混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法

谈混凝土外加剂与水泥之间的适应性混凝土外加剂与水泥之间的适应性问题长期以来影响着实际工程对外加剂的应用效果，使用的外加剂要进行适应性试验和掺量优选，使用过程中对外加剂质量和掺量要严格控制。

所以为了改善和提高混凝土性能和施工性能，现在广泛采用化学外加剂作混凝土的第5组分来配制混凝上，在增加混凝土耐久性，提高工程质量，配制特种混凝土等方面，混凝土外加剂发挥了不可替代的作用。

1 存在的问题对水泥制品和混凝土的性能提出了新的要求，采用水泥、砂子、集料和水4组分制作的常用混凝土已不能满足材料性能和施工性能要求。

在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺人少量的(不超水泥用量的5%)能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。

在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。

随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料。

掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。

2 外加剂与水泥适应性检验的必要性外加剂适应性必须检验，主要原因是，对于工程所使用的某种非基准水泥而言，即使符合《混凝上外加剂》(GB8076)一等品的外加剂，同样存在化学成分定性和剂量定量的不适应性问题。

目前已经知道，所有的普通减水剂，如木钙、木镁、木钠、糖蜜、糖钙、糖镁等对水泥所使用的石膏调凝剂中的无水石膏、硬石膏、萤石膏、镁石膏、工业膏渣、半水石膏、脱水石膏均存在化学上的不适应题，使用后不是减少单位用水量，而是增加了水量。

其次，剂量适应性则主要取决于铝酸三钙的含量大小，铝酸三钙越高外加剂剂量适应性越差不同产地的水泥中所含铝酸三钙含量差别较大，由于其强大的吸附能力，几乎对所有的(高效)减水剂都存在剂量不适应问题。

外加剂适应性的定量检验实测出所有的水泥在混凝土中的减水率与减水剂的掺量关系，求出最优掺量即饱和掺量，超过饱和掺量，掺再多的外加剂也将不起减水作用，反而可能带来副作用。

