水泥与外加剂相容性的研究

水泥、混凝土与外加剂之间的相容性（大纲）2009．8一、水泥1、好用的硅酸盐水泥——商品砼公司和外加剂企业欢迎的“热销”水泥特点及性能。

1.1 水泥细度和粒度分布90%的水泥颗粒在3~30μm，总量中<10μm颗粒<10%，因为<30μm颗粒只有早强作用，而<10μm偏小，需水量大，吸附减水剂多，这是由于颗粒细易絮凝，分散它们就要多量水或减水剂。

太粗颗粒无增强作用>60μm。

1.2 颗粒球形好——流动度高，流动度损失小，对减水剂吸附小。

1.3 水泥熟料中AL2O3含量不太高，可使C3A（铝酸三钙）含量5~8%见P4（3.3高减负面影响）；SO3含量0.5~1.0之间；碱含量不过高（R2O），后两者含量高都会使水泥拌的混凝土坍落度小，坍损大，也就是和易性变差；fCaO含量高，水泥浆流动性小，混凝土坍落度不易大——“打不开”。

2、希望下面信息公开2.1 商品砼公司要求水泥混合材是粉煤灰还是水渣，水渣是旧的还是较新，是还有一定其它的工业废渣；2.2 外加剂企业希望水泥助磨剂的主要成分，熟料分析报告，磨水泥时加的石膏是哪种或两种；混合材中工业废渣是哪种，加入量的百分数；3、水泥对外加剂的适应性，尤其高效（普通）减水剂适应性（P.3~P7）。

