减水剂进行性能检测，结果见表4。

表4聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂性能。

有表4可以看出标准型聚羧酸高效减水剂不管是从减水率，坍落度保有量还是强度方面，各项性能指标皆优于标准型萘系高效减水剂。

2.2.2、标准型聚羧酸高效减水剂与标准型萘系高效减水剂复合使用。

其试验结果见表5。

表5聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用有表5可以看出在配制相同坍落度的情况下，随着聚羧酸高效减水剂掺量的不断变小，外加剂减水率变大，坍落度损失变小，28天抗压强度变化不是太大，但总体呈递增趋势。

3、试验总结实验结果表明聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用后其性能低于它们其中任何一种外加剂单独使用，故不推荐这两种外加剂复合使用。

如非要使用应注意：随着二者掺量的变化，聚羧酸高效减水剂的比例越大，性能越差，强度呈递减趋势。

萘系高效减水剂掺量的提高，混凝土的性能会逐渐变好，强度呈递增趋势，但无法超越单独使用萘系高效减水剂的效果。

水泥与聚羧酸系高性能减水剂适应性影响因素分析发布时间：2022-08-01T02:34:28.119Z 来源：《建筑实践》2022年第6期作者：刘勇刘思远[导读] 减水剂是一种非常重要的混凝土外加剂刘勇刘思远山东科润赢新材料科技有限公司，山东济南251601摘要：减水剂是一种非常重要的混凝土外加剂，其主要作用是有效降低混凝土的水灰比组成。

作为一种高效减水剂，它不仅要简化施工过程，而且要显著提高混凝土的力学性能。

高效减水剂可以使高性能混凝土的配制成为可能。

分析了影响水泥与聚羧酸减水剂适应性的因素。

关键词：水泥和聚羧酸系列；高性能减水剂；适应性影响因素；分析研究1减水剂的发展历程混凝土性能的好坏取决于各种外加剂的发展，尤其是高性能减水剂的发展。

到目前为止，减水剂的发展可分为三个阶段：第一阶段是以香菇磺酸盐系列和腐殖酸盐为代表的减水剂，第二阶段是以萘系和三聚氰胺系为代表的减水剂。

21世纪出现了第三代聚羧酸高效减水剂。

该高效减水剂可与其他高效减水剂配合使用，获得高性能混凝土。

与前两代减水剂相比，高性能聚羧酸减水剂表现出优异的性能，广泛应用于建筑工程领域，进入黄金发展期。

代表了目前混凝土外加剂领域的发展方向。

第一阶段减水剂的缺点是减水率相对较低，常用于强度等级较低的混凝土中，如果用量过高，可能会导致空气延迟和凝结时间延长，甚至出现不凝结现象。

此外，过多的引风也会影响混凝土的强度，容易引发工程事故，尤其是在冬季施工时应特别注意缓慢凝结引风对混凝土的影响。

第二阶段减水剂的减水率很高，但没有任何副作用，例如阻碍空气的引入，即使是在没有太大影响的情况下过量添加混凝土性能。

但需要注意的是，萘系减水剂会导致混凝土坍落度损失过快过大，给高性能混凝土的制备和萘系减水剂的生产带来极大不便，因为原料萘容易升华，甲醛挥发等原因会对环境造成不良影响。

2影响水泥与聚羧酸高性能减水剂适应性的因素2.1水泥的矿物组成水泥的主要矿物成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铝铁四钙。

影响混凝土中外加剂与水泥的适应性的主要因素及其他--------------------------------------------------------------------------------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。