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。

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;C 3A 或C 3S 具有较高的吸附能力;所以混凝土要得到相同的和易性;C 3A 或C 3 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C 3A 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C 3A 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C 3A 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与外加剂适应性问题;每次更换水泥都要预先做试验;以免贸然使用出现质量问题..2 掺合料与外加剂适应性问题商混生产中经常要掺加一些掺合料;如粉煤灰、矿渣、沸石粉、硅灰等矿物掺合料;这些掺合料有时会出现外加剂适应性问题;原因是掺合料的化学成份复杂;活性不同;与外加剂中的化学成分可能出现复杂反应;从而出现与外加剂适应性不良;表现为初始坍落度低或坍落度经时损失大..比如粉煤灰含碳量高时;会由于碳吸附较多减水剂使坍落度下降;粉煤灰、沸石粉需水量过高时也造成坍落度下降;掺硅灰的混凝土变粘流动性差;矿渣相对外加剂适应性稍好..掺合料与外加剂的适应性问题有时也出现在水泥中所掺加的掺合料上;如水泥中掺加石膏用于调凝;但石膏与外加剂之间有时会出现不良反应;掺加硬石膏的水泥与外加剂作用后甚至会出现速凝..出现掺合料与外加剂适应性不好时;通常是在试验基础上改掺更合适的掺合料;但也可在泵送剂基础上再掺加一定量高效减水剂;一般也能解决这个问题..但如果是水泥中掺合料与外加剂出现问题;则要考虑更换外加剂品种或对泵送剂中的某些成分进行调整..3 多种外加剂复合使用商混生产中有时根据混凝土性能要求要同时复合使用除泵送剂以外的其它类型外加剂;如为提高早期强度加早强剂;为提高抗渗性能加膨胀剂;为防冻害加防冻剂等;这种情况下经常会出现外加剂适应性问题..因为在多种外加剂复合使用时混凝土拌合物中存在多种化学组分;这些化学成分之间以及它们与水泥水化反应之间可能出现的相互反应变得非常复杂;甚至难以控制;出现适应性不良的可能性增大..后果是混凝土出现假凝、速凝;或者过度缓凝甚至长时间不凝..解决的方法是尽量采用同一外加剂厂家的产品;防止各种不同外加剂的相互干扰和外加剂中某些成分的不合理的重复叠加;从而起到相反作用;使混凝土工作性难以满足泵送需求;更加危险的是如不当复合使用多种外加剂可能造成混凝土耐久性下降、强度下降等其他质量问题..如果不是采用同一外加剂厂家的产品;需要预先进行外加剂匹配试验;同时请专家针对这些外加剂复合后对混凝土耐久性的影响进行判断;确有疑问时应该弄清每种外加剂的组成成份;经过专家研究;不会造成不良影响时方可使用..4 商混浇注后出现外加剂适应性问题有时由于运输距离较近;商混搅拌后坍落度还未明显损失时混凝土已经浇注完毕;浇注一段时间后出现外加剂适应性问题;表现为混凝土假凝或过度缓凝;假凝和过度缓凝都是有可能造成较大危害的..假凝可能造成混凝土开裂;出现硬壳难以接茬;过度缓凝可能造成混凝土强度下降..出现这种问题时首先请专业技术人员针对水泥品种、各种外加剂组成成份、各种掺合料进行综合分析;以确定混凝土的各项耐久性能是否受到影响;如果确定耐久性能受到较大不良影响;则这些混凝土就要拆除重新浇注;如认为对耐久性能没有不良影响;则应通过快速养护试件确定混凝土强度等级是否达到设计要求;如强度满足要求;可以正常使用;如果强度不能满足设计要求;则要拆除重新施工..5 泵送剂生产与外加剂适应性问题商混中使用的外加剂主要是泵送剂;泵送剂厂家在生产时也要充分重视外加剂适应性问题..比如泵送剂的主要成份高效减水剂多为萘系高效减水剂;在低浓型萘系高效减水剂中含有20 %左右的Na 2 SO 4 ;而硫酸盐经常是造成外加剂适应性问题的一个重要因素..关于混凝土中硫酸盐或SO 3 对外加剂适应性影响问题各种学术观点很多;尚未形成统一认识;有时对坍落度没有影响;有时有利于增大坍落度;有时又会使坍落度损失加快..因为混凝土中硫酸盐来源复杂;比如水泥中的石膏、外加剂中的Na 2 SO 4 等等;硫酸盐的存在形式也不同;所起作用也因为在不同水泥品种不同条件下有所不同;所以也难以用一种方式描述..比如Nava 等人试验了硫酸盐量对水泥浆粘度的影响;掺硫酸盐时;C 3A 与C 4AF 吸附高效减水剂减少;增加了硅酸盐的吸附量;硅酸盐相的分散性增加;降低了水泥的粘度;水泥浆流动性增加;但硫酸盐过量;会压缩双电层;降低Zeta 电位;使水泥浆粘度增加..Fuji 测定了Na 2 SO 4 掺量对萘系高效减水剂水泥砂浆流动性的变化形式是当水溶性碱含量eq·Na2O 约为0.5 %时;掺萘系高效减水剂的水泥砂浆流动性最大;增加或减少碱含量都将降低水泥砂浆的流动性〔1〕..综合以上两种试验;笔者比较赞同以下观点;掺入过量硫酸钠时;初期由于有较多游离碱Na2O 而形成的大量AFt 晶体;对水泥矿物包裹作用变差;包裹层容易破裂;浆体中CaSO 4 浓度显得不足;水泥颗粒水化硬化加快〔3〕;这样就可能造成坍落度经时损失大或出现假凝..但是也经常遇到Na 2 SO 4 量不太大时出现问题;比如有时用低浓型高效减水剂配制泵送剂出现商混坍落度低;坍落度损失快;在配合比不变的情况下;只将泵送剂中的减水剂由低浓型换成高浓型;问题就得到解决..