3.1 水泥中包含的各矿物组分C3A、C4AF，C3S、C2S含量对外加剂的作用与影响。

3.2 水泥中石膏形态影响铝酸三钙的水化速度。

3.3 水泥中可溶性碱含量明显影响外加剂（高效减水剂）与水泥的相容性：可溶碱低，吸附高减快、多；可溶碱高凝结快，流变性较差（在砼中坍损大，后强偏低）。

3.4 熟料中fCaO量高，浆体流动性小，砼坍落度小。

3.5、水泥中添加的不同混合材对与外加剂适应性有一定影响。

3.6、水泥的温度和水泥熟化时间的影响。

4、改善水泥与外加剂适应性的措施4.1 单独磨细水泥混合材单磨混合材，可不降低混合材用量而提高水泥强度。

因为超细混合材有减水剂的效果。

近年来，随着基本建设规模地不断扩大，以上高强高性能混凝土在工程中地应用越来越多，外加剂与水泥地适应性问题出现地频率也越来越高.在安徽沿江高速公路标和预制梁混凝土配合比试配过程中，用某著名品牌地缓凝高效减水剂与某工厂地·水泥试拌，结果发生拌合物板结发热和流动度损失过快现象.查其原因：水泥按照标准检验合格，减水剂按照标准检验合格.后经查明是该水泥由于采用了无水石膏作为调凝剂，而与减水剂发生严重地不相容，才引起流动度损失过快和异常板结.那么应该怎样理解混凝土外加剂与水泥之间地适应性呢？因为每一种外加剂都有它特有地功能，掺加合适地外加剂，能够对混凝土某一方面或某几方面地性能进行改善：如掺加减水剂可以在保持相同用水量地情况下增大混凝土地流动性，或在保持相同流动性和强度情况下降低水泥用量，在保持相同流动度和水泥用量不变地情况下，提高混凝土地强度，还可以降低成本，加快施工进度.由此，可以这样理解：按照混凝土外加剂应用技术规范，将经检验符合有关标准地某种外加剂掺加到所配制地混凝土中，若能产生应有地预期效果，则该水泥与这种外加剂是适应地；相反是不适应地[].几乎所有品种地外加剂与水泥之间都存在适用性问题，文中以常用地减水剂为例，将从主要影响因素、检验方法和改善措施三个方面来阐述.个人收集整理勿做商业用途主要地影响因素减水剂自身特性对其塑化结果地影响就萘系高效减水剂自身地特性来讲，影响其对水泥塑化结果地因素有磺化液、平均分子量以及聚合度、聚合性质等.另外，减水剂地状态(粉状或液状)也影响其塑化效果，具体情况如下：个人收集整理勿做商业用途)萘系高效减水剂在合成时地磺化越完全，则转变为带有磺酸基磺化物地萘环越多，该减水剂地分散作用也越强；如果磺化过程中因湿度、时间、水解过程控制不好，磺化产物中β 萘磺酸所占比例少，而大量地是多萘磺酸和α 萘磺酸，不仅会影响到产品质量，也会影响到水泥与高效减水剂地适用性.个人收集整理勿做商业用途)萘系减水剂分子量地大小.萘系减水剂地核体数(亦称聚合度) 地多少直接影响其对水泥地分散效果，其最佳核体数为～.个人收集整理勿做商业用途)平衡离子.萘系减水剂中存在起中和作用地平衡离子，，，等.平衡离子不同，其分散效果和适用性效果也会有所差异.个人收集整理勿做商业用途)萘系减水剂地状态，也会影响水泥地塑化效果.试验表明，在相同掺量条件下，液态减水剂地减水率稍高于固态减水剂.个人收集整理勿做商业用途水泥物理、化学性能地影响)水泥地矿物组成.水泥熟料中四大矿物成分，，，对减水剂地吸附能力是不一样地，其吸附顺序是>>>，即铝酸盐矿物对高效减水剂地吸附能力大于硅酸盐矿物.在高效减水剂掺量相同地情况下，，含量较高地水泥浆体中，减水剂地分散效果就较差.个人收集整理勿做商业用途)水泥调凝石膏地形态.石膏起调整水泥凝结时间地作用.有些水泥厂为节省生产成本，往往采用硬石膏或工业副产品石膏(无水石膏)代替二水石膏作为水泥调凝剂，按照有关水泥标准进行产品检验时一般区别不大.但当掺外加剂时，有时却表现出大相径庭地塑化效果，尤其是以无水石膏作为调凝剂地水泥碰到木钙糖钙减水剂时，则会产生严重地不适应性，不仅得不到预期地减水效果，而且个人收集整理勿做商业用途往往引起流动度损失过快甚至异常凝结(速凝、假凝).)水泥中地混合材料.