影响水泥外加剂的适应性的因素1、水泥熟料成分外加剂尤其是减水剂的使用效果随水泥熟料的矿物组成不同而有差异，其中C3A对适应性影响最大。

对于C3A含量高的水泥，减水剂的减水增强效果差。

随着水泥细度的增加，C3A的影响也愈加明显。

总之，C3A含量高的水泥一般与外加剂的适应性都要差一些。

2、水泥中石膏的种类及掺量当水泥生产中使用硬石膏，而又使用木钙、糖钙作缓凝减水剂时，混凝土拌合物的坍落度经时损失会明显增大，甚至发生“假凝”现象。

当水泥粉磨温度过高时，所掺入的二水石膏会部分脱水转变为半水石膏，这也会导致水泥净浆快凝而影响水泥与外加剂的适应性。

磷石膏、氟石膏等工业副产品，由于含有各种杂质，并且有效成分含量波动较大，也会影响水泥与外加剂的适应性。

3水泥中的碱含量一般认为随着水泥中可溶性碱含量增大，减水剂与水泥的适应性变差，减水剂的塑化效果降低，混凝土坍落度经时损失增大。

但是，对于含Na2SO4的水泥(或Na2SO4由外加剂中带入)，由于碱是以硫酸盐的形式存在，Na2SO4的溶解度及溶解速度比水泥中石膏大得多，溶解的SO42-与C3A反应生成钙矾石抑制水泥水化，从而可以部分抵消由于碱含量增大对水泥的促凝作用以及对外加剂与水泥适应性的劣化作用。

4、水泥中混合材的种类及掺量不同种类混合材对减水剂的吸附产生不同影响，矿渣对萘系减水剂的吸附量小于煤矸石，因此一般情况下掺矿渣的水泥与减水剂的适应性优于掺煤矸石的水泥。

一般而言，由于火山灰质混合材具有较大的内比表面积，其对减水剂的吸附量也就较大，因此掺火山灰的水泥与减水剂的适应性较差，主要表现为混凝土流动性差，坍落度经时损失大。

而掺不同品种粉煤灰的水泥与减水剂的适应性差异较大，一般使用优质粉煤灰(含碳量≤5%)时，减水剂塑化效果好；而使用粗粉煤灰，含碳量＞5%的粉煤灰时减水剂的塑化效果差。

在拌制混凝土时掺入的各种矿物掺合料，与水泥混合材一样对外加剂的作用效果有影响。

在外加剂掺量相同的情况下，掺矿物掺合料的混凝土与不掺者相比，其流动性因粘稠而变小，故此时应适当增大外加剂掺量或调整外加剂配方。

浅谈水泥与减水剂适应性问题摘要：本文通过对52组减水剂与水泥相容性试验，从水泥、减水剂以及环境的各个方面分析了影响水泥与减水剂适应性的因素.关键字：水泥、减水剂、适应性、试验、饱和掺量点引言外加剂被人称之为混凝土的第五组份，随着当今科学技术的不断发展，外加剂在混凝土中的应用越来越广泛。

它与水泥的适应性称为相容性，即将某种减水剂掺入某种水泥，由水泥质量引起浆体流动性大，经时损失小，称水泥与减水剂相容性好；或者获得相同流动度减水剂掺量小的水泥，则该减水剂与水泥相容性好。

也称之为水泥与外加剂的双向适应性。

在实际施工中，外加剂按规定掺量掺入混凝土中，如果不能产生应有的作用和效果，会使混凝土流动度降低或经时损失加大；外加剂掺量过多时，虽然流动性好，但又出现离析、泌水、板结等不正常现象，不仅使混凝土匀质性得不到保障，严重时还会导致硬化混凝土出现塑性收缩裂纹等工程质量问题。

这些都是减水剂与水泥适应性问题的表现。

例如，在泵送混凝土中经常会出现坍落度损失的问题，这一问题就是外加剂与水泥适应性典型的工程问题。

一、试验方法试验采用净浆流动度法，即将制备好的水泥浆体装入圆模（上口直径36mm、下口直径60mm、高度60mm，内壁光滑无暗缝的金属制品）后，稳定提起圆模，使浆体在重力作用下在玻璃板上自由扩展，稳定后的直径即流动度，流动度的大小反映了水泥浆体的流动性。

二、试验分析（一）饱和掺量点的确定我们对52家搅拌站的减水剂与水泥做了相容性试验，减水剂包括粉剂与液体，有高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂。