作者认为这并不是由于高浓型与低浓型减水剂有效成分的差异引起的;而是高效减水剂中的Na 2 SO 4 的作用引起的;但至于Na 2SO 4 为什么有时会引起外加剂适应性问题;现在还无法给出一个令人信服的解释;是一个还需要深入研究的问题..作者考虑是不是Na 2 SO 4在某种条件下对减水剂有一种吸附作用;使减水剂的分散作用被削弱;这种推测供大家探讨..泵送剂的保塑缓凝成分通常是用两种或多种化学成分复合搭配;这些成分的合理搭配也非常重要;有时两种缓凝成份复合后会加强缓凝作用;但另外两种缓凝成分复合就可能出现促凝;即使是两种原来复合后加强缓凝作用的缓凝成分由于量的不同也可能出现相反作用..还有不同的缓凝成分对不同的水泥作用也不同;因此泵送剂厂家也需要特别注意外加剂适应性问题;一个是注意原料匹配问题;一个是尽可能多地做与不同水泥的适应性试验;以确保外加剂推向市场时尽可能降低出现适应性问题的几率..经验表明商混企业要注意保持水泥品种和外加剂品牌的相对稳定;不要频繁更换以免出现外加剂适应性问题;在使用早强水泥时尤其要注意外加剂适应性问题;早强水泥一般因为含有较多的C 3A 或C 3S ;相对容易产生外加剂适应性问题;在需要多种外加剂复合使用时;一定要预先做外加剂适应性试验..要避免使用质量不稳定的小水泥厂的水泥;要使用产品质量好、信誉程度高的外加剂厂家的外加剂;防止因水泥或外加剂质量不稳定而出现适应性问题..商混生产中无论怎样避免都可能遇到外加剂适应性问题;出现问题时从上面阐述的几个方面着手一般都可得到解决;使损失降到最低限度..归纳起来就是外加剂适应性问题要从水泥品种、掺合料成分、外加剂组成成分以及配合比几个方面着手;采取合理的措施;确保商混生产顺利进行;避免因外加剂适应性问题给商混企业带来不必要损失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CaOH2;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..6 强度等级低的砼易出现泌水一般 ..7 砂率小的砼易出现泌水、离析现象..8 连续粒径碎石比单粒径碎石的砼泌水小..9 砼外加剂的保水性、增稠性、引气性差的砼易出现泌水..10 超掺砼外加剂的砼易出现泌水、离析..2. 2 解决途径1 根本途径是减少单位用水量..2 增大砂率;选择合理的砂率..3 增大水、水泥用量或掺适量的Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰..4 采用连续级配的碎石;且针片状含量小..5 改善砼外加剂性能;使其具有更好的保水、增稠性;或适量降低砼外加剂掺量仅限现场 ;搅拌站若降低砼外加剂掺量;又可能出现砼塌落度损失快的新问题..3、泵送砼出现抓底或板结的原因及解决方法3. 1 原因1 严重泌水的砼易出现抓底或板结粘锅 ..2 水泥用量大的砼易出现抓底现象..3 砼外加剂掺量大的砼易出现抓底现象..4 砂率小;砼易出现板结现象..5 砼外加剂减水率高;泌水率高;保水、增稠、引气效果差的砼易出现抓底或板结现象..3. 2 解决途径1 减少单位用水量..2 提高砂率..3 掺加适量的掺合料如粉煤灰;降低水泥用量..4 降低砼外加剂的掺量..5 增加砼外加剂的引气、增稠、保水功能..4、泵送砼塌落度损失问题的原因及解决方法4. 1 原因1 砼外加剂与水泥适应性不好引起砼塌落度损失快..2 砼外加剂掺量不够;缓凝、保塑效果不理想..3 天气炎热;某些外加剂在高温下失效;水分蒸发快;气泡外溢造成新拌砼塌落度损失快..4 初始砼塌落度太小;单位用水量太少;造成水泥水化时的石膏溶解度不够;一般; sl0≥20cm 的砼塌落度损失慢;反之;则快..5 一般;塌落度损失快慢次序为：高铝水泥>硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>掺合料的水泥..6 工地与搅拌站协调不好;压车、塞车时间太长;导致砼塌落度损失过大..4. 2 解决途径1 调整砼外加剂配方;使其与水泥相适应..施工前;务必做砼外加剂与水泥适应性试验..2 调整砼配合比;提高砂率、用水量;将砼初始塌落度调整到20cm 以上..3 掺加适量粉煤灰;代替部分水泥..4 适量加大砼外加剂掺量尤其在温度比平常气温高得多时 ..5 防止水分蒸发过快、气泡外溢过快..6 选用矿渣水泥或火山灰质水泥..7 改善砼运输车的保水、降温装置..5、泵送砼堵管的原因及解决方法5. 1 原因1 砼和易性差;离析;砼稀散..2 砼拌合物塌落度小干粘 ..3 砼拌合物抓底、板结..4 采用单粒级石子;石子粒径太大;泵送管道直径小..5 石子针片状多..6 泵车压力不够;或是管道密封不严密..7 胶凝材料少;砂率偏低..8 弯管太多..9 管中异物未除尽..10 搅拌砼时;不均匀;水泥成块未松散成水泥浆..11 第一次泵送砼前未用砂浆润滑管壁..5. 2 解决途径1 检查砼输送管道的密切性和泵车的工作性能;使其处于良好的工作状态..2 检查管道布局;尽量减少弯管;特别是≤90°的弯管..3 泵送砼前;一定要用砂浆润滑管道..4 检查石子粒径、粒形是否符合规范、泵送要求..5 检查入泵处砼拌合物的和易性;砂率是否适合;有无大的水泥块;拌合物是否泌水、抓底或板结等现象;若有;采取相应的措施见砼泌水、离析问题..6 检查入泵处砼塌落度、黏聚性是否足够;若塌落度不足;则适量提高砼外加剂的掺量;或在入泵处掺加适量的高效减水剂;若是砼黏聚性不足;则适量增大砂率或是掺加适量的Ⅱ级粉煤灰..7 检查砼的初始塌落度是否≥20cm ;若是砼塌落度损失快而引起的砼堵泵现象;则应首先解决砼损失问题见塌落度损失问题..。