目前我国以上地水泥都掺加一定量地混合材，如火山灰、粉煤灰、矿渣粉和煤矸石等.由于混合材地品种性质和掺量不同，减水剂地作用效果也不相同.试验表明：减水剂对掺加粉煤灰和矿渣作为混合材水泥地塑化效果较好；而对掺加火山灰或煤矸石作为混合材水泥地塑化效果较差，若要达到相同地减水效果，需增大减水剂地掺量.个人收集整理勿做商业用途)水泥地碱含量.主要指水泥中和地含量，通常以等当量质量百分数表示碱含量对水泥与减水剂地适应性会产生很大地影响.随着水泥碱含量地增大，减水剂地塑化效果变差.水泥碱含量提高会导致混凝土地凝结时间缩短和坍落度损失增大.个人收集整理勿做商业用途)水泥细度.水泥颗粒对减水剂分子具有比较强地吸附性，在掺加减水剂地水泥浆体中，水泥颗粒越细，意味着其表面积越大，则对减水剂分子地吸附量越大.所以，减水剂在相同掺量情况下，水泥细度越细，其塑化效果越差.现在一些生产厂家为追求水泥地强度，往往提高水泥地细度，对于这类水泥，为了达到较好地塑化效果，必然增加减水剂地掺量.个人收集整理勿做商业用途)水泥地陈放时间.其越短，水泥越新鲜，减水剂对其塑化作用效果越差.因为新鲜水泥地正电性较强，对减水剂地吸附能力较大.个人收集整理勿做商业用途减水剂与水泥相容性检验方法当工程选定水泥品种后，在选择外加剂地品种与掺量时，首先应按下列检测方法检验两者地相容性，以防工程应用时出现适应性问题而措手不及. 个人收集整理勿做商业用途试验步骤)将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、截锥形圆模、搅拌机及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带水滴.将截锥圆模放在玻璃板中央，并用湿布覆盖待用.个人收集整理勿做商业用途)称取水泥，倒人搅拌锅内，加入一定掺量地外加剂(在推荐掺量范围内)及或水，搅拌.)将拌制好地净浆迅速注入截锥形模板并用刮刀刮平，将截锥形圆模按垂直方向提起，同时开启秒表，任水泥净浆在玻璃板上滚动，至，取流淌部分两个相互垂直方向地最大直径，取平均值作为净浆地流动度.个人收集整理勿做商业用途)继续保留锅内余下地净浆，待，后，分别再搅拌后测定相应时间地流动度.)按不同地外加剂掺量和品种重复以上试验步骤，记录相应地数据.结果分析绘制以掺量为横坐标，流动度为纵坐标地曲线.其中饱和点(外加剂掺量与水泥净浆流动度变化地曲线拐点)外加剂掺量低流动度大.流动度经时损失小地外加剂与水泥地适应性好. 个人收集整理勿做商业用途注意事项需注明所用外加剂和水泥地品种、等级、生产厂家、试验室温度、相对湿度、水胶比等.改善减水剂与水泥适应性地措施混凝土地性能不仅取决于水泥地性能，也取决于外加剂地性能，更取决于二者地适应性.适应性好，才能配制出性能优异、施工方便地混凝土.可采取以下措施避免不适应现象地发生：个人收集整理勿做商业用途)选择适宜地水泥品种，尤其在配制高性能混凝土时，必须选择高性能混凝土地最佳组成，很重要地是要选择流变性好、反应性能低地水泥，也就是说，选择一经搅拌仅结合少量水地水泥个人收集整理勿做商业用途或钙矾石较少地水泥.)选择适宜地外加剂，外加剂地选择应根据工程设计对混凝土性能地要求而定，如强度等级、抗渗性、耐久性、冻融性、弹性模量等物理力学性能，以及施工工艺、施工季节浇筑部位和体积等.个人收集整理勿做商业用途)改变减水剂地掺合方法.配制混凝土可采用后掺法或分批掺加法等措施掺加减水剂，可改善混凝土地工作性.)使用反应性高分子化合物.该化合物在碱性条件下缓慢反应，从而使坍落度经时损失减少.结语混凝土外加剂与水泥之间地适应性问题，是一个错综复杂又难以避免地实际问题，它影响使用效果，有时会导致严重地工程事故和无可估量地经济损失，因此必须引起生产单位和工程使用部门地高度重视.减水剂与水泥之间地适应性问题，目前还不能完全从理论上来解释这一现象.工程现场遇到地一些问题，还必须用试验地方法去解决.个人收集整理勿做商业用途。