试验的目的有两个，一是检验外加剂与水泥的适应性；二是确定最佳掺量。

试验中我们发现，按照试验掺量，外加剂从0.4%提高到1.4%时，不一定能找到饱和掺量点，根据标准要求此时需增加减水剂掺量，直到找到饱和点为止。

试验中发现个别减水剂掺量非常大，且流动性也不是很好，如果工程中使用了这种水泥和减水剂，一来增加了成本；二来流动性很差，如果是泵送混凝土，必定要出问题。

影响萘高效减水剂与普通硅酸盐水泥适应性的关键因素在有的水泥和高效减水剂系统中，高效减水剂在低水灰比的商品混凝土中不同程度地存在坍落度损失快的问题；而在另一种情况下，水泥和水接触后，在60 min～90 min内，大坍落度仍能保持，没有离析和泌水现象。

前者，外加剂和水泥是不适应的，而后者是适应的。

萘系减水剂是当前商品混凝土中使用最多的外加剂，其适应性的问题已有许多文献进行了讨论。

但在文献中，也报道了以木质素系为主要成分的普通减水剂不适应的一些事例。

莫斯锥研究表明，掺有高效减水剂超塑性水泥浆体时，发现有一个临界掺量，超过这一掺量，增加高效萘系减水剂掺量，水泥浆体的流动性和商品混凝土的初始坍落度不再增加，这一点被称为饱和点，在这一点的萘系减水剂的掺量称为饱和掺量。

当研究通过莫斯锥的流过时间与高效减水剂掺量之关系时，有些水泥在加水后5min和60min时流过时间没有任何差异，而另外的一些水泥流过时间增加很多，即使萘系减水剂为高掺量也是如此。

在有些情况下，在饱和点以上，增加萘系减水剂的掺量，可使商品混凝土在长时间内保持大坍落度，而在另外一些情况下，在饱和点之外增加萘系减水剂的掺量会导致离析和泌水。

水泥的组成和物化性能，特别是其中C3A含量，水泥的细度，熟料粉磨时所用硫酸钙的性能和硫酸盐饱和程度，在有些研究中作为影响水泥和多磺酸盐的高效减水剂之间适应性的重要参数已经能鉴别目前水泥中的可溶性的碱(实际是碱的硫酸盐)已证明是重要的参数，对于每一种水泥和多磺酸盐的高效减水剂的复合系统，可能存在一个可溶性碱的最佳含量，在低碱水泥中，加入少量的硫酸钠可明显地改善水泥浆体和由这种水泥所制备商品混凝土的流变性。

使用残留硫酸盐量较高的高效减水剂也能减少商品混凝土坍落度损失。

众所周知，运用延迟或二次添加高效减水剂的方法也可改善有些水泥和高效减水剂系统的流变性。

实际上，当多磺酸盐的高效减水剂在商品混凝土开始搅拌时加入，它与水泥中的C3A反应生成有机和无机的络合物，而高效减水剂在砼搅拌过程中稍后加入，高效减水剂又被钙矾石少量吸附。