混凝土外加剂与水泥的适应性问题及解决方法郭岩摘要：随着我国的科技在不断的发展，社会在不断的进步，外加剂作为混凝土拌合物中重要组成材料，对提高混凝土的性能发挥着极其重要的作用。

本文总结了各规范对外加剂匀质性能指标以及几种常用外加剂对混凝土性能的影响。

关键词：混凝土；外加剂；均质性能；影响引言通过各类胶质材料混合沙子以及石质，按照相对的比例进行配置，常见的混凝土使以水泥作为混合料广泛使用的水泥混凝土。

在这一过程中，需要借助机械进行充分混合搅拌，同步加入水和有机或者复合的外加剂来强化混凝土结构黏性。

混凝土的使用用途较广，包括土木建筑，机械工程，开发工程以及能源建筑工程等。

混凝土的制造工艺和材料配比以及竣工密度的规范程度，会直接影响混凝土的荷载效应和使用弹性。

而外加剂的使用可以释放混凝土中多余的水分，同时可以使混凝土中的沙石颗粒形成规律的网状结构，强化混凝土的硬度。

1外加剂种类现代土木工程中用到的混凝土，在其搅拌过程中都会加入少量不同功能的外加剂，从而可以有效改善混凝土的性能。

现在国内外混凝土建筑物中最常用的混凝土外加剂类型有早强剂、减水剂、引气剂、泵送剂、缓凝剂等几种。

我国根据各类建筑物的特性，提出了适用于不同建筑物的外加剂的匀质性能标准，见表1。

表1 各规范外加剂匀质性能指标2常用外加剂对混凝土性能影响2.1引气剂对建筑工程的影响混凝土的综合质量受到外部环境的影响，尤其是风蚀造成的影响，包括空气中的氧元素和水分对混凝土的渗入。