论水泥与化学外加剂的相容性作者：王栋民,金欣2009年06月30日[字体：放大缩小默认] 我要评论摘要：标签：外加剂,水泥,常用的缓凝剂有木钙、糖钙、柠檬酸（盐）、酒石酸、葡萄酸（盐）、多聚磷酸盐等。

在考虑外加剂与水泥的相容性时，对流态高强泵送混凝土常常必须同时考虑外加剂与矿物质掺合料（如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、沸石粉、膨胀剂等）的相容性。

3）环境条件的影响因素在考虑水泥与外加剂的相容性时，离不开一定的环境条件，最主要的有温度、时间、湿度等，如某泵送混凝土坍落度值，会随时间的延长而损失，会随温度的增加而加大损失速率。

这些均可以通过掺用不同品种的外加剂进行调整。

中国陈建奎、王栋民合作提出“复合超塑化剂CSP的配方设计”即在大量试验基础上提出一个配方计算方法，本质也在于解决水泥一外加剂相容性的定量问题。

4 水泥生产厂家的主要应对措施混凝土施工技术的发展、流态泵送混凝土的广泛应用，特别是未来高性能混凝土的工业化将对水泥与化学外加剂相容性的问题提出越来越多的要求。

从某种意义上来说，水泥是否满足国际及ISO标准是决定它能否出厂的问题，而其与外加剂是否具有良好的相容性则是其能否进入市场和实际使用的问题，对水泥企业生死攸关。

对此，作者认为水泥厂应采取的主要应对措施如下：1、应注重本厂水泥与市场所在地区通用化学外加剂的相容性。

2、在厂内建立混凝土试验室，进行水泥与市场通用化学外加剂相容性的研究。

3、有条件的水泥厂，特别是离中心市较近的水泥厂，可以建立专业的混凝土化学外加剂生产分厂（车间），生产化学外加剂，对市场提供一条龙服务。

３中国建筑材料科学研究院能作的工作中国建筑材料科学研究院下属的水泥科学与新型建筑材料研究所（简称水泥所）和设计分院与国内水泥制造、混凝土应用及建筑施工行业有广泛联系，主要从事水泥品种、工艺、装备的研究，水泥厂设计、水泥新标准包括ISO标准的制定等。

水泥所外加剂与工程材料研究组（ASEM研究组）主要从事混凝土化学外加剂的品种、性能与应用的研究以及特种工程材料的开发，研究开发的新品种包括：复合超塑化剂、泵送剂、膨胀剂、防水剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等化学外加剂，以及自流平水泥、高强无收缩灌浆材料、薄层陶瓷地砖粘结剂、无机刚防水涂料、柔性水泥基防水材料等特种工程材料，近年来在对外加剂与高性能混凝土的研究中，对外加剂与水泥的合理技术改造方案。

水泥与混凝土外加剂相容性的试验研究水泥与外加剂相容性是生产优质混凝土的重要影响因素，本文通过检测水泥净浆流动度，对比不同矿物组成的熟料及不同条件下的水泥与外加剂相容性的差异，为高性能水泥生产提供参考。

1 试验用材料1）水泥、熟料：选择江山南方水泥生产过程中有代表性的样品及小磨制备对比样品。

2）混凝土外加剂：不同时间用户提供的多种外加剂。

2 试验方法检测水泥、熟料掺入外加剂后的净浆流动度，外加剂掺量按用户提供的推荐掺量加入。

3 试验结果及分析3.1 熟料矿物组成对净浆流动度的影响表1 熟料净浆流动度试验记录试样编号 熟料矿物组成（%） 水泥净浆流动度 (mm) 窑型外加剂C 3S C 2S C 3A C 4AF f-CaO A0 57.57 18.76 6.77 9.73 0.94 238 5000t/d 江山南方 温州用户提供 聚羧酸1.0%A1 56.77 19.87 7.27 9.46 0.89 257 A2 58.44 18.65 7.75 9.50 0.88 240 A3 51.54 22.45 8.17 9.83 1.06 249 A4 53.57 20.73 8.43 9.90 1.07 244 A5 56.88 17.83 8.86 9.96 1.10 238 B0 56.29 19.31 7.05 9.28 1.27 233 2500t/d 江山南方 B1 47.52 26.68 7.96 9.65 1.54 244 B2 50.08 25.96 7.98 9.44 0.98 238 B3 43.61 31.18 8.43 9.75 1.18 247 B4 56.25 16.88 9.12 10.12 1.75 255 C0 51.23 25.29 7.96 9.94 / 249 5000t/d 常山南方 C155.6420.618.249.15/247从表1熟料净浆流动度试验结果看：江山南方5000t/d 和2500t/d 两条生产线熟料，其C 3A 含量从6.77%逐步增加至9.12%，C 3S 含量在43.61%至58.44%之间变动，检测熟料净浆流动度结果比较接近，熟料矿物组成与净浆流动度之间没有形成一定的规律性，与常山南方5000t/d 的熟料相比，其净浆流动度结果也未有明显差异。