新型萘系高效减水剂在水泥混凝土中的应用研究摘要：水泥混凝土是建筑和基础设施建设中最为常见的材料之一。

为了满足工程要求，需要通过添加剂等手段来改善混凝土的性能，其中减水剂是影响混凝土性能的关键因素之一。

本文将介绍新型萘系高效减水剂在水泥混凝土中的应用研究，包括其基本特性、适用范围、作用机理及应用效果等方面，旨在为混凝土工程实践提供科学依据。

关键词：新型萘系；高效减水剂；水泥混凝土引言水泥混凝土是现代建筑工程中常用的材料之一，其性能对工程质量至关重要。

为了提高混凝土的可塑性和流动性，减水剂被广泛应用于混凝土配合比设计中。

新型萘系高效减水剂以其卓越的性能和环境友好的特点备受关注。

本文旨在通过对新型萘系高效减水剂在水泥混凝土中的应用研究进行探讨，分析其对混凝土流动性、抗裂性、强度和耐久性等性能的影响，并总结其应用效果和发展前景。

通过深入研究新型萘系高效减水剂的应用，将为优化水泥混凝土配合比设计，提高工程建设质量和效益提供有益的参考。

一、新型萘系高效减水剂的基本特性新型萘系高效减水剂是一种高分子有机化合物，通常以水溶液形式使用。

新型萘系高效减水剂的主要化学成分是聚羧酸盐，其分子结构中含有羧酸基、萘环和烷基等基团。

该减水剂为淡黄色至无色液体，具有优异的水溶性和分散性。

新型萘系高效减水剂可以降低混凝土的水灰比，进而提高混凝土的可塑性和流动性。

它通过极化和吸附作用，将水泥颗粒表面的静电荷中和，并使水泥颗粒分散均匀，从而实现减水和分散的作用。

新型萘系高效减水剂能够降低混凝土的表观粘度，从而提高混凝土的流动性和可塑性。

这得益于该减水剂具有很高的比表面积和负电性，使得其与水泥颗粒之间发生静电吸引作用。

新型萘系高效减水剂不含有害物质，且具有优异的可持续性和环境友好性。

该减水剂在混凝土生产过程中能够减少二氧化碳排放，并能够降低混凝土的碱度，减少对环境的污染。

二、新型萘系高效减水剂在水泥混凝土中的作用机理（1）减水机理新型萘系高效减水剂通过在水泥颗粒表面形成一层吸附层，使水泥颗粒之间的摩擦力减小，从而降低水泥颗粒之间的粘聚力。

硅酸盐水泥与萘系高效减水剂相容性机理一览王英1，汪国庆1，洪映林2（1昆明冶金高等专科学校6500332云南丽江永保特种水泥有限公司云南永胜674203）摘要：硅酸盐水泥与萘系减水剂相容性机理研究主要分为水泥早期水化机理、高效减水剂作用机理、双电层模型理论、混凝土坍落度损失机理、水泥与减水剂相容性机理等几个方面的机理研究。

通过机理的梳理，进一步帮助我们理解硅酸盐水泥与萘系高效减水剂的相容性，更好地应用萘系高效减水剂，从而推动高强混凝土的发展。

关键词：硅酸盐水泥；萘系高效减水剂；机理0引言随着高层建筑、大跨度桥梁等大规模工程的不断涌现，高强混凝土的应用也随之增多。

目前，C60级高强混凝土的配制已无技术上问题，主要问题在于混凝土中掺用高效减水剂后，坍落度损失加快，导致坍落度过小，难以满足可泵性要求，影响施工。

在混凝土中加入高效减水剂后，会出现异常凝结（速凝、假凝等）、新拌混凝土坍落度经时损失率高、难以满足可泵性要求，影响施工；强度无明显增加，甚至下降、混凝土收缩率增加较多、硬化混凝土产生开裂等等现象。

这些现象说明水泥与高效减水剂有相容性问题，目前国内外关于硅酸盐水泥与萘系高效减水剂相容性研究的文章较多，但涉及机理研究的文章不多，笔者加以整理并探讨，以期更深刻理解萘系高效减水剂的作用特点并应用好。

1减水剂的发展历史一般认为，减水剂的发展分为以下3个阶段：以木钙为代表的第一代普通减水剂阶段、以萘系和三聚氰胺系减水剂为主要代表的第二代高效减水剂阶段和目前以聚羧酸盐系为代表的第三代高性能减水剂阶段。

诸多化学外加剂中，使用最多最广泛的是高性能减水剂，它的掺量很低，具有很高的减水率和控制混凝土的塌落度损失作用，有一定的引气效果，对混凝土的凝结和硬化影响较小，主要作用是提高新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的力学性能和耐久性。

目前国内使用最广泛的高效减水剂是萘系高效减水剂，市场占有率高达90％以上。

萘系高效减水剂是我国目前生产量最大，使用最广的高效减水剂（占减水剂用量的70%以上），其特点是减水率较高（15%～25%），不引气，对凝结时间影响小，与水泥适应性相对较好，能与其他各种外加剂复合使用，价格也相对便宜。