在混凝土制作过程中除了混合时掺入水分对其造成的影响，还会受到混入空气的影响，空气占据相对空间，会影响石料的排列。

但在此基础上，石料中混入的空气值，能够起到绝对的支撑作用，降低因水分流失造成的混凝土干缩反应，加强混凝土体积的饱满度，从而增强抗裂性能。

日常的建筑工程中，混凝土的使用通常会伴随钢筋结构进行，要增强混凝土与钢筋结构的黏连，就必须严格控制相关配料的计量，主要是外加剂，某些工程为了加强混凝土的硬度和抗收缩能力，加大了引气剂的计量，导致混凝土弹性饱和，不能很好的与钢筋架构黏连，形成开放式裂口。

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。

0引言混凝土外加剂已成为现代混凝土制备技术和施工技术必不可少的第五组分，各种外加剂的应用是使混凝土实现高性能化和绿色化的重要措施之一。

由于外加剂与水泥适应性问题涉及到水泥化学、高分子材料、表面物理学和电化学等方面的知识，所以是一个极其错综复杂的难题，它影响着混凝土外加剂的应用效果和推广效果。

按照混凝土外加剂应用技术规范，对外加剂与水泥适应性的定义描述为：将经检验符合有关标准的某种外加剂掺入按规定可以使用该品种外加剂的水泥中，所配置的混凝土或砂浆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。

根据Aitcin等人的论述，认为水泥与高效减水剂适应性可以用初始流动性、是否有明确的饱和点以及流动性损失等3个方面来衡量。

当外加剂饱和点明显，达到饱和点时高效减水剂掺量不高，初始流动性较大，且静置1h后流动性损失较小，表明适应性优良；当初始流动性不好，达到饱和点时高效减水剂掺量较大，同时静置1h后的流动性损失很大，表明适应性不好。

1影响外加剂与水泥适应性的因素1.1外加剂方面的因素1.1.1减水剂的种类萘系高效减水剂的主要生产原料是工业萘，工业萘的品种和纯度对减水剂的性能有直接影响。

萘系减水剂在生产过程中的磺化程度越高，则转变为带有硫酸基磺化物的萘环越多，该减水剂的分散作用也越强；水解越充分，则随后的缩聚反应越容易进行，减水剂的减水率越好。

萘系高效减水剂分子的聚合度对其塑化效果有明显影响，一般萘系减水剂的聚合度为10%左右较好。

减水剂的状态也影响其对水泥的塑化效果，粉剂的减水率约比液体状态的低5%。

减水剂中存在着起中和作用的平衡离子，如Na+、Ca2+、MgO2+、NH2+等，平衡离子不同，分散效果和适应性效果也会有所差异。

氨基磺酸盐高效减水剂和聚羧酸高效减水剂与传统的萘系高效减水剂和密胺系高效减水剂相比，不仅掺量低，而且塑化效果、控制坍落度损失能力以及与水泥适应性等均得到改善。

影响混凝土外加剂与水泥适应性的因素及解决方法近些年混凝土外加剂技术发展迅速，混凝土外加剂品种繁多，性能各异，更由于工程特点和工程环境的各不相同，加上不同地区、不同工程采用的材料千差万别，如果外加剂应用不当就会出现不同程度的技术事故或工程质量问题。

外加剂的应用绝不同于水泥、集料等其它材料，它不但要通过自身检验还必须做与水泥适应性试验、砂浆试验、及对混凝土性能产生的影响，将外加剂应用与混凝土工程，首先合理选择外加剂的品种、确定其掺量和掺加方法，并与水泥应有很好的适应性。

外加剂与水泥的适应性直接影响着混凝土的性能和工程质量，因此外加剂与水泥的适应性成为当前急需研究和解决的问题。

一、影响混凝土外加剂与水泥适应性的主要因素1、水泥熟料中的组成影响：水泥熟料中的组分含量对外加剂有吸附作用，直接影响外加剂对水泥颗粒起到表面活性的作用和效果（C3A>C4AF>C3S>C2S）。

尤是C3A含量在10%左右时的水泥比C3A含量5%左右的水泥其混凝土坍落度损失高出30%，扩展度也损失很多。

2、水泥含碱量的影响：水泥中的碱含量对混凝土流动性有很大影响，随着含碱量的增大，减水剂的效果越差。

3、石膏形态、细度、用量及研磨温度的影响：做水泥的调凝剂有二水石膏（CaSO4.2H2O），半水石膏（CaSO4. 1/2H2O），和硬石膏（CaSO4），如果木钙、糖钙遇到硬石膏后，混凝土初凝为速凝，终凝时间缩短。