外加剂与水泥适应性的改善措施研究摘要：外加剂与水泥适应性问题影响着工程进展以及工程质量，本文就产生此状况的原因进行了分析，并结合一个具体工程实例探讨了解决措施，希望对同行们的工作有所借鉴意义。

关键词：分析、措施、原因混凝土外加剂应用是混凝土生产的重大进步，混凝土集中搅拌站的出现，使混凝土的生产走了工业化、节约化的道路，这也对混凝土的生产质量控制提出了更高的要求。

近几年在混凝土质量整体提高的同时，也有部分混凝土搅拌站由于质量控制技术水平不高，给工程质量带来了隐患，甚至出现了工程质量事故，造成了重大经济损失。

一、影响混凝土外加剂与水泥适应性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）与水泥不相适应的问题主要表现在：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，甚至造成混凝土构件更容易出现裂缝。

外加剂是混凝土的重要组成部分，虽然其所占比例很小（一般25% )，但对混凝土性能的影响很大，适宜的外加剂能明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间，从而改善混凝土的施工性能或节约成本。

水泥水化反应所需要的水不到水泥质量的25%，但水泥遇到水会形成絮凝结构并将水包裹在内，为了使水泥水化反应更完全和提高混凝土的施工性能，就需要加入更多的水。

外加剂的应用能够在水泥颗粒表面产生定向吸附，使水泥颗粒表面带有同性电荷，因斥力作用而使其分离开来，从而释放出絮凝结构中包裹的水分，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，反映了外加剂与水泥的适应性。

外加剂与水泥不相适应的问题，是让所有的商品混凝土厂家感到棘手和被动的问题。

一旦混凝土出现质量问题，最终总是归咎于外加剂。

影响外加剂与水泥适应性的原因，有外加剂本身的质量、化学成分的因素，但其主因却经常与水泥及掺合料等因素有关。

无论是普通减水剂、萘系高效减水剂，还是第3代聚羧酸系高效减水剂，均会出现与水泥的适应性问题。

甄别及调整外加剂与水泥适应性的试验方法外加剂与水泥产生不相适应的情况时有发生，尤其在使用泵送减水剂时，这种现象更加频繁。

不相适应的表现大致有以下几种情况：一是新拌混凝土坍落度偏小，扩展度更小，而此时的减水剂用量已经相当大，通俗的说法就是“打不开”；二是坍落度损失大，有时甚至出现假凝, 即在搅拌开始时水泥浆很稀，随即迅速发粘、变干，出机后混凝土和易性很差；三是虽然坍落度和扩展度都不小，但混凝土泌水，有时滞后1～3小时泌水并且严重；四是砂浆包裹不住石子，发生离析但却并未大量泌水；五是新拌混凝土中未观察到明显不适应，可是硬化后强度偏低。

特定外加剂与特定的水泥发生不相适应的原因可能来自三个方面：水泥特性引起；混凝土组成材料，特别是其中的砂及掺和料引起；外加剂本身匹配不当所引起。

究竟哪个是主要原因，需要经过试验和分析，要想调整到相适应，就必须进行试验。

于是，从何处着手开始试验的问题就摆到我们面前了。

第一步宜从检测拟用的水泥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计或pH笔更好。

可以用三份水溶解一份水泥（以重量计），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，但也有普通硅酸盐水泥pH值只有9～10，个别的更低。

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是含偏酸性的材料或石粉类惰性材料而使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。

根据分析数据可以计算出水泥中的四种矿物：铝酸三钙C3A，铁铝酸四钙C4AF，硅酸三钙C3S和硅酸二钙C2S的数量。

影响水泥适应性的矿物是C3A、C3S和C4AF。

这些数据可以帮助我们选择缓凝剂的品种。

水泥与外加剂相容性研究摘要：针对同一种外加剂有时要同时适应几种不同水泥的特点,通过试验实践探讨对不同水泥使用不同的外加剂掺量或调整外加剂复合组份含量来满足混凝土生产需要的有关问题。

