外加剂与水泥适应性的定义与试验方法

什么是外加剂与水泥的适应性化学外加剂已成为商品混凝土的第五组分，其品种日益增多，性能不断提高。

商品混凝土新技术，如高强高性能商品混凝土、泵送商品混凝土、商品商品混凝土、流态商品混凝土、自密实商品混凝土、水下不分散商品混凝土、喷射商品混凝土等的快速发展与广泛应用，均依赖于外加剂技术的不断提高。

关于商品混凝土外加剂，除了自身必须具有良好的性能外，在使用过程中，还存在着一个普遍而又非常重要的问题，就是与水泥的适应性，如商品混凝土坍落度经时损失快就是外加剂与水泥不适应的典型例子。

对于商品泵送商品混凝土、流态商品混凝土、自密实商品混凝土及低水胶比高性能商品混凝土等来说，与外加剂的适应性是一个非常重要且必须考虑的一个问题。

如果外加剂与水泥的适应性不好，不但会降低外加剂的有效作用，增加外加剂的掺量，从而增加商品混凝土的成本，而且还可能使商品混凝土无法施工或者引发工程事故。

与水泥存在着适应性问题的外加剂包括普通减水剂、高效减水剂、缓凝剂(有机缓凝剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂)、普通泵送剂、高效泵送剂、保坍剂(控制商品混凝土坍落度损失的外加剂)等。

由于这些外加剂多是减水型外加剂，且主要是减水剂组分与水泥及其他外加剂组分之间存在着适应性问题，故人们经常又将外加剂与水泥的适应性称之为减水剂与水泥的适应性，而事实上，某些有机缓凝剂、速凝剂、膨胀剂等外加剂也存在着与水泥的适应性问题。

影响外加剂检验结果的因素有很多，特别是在水泥组成和细度方面。

因此，检验减水剂及泵送剂等外加剂时，应使用G B 8076-1997标准规定的基准水泥；基准水泥除应满足42.5级硅酸盐水泥技术的要求，还应满足以下条件：C3A 含量为6％～8％、C3S 含量为50％～55％、f -C a O 含量1.2％、碱含量(N a2O+0.658K2O)1.0％、比表面积32020m2/kg 。

在实际工程中使用的水泥，由于其组成与细度同基准水泥不相同，故外加剂在实际工程中的作用效果可能与使用基准水泥的检验结果有差异。

水泥与外加剂相容性检验方法
（净浆流动度法）
1.仪器设备
1）水泥净浆搅拌机
2）净浆流动度仪：上口内径36mm，下口内径60mm，高度60mm，内壁光滑无接缝，为金属或有机玻璃制品；
3）玻璃板（300*300mm,5块）；
4）钢直尺；刮刀；
2.实验步骤及方法
1）将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、流动度仪、搅拌器及搅拌锅均匀檫过，使其表面湿而不带水滴；
2）将净浆流动度仪放在玻璃板中央，用湿布覆盖待用；
3）称取水泥1000g, 倒入搅拌锅内；
4）称取外加剂1000×x% g（对水泥需选择外加剂时，不同外加剂应加入不同的掺量）；
5）将外加剂溶入290ml水中（外加剂为液体，应扣除其含水量），加入搅拌锅内，搅拌3min；
6）将搅拌好的净浆，迅速注入流动度仪并用刮刀刮平，然后垂直提取流动度仪使其在玻璃板上流动，待停止后量取两个相互垂直方向的最大直径为其初始流动度；
7）继续保留余下的水泥浆，加水后3min、30min、60min，分别测定相应时间的流动度。

8）记录及结果分析：外加剂掺量低，流动度大，流动度经时损失小的外加剂与水泥的适应性好。

市场部:胡廷强
2005/01。

水泥与外加剂相容性分析与试验【摘要】水泥混凝土生产过程中经常遇到外加剂适应性问题，处理不好会使新拌水泥混凝土工作性能下降，增加施工操作难度，本文主要分析的影响外加剂与水泥适应性的因素，提出改善建议，并列举试验实例分析。

【关键词】外加剂；水泥；适应性；试验引言外加剂已经成为商品混凝土除砂、石、水、水泥以外的重要组成成份。

各种外加剂的应用更是使混凝土材料实现高性能化和绿色化的重要措施之一。

然而混凝土外加剂与水泥之间有时存在不相适应性，并在一定程度上影响着外加剂的应用效果以及混凝土的性能。

但是在试验工作中，经常会遇到这样一个问题：水泥与外加剂按相关标准检验均合格，但是在使用过程中，却经常出现混凝土坍落度损失快和假凝等异常现象，导致工程无法施工，或者引发工程事故，使试验工作陷于被动。

这就引出了一个非常普遍却非常重要的问题-外加剂与水泥的适应性。

1 外加剂与水泥的适应性含义与水泥存在适应性问题的外加剂，多是减水型外加剂，并且主要是减水组分与水泥及其他外加剂组分之间存在着适应性问题，故人们经常又将“外加剂与水泥的适应性”称之为“减水剂与水泥的适应性。

2 影响外加剂与水泥适应性的因素2.1水泥方面的因素水泥中C3A的含量在无石膏存在的情况下，水泥中C3A迅速水化产生水化铝酸钙，在有石膏存在的情况下则形成钙矾石可以降低减水剂的减水作用。