当水泥熟料与二水石膏研磨时温度过高，使一部分二水石膏脱水变成半水石膏，在拌制混凝土时与水泥适应差。

4、水泥细度影响：水泥细度越细，比表面积就越大，水泥水化快，外加剂达到饱和点的掺量就越高，如果掺量不足时会影响混凝土的坍落度、流动性，坍落度经时损失大。

5、不同品种水泥的影响：当在水泥熟料中加入煤矸石做掺加料时，在拌制混凝土时需水量及泌水率增大，坍落度经时损失大，工作度降低，当在水泥熟料中加入的粉煤灰烧矢量大时，水泥的标准稠度用水量大，拌制混凝土时外加剂用量增大且混凝土坍落度经时损失大。

混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施摘要：中国的混凝土应运越来越普遍，大量的建筑施工项目被启用，越来越多的项目在完成以后出现了混凝土结构实体的质量问题，与此同时，混凝土在建筑施工方面的重要性不言而喻，如果混凝土在质量上出现偏差，则会进一步影响到混凝土结构实体的稳定性，因此需要对混凝土外加剂与水泥适应性进行改变，从而进一步确保混凝土结构实体的稳定性。

关键词：混凝土结构实体；外加剂；水泥适应性；改善措施一、在混凝土外加剂出现的问题以及解决策略在混凝土施工前，需要对混凝土的外加剂进行合适的设计，为了能够进一步满足混凝土结构实体强度的需要，提前设计好的混凝土外加剂还需要根据施工现场的环境、地理条件进行调试，在反复的调试过程中确定最合适的混凝土外加剂配合比。

其次，混凝土加入外加剂的时候，往往需要对配料进行适当的搅拌，但是在配料的搅拌过程中，有非常大的人为随意性，这就导致了搅拌后的混凝土无法满足结构实体的强度要求，进而导致了混凝土结构上的不稳定，想要解决这一问题，需要进一步控制配料搅拌的时间以及配料搅拌的方式，对搅拌后的配料进行检测，知道满足混凝土的配合比要求。

与此同时，需要施工企业单位需要重视外加剂与水泥的适应性，尽可能的使外加剂更好的适应水泥本身的属性，规范施工单位中水泥外加剂的配合比。

这样一来，能够很大程度上提升混凝土结构实体的稳定性能，进而满足建筑的强度要求。

二、进一步改善混凝土外加剂与水泥适应性之间的关系混凝土的原料成本虽然对于一个建筑企业相对重要，但是混凝土的配合原料的质量同等重要，只有进一步增强混凝土的质量，才能够更好的增加水泥的适应性，与此同时，混凝土对外加剂的实际需求一定要和水泥的适应性相对应，如果仅仅考虑了混凝土外加剂的量，没有考虑水泥的适应性，那么将会很大程度上导致混凝土结构的不稳定，除此之外，进一步检测混凝土中的外加剂的质量是否合格，与此同时对混凝土外加剂与水泥的适应性进一步检测，测试混凝土与水泥的适应性是否满足强度要求，还需要对配合好的混凝土中所有构建的强度进行检测，测量其是否符合强度标准，同时，还要在混凝土结构强度进行测量时，要采取各种各样的检测方法，确保检测混凝土结构强度的准备性。

混凝土外加剂与水泥及掺合料适应性及改善措施外加剂是现代混凝土不可或缺的材料之一。

外加剂与水泥之间有时存在不相适应性，在一定程度影响外加剂的应用效果及混凝土性能。

外加剂与水泥适应性定义按外加剂应用技术规范，将经检验复合有关标准的某种外加剂掺入混凝土中，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。

影响外加剂与水泥适应性的因素1.外加剂方面的因素材料方面的影响：工业萘来源、品味和纯度2.水泥方面的因素2.1矿物成分和石膏掺量2.2