关键词：水泥；外加剂；相容性；研究前言水泥和外加剂作为混凝土的主要组分,有时候尽管所用的水泥与高效减水剂的质量都符合国家标准,但配置出的拌合物不理想。

拌合物的工作性能不佳,极有可能影响混凝土强度从而导致严重的工程质量事故和重大经济损失。

这时需要考虑水泥与减水剂相容性：使用相同减水剂或水泥时，由于水泥或减水剂的质量而引起水泥浆体流动性、经时损失的变化程度以及获得相同的流动性减水剂用量的变化程度。

一般需要测定在推荐减水剂添加剂量的减水效率、对凝结时间影响、混凝土坍落度损失速率以及对强度的影响。

试验可以用标准水泥砂浆或拟使用的混凝土进行，对比同砂浆流动度或同混凝土坍落度条件下，测定减水剂的减水率，以及对凝结时间、坍损速率、强度的影响，看是否满足所有使用要求，判断是否相容。

一、为了改善水泥与减水剂的相容性，可以采取以下几项措施1．水泥方面1.1 尽量选择二水石膏调凝的水泥当将木质素磺酸盐系减水剂加入到以硬石膏调凝的水泥浆体中时,减水剂不但没有分散水泥颗粒的作用,反而会促进水泥浆体假凝。

这是较为典型的水泥与减水剂不相容现象。

水泥的实际生产中,所使用的石膏矿内部矿物并不单一,通常有硬石膏CaSO4、半水石膏CaSO4.0.5H2O、二水石膏CaSO4.2H2O和复合石膏等。

即便是所选用的石膏矿相较为单纯,主要为二水石膏,然而在水泥粉磨过程中,极易由于磨机温度不断升高而使二水石膏脱水产生半水石膏,进而产生硬石膏。

半水石膏或硬石膏在水泥与减水剂的相容性中有两个方面的影响:一方面,半水石膏与硬石膏的水化速率高,容易造成拌合物假凝;另一方面,半水石膏与硬石膏对减水剂分子的吸附能力强,易造成拌合物溶液中减水剂浓度低,降低减水剂对水泥的分散效果。

浅析水泥与外加剂的相容性水泥与外加剂的相容性是影响混凝土质量的重要因素。

相容性要求外加剂适应水泥，同时也要求水泥适应外加剂。

对外加剂和水泥的相容性有影响的主要因素包括以下三个方面：首先是水泥中的矿物成分以及调凝剂的状态和掺量、水泥的新鲜程度和温度、细度、碱含量等；其次是外加剂的分子量、化学性质、磺化程度、平衡离子度和交联度，缓凝剂的用量与种类等；还有时间、温度、湿度等环境条件。

标签：适应性；相容性；坍落度经时损失；矿物成分；碱含量混凝土外加剂以很少的掺量掺加在水泥混凝土中，能根据施工需要有效的对混凝土的工作性能及力学性能进行改善。

自进入21世纪以来，高性能水泥混凝土的应用越来越广泛，外加剂对水泥的是否适应的问题越来越重要。

仅仅依靠调整外加剂配方来适应水泥性能在技术上出现了很多难题，解决问题的方法必须转向水泥与外加剂的相互关系，必须从双向适应考虑来寻找途径，即不仅要求外加剂适应水泥，某些时候也要通过调整水泥的矿物成分、细度等方式来适应外加剂，使水泥与外加剂的相容。

因此，产生了水泥与外加剂的“相容性”的概念。

1 水泥与外加剂相容性不好可存在一下具体表现当水泥、外加剂、水、砂石料、外掺料等混凝土原材料经检验均合格，依照理想的混凝土配合比，外加剂的掺量以及混凝土的拌制方法无误时，若表现出以下情况，则说明水泥与外加剂的相容性不良：（1）有减水效果的外加剂的实际减水率与用基准水泥的检测值有很大差距，新拌制混凝土的初始坍落度不满足设计要求。