因此C3A含量增加对减水剂的吸附增大，减水作用相应的就减小。

其次是水泥的陈放时间和水泥温度。

水泥陈放时间越短高效减水剂对其塑化作用效果越差。

水泥的温度越高水泥水化速度一般越快，减水剂对水泥的塑化效果越差。

这时就会出现减水剂的减水率低混凝土的坍落度损失大等情况。

再次水泥颗粒级配。

水泥颗粒级配对高效减水剂的饱和掺量影响不大。

但是，如果水泥比表面积相近，水泥颗粒中小于3μm颗粒含量的增大，在减水剂的掺量较大或水胶比较大的情况下，可增强水泥浆体的初始流动性，还可加剧水泥浆体流动度的损失。

混凝土外加剂与水泥适应性摘要：本文在总结混凝土外加剂与水泥不适应性的表现基础上，分析了影响外加剂与水泥适应性的因素，从而得到提高混凝土外加剂与水泥适应性的技术方法。

关键词：混凝土外加剂；减水剂；适应性混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。

混凝土外加剂是提升混凝土性能、提高混凝土耐久性、实现混凝土可持续发展的一个经济有效的技术途径。

但在其使用过程中目前存在一些问题，混凝土外加剂特别是减水剂与水泥的适应性就是问题之一。

1 混凝土外加剂的种类从功能上分，常用的混凝土外加剂主要有减水剂、缓凝剂、早强剂、引气剂、防水剂、膨胀剂、防冻剂、泵送剂、加气剂、阻锈剂、速凝剂、保水剂、增稠剂、减缩剂、保塑剂以及矿物外加剂。

实际应用中，还会涉及其他具有特殊功能的外加剂。

2 外加剂与水泥的适应性外加剂与水泥的适应性是指外加剂掺入后对水泥及新拌混凝土性能和硬化后性能的影响。

最直观的是对水泥混凝土施工和易性的影响，通常用混凝土拌和后的坍落度损失来表示。

2.1外加剂与水泥不适应性的表现（1）水泥异常凝结水泥以硬石膏为调凝剂时，由于这类石膏对木质素系减水剂、糖钙类减水剂以及多元醇类减水剂有很强的吸附作用，导致石膏的溶解度降低，无法提供足够的硫酸根离子与C3A反应生成钙矾石，会使C3A急剧水化，当水泥中C3A含量较高时（大于8%）,可使混凝土产生“假凝”现象。

案例：某搅拌站用所在地区某品牌水泥给建筑工地供应C40混凝土，由于没有坚持对每一批水泥在开盘前做与外加剂的适应性试验，致使出厂混凝土拌合物坍落度目测有200mm，而到工地往混凝土泵车中卸料时，却发现该车混凝土已经卸不出来，通知厂内送一桶减水剂加入搅拌后，目测坍落度有170mm，基本可以满足泵送要求，但刚卸1m左右时，又卸不出来，立即把该车混凝土返厂，加入大量水及少量的减水剂，才勉强卸出，险些凝固在搅拌车中。

此外，水泥过分缓凝是减水剂导致水泥异常凝结的另一种表现形式。

混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法在工程施工过程中，外加剂与水泥的适应性问题十分关键。

若因外加剂与水泥不相适应，而导致混凝土过于快凝或者是坍落度损失过大等问题，总是会归咎于外加剂。

混凝土如果不能满足施工要求，将会导致严重的工程质量，甚至埋下安全隐患，仅归咎于外加剂是较为片面的。

从具体实践来看，通过分析外加剂与水泥不适应导致混凝土不达标的原因，可以看出原因是很多的，既有外加剂质量的影响，也有水泥化学成分的影响，因为水泥本身就是由各种矿物构成的，其所用的石膏种类、掺和物、所含碱量高低等，也都会直接影响混凝土的质量。

1水泥矿物构成对外加剂的影响分析从结构上来看，水泥矿物主要是由铝酸三钙（C3A）、硅酸二钙（C2S）、硅酸三钙（C3S）、铁铝酸四钙（C4AF）等构成，其中，C3A 的水化速度最快，其次是C3S，再次是C2S和C4AF。

以回转窑生产的水泥熟料为例，其矿物构成通常是C3S：45%～65%。

C4AF：10%～18%。

C2S：15%～32%。

C3A：4%～11%。

不过，从实际情况来看，在与外加剂匹配程度上，C3A水化最快，而且，其对外加剂的吸附也最快，其次是C3S。

可见，C3A和C3S对水泥与外加剂适应性产生主要影响。

根据多年来的经验与教训，只要C3A,C3S能达到如下两个条件，一般都能满足施工要求：C3A不大于8%或C3A＋C3S不大于65%，即只要能确保C3A不大于8%，C3S在50%～55%范围内，同时，采用二水石膏进行配制，这样的水泥强度通常能有良好的外加剂适应性。

将其与萘系高效复合减水剂、一般木质素类减水剂、泵送剂等进行配制，混凝土的坍落度损失都是比较小的，能较好地满足施工标准要求。

但如果C3A大于8%或C3A＋C3S大于65%，即会发生水泥与外加剂不适应的问题，混凝土的坍落度损失也会比较大。

在水泥各种矿物中，C3A是影响外加剂的主要因素。

因此，为提高水泥早期强度，水泥厂都会提高C3A含量，但也给外加剂应用带来很大难度。