（2）新拌制混凝土拌合物初始坍落度满足设计要求，但坍损现象严重，新拌制混凝土无法满足施工生产的需要。

（3）新拌制混凝土初始坍落度满足设计要求，坍损小，但有泌水现象，有“扒底”、骨料包裹性不好等现象，严重时可能导致施工中出现堵泵等工程事故。

（4）在推荐掺量情况下，混凝土（或砂浆）却出现了急凝、假凝等不正常凝结现象。

外加剂与水泥相容性的问题可以从以下三个方面找出原因及解决的方法：其一是水泥方面，其矿物成分以及调凝剂的状态和掺量、水泥的新鲜程度及温度、细度、碱物质含量等，；其二是外加剂方面，如聚羧酸减水剂的分子结构、萘系减水剂分子量、平衡离子度、磺化程度和交联度、缓凝剂的用量与种类等；三是环境条件，如时间、温度、湿度等。

浅谈混凝土外加剂与水泥的相互适应性随着建筑技术的不断进步，对混凝土的要求也越来越高。

不仅要求混凝土可调凝、早强、高强、大流动度、高密实性、高耐久性、低水化热、轻质，而且要求设备成本低、成型容易、养护简便....为了达到这些目的，混凝土外加剂起着重要的作用，并已成为混凝土中必不可少的第五部分。

外加剂能提高新拌混凝土的工作性能、改善施工环境，提高硬化混凝土的力学性能和耐久性，同时可节约水泥、降低成本、加快施工速度。

使用外加剂的普及程度是衡量一个国家混凝土技术水平高低的重要标志之一。

一、影响外加剂与水泥适应性的因素（一）水泥1.矿物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，C3A含量高的水泥减水增强效果就差。

影响水泥适应性的主要是C3A、C3S，在水泥中一般以石膏作为调凝剂。

一般说来，C3A含量低的水泥，其适应性良好，坍落度损失小。

C3A含量高的水泥，需要较多的CaSO4·2H2O作调凝剂。

若混凝土拌和物中，SO2- 4浓度不足，那么新拌混凝土坍落度损失快。

像MG、TG对硬石膏作调凝剂的水泥，其适应性差，就是因为TG、MG降低了硬石膏的溶解度，从而使水泥因缺少SO2-4而产生异常凝结。

通常水泥适应性不好，水泥在生产过程中采用立窑回转窑干法湿法生产，使水泥矿物组分晶相状态细度石膏形态发生不同程度的变化，从而导致了混凝土外加剂与水泥适应性问题的产生。

一般，水泥中吸附外加剂能力C3A >C4AF >C3S >C2S。

其水化速率与其关系近似成正比。

2.细度水泥的细度影响减水剂的掺量，一般来说，水泥浆体加入减水剂后，由于水泥颗粒带有大量负电荷，克服了范德华引力的凝聚作用，使水泥呈分散状态，即我们通常看到的流动状态，但若水泥中水泥的颗粒越细，需水量就越多，水量加大，必将导致混凝土坍落度损失，要缓解坍落度损失必然要加大减水剂的掺量，但减水剂的掺量是有限的，因而出现了不适应的问题。

水泥与混凝土外加剂的双向适应性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普遍。

目前外加剂已成为混凝土的必要组分，被认为是继预应力混凝土技术以后的又一次技术大突破。

外加剂促进了混凝土新技术的发展，如泵送混凝土、流态混凝自密实混凝喷射混凝土等。

但是，外加剂在混凝土的使用过程中，存在着一个普遍性的问题，就是与水泥的适应性（即相容性）。

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。

遇到这种问题，大家普遍认为水泥是固定的，不变的，只要满足水泥标准要求就是合格的、合适的、合理的，而更多的是要求外加剂改变其成份、配方，性能来满足不同品种的水泥，使之相适应。

近年来，特别是高强高性能混凝土、泵送混凝土已经在工程中得到了广泛应用，此时外加剂与水泥的适应性问题对于工程质量显得更加突出。

在某些时候，如果单纯依靠调整外加剂的配方来适应某个特定水泥，技术上是很难实现的。

这样做不但解决不了问题，反而增加了外加剂的成本。

例如，对于欠硫化水泥即使几倍甚至几十倍的添加缓凝剂也解决不了其坍落度操作损失太快的问题。

于是国内外的有识之士就提出了双向适应的问题。

也就是说不仅要求外加剂适应水泥，同时也要求水泥通过调整其熟料矿物组成、细度及颗粒级配等来适应外加剂，使水泥与外加剂双向适应。

确实，混凝土的性能不仅取决于水泥的性能，也取决于外加剂的性能，更取决于二者之间的相容性工程实际和科学研究证明只有;双向适应才能配制出性能优异施工方便的混凝土。

总体来讲，影响水泥与外加剂适应性的因素包括三个方面：一是水泥方面，其主要因素包括：水泥矿物成份、石膏种类及掺量、碱含量、游离氧化钙含量、混合材料种类及掺量、细度及颗粒组成、制成时间（新鲜程度）和温度等。

二是外加剂方面。

如高效减水剂的化学成份，分子量、交联度、磺化程度和平衡离子度，以及缓凝剂的种类与用量等：三是环境条件，如湿度、温度、时间等。

1.适应性问题中水泥方面的因素1.1水泥熟料矿物成分：水泥熟料中四大矿物成分C3S、C2S, C3A、C4AF 对外加剂的吸附能力是不一样的。

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。

影响水泥与外加剂相容性的因素随着预拌混凝土的飞速发展．混凝土配合比设计除了考虑混凝土强度、耐久性之外，还更注重其工作性能，水泥与减水剂的相容性是影响混凝土工作性的重要因素。

水泥与外加剂相容性不好．可能是外加剂的原因，可能是水泥品质的原因．也可能是使用方法造成的，或几种因素共同起作用引起的。

在实际工作中，若不能分辨出确切原因．容易引起各方的争议。

本文从水泥熟料矿物组成、烧成温度和烧成速度、冷却制度，混合材种类和品质．碱含量和fCaO含量，石膏的种类和存在形式．水泥比面积和颗粒分布，水泥新鲜度、温度等方面对水泥与减水剂间相容性问题进行分析．并提出改善水泥与外加剂问相容性的一些方法和思路。

1 水泥熟料矿物组成及工艺制度的影响1．1 熟料四种主要矿物含量的影响四种矿物对减水剂吸附量由大到小的顺序为C3A>C4F>C3S>C2S。

尤其C3A的吸附量远远大于其他三种熟料矿物。

这是因为减水剂主要吸附在水化产物上，吸附量与其水化产物的数量和表面性质有关．凡水化快，水化产物比表面大的熟料矿物．吸附量就大，而使溶液中的减水剂大大减少。

C2A 的水化速度最快。

C4F，C3S次之，C2S最慢，C2A的水化产物比面积大。

所以含C2A多的水泥，减水剂的适应性差。

1．2熟料烧成温度和烧成速度高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同，高温快烧的熟料．硅酸盐矿物固熔较多其他组分(如C3S固熔A120，、Fe20，、Mg0等形成A 矿)，这增加了硅酸盐矿物的含量及性能．提高了水化活性．并使C2A与CAF含量减少。

其固熔量随温度的升高及烧成速度的加快而增大。

故高温快烧的熟料，A矿发育良好，尺寸适中．边棱清晰，水泥强度较高，与外加剂相容性好。

低温烧成的熟料．硅酸盐矿物活性较差，水泥强度较低，并且由于C2S固熔Al：03、Fe20，减少，熟料矿物中析晶出来C2A与C4AF较多，水泥标准稠度用水量大．与外加剂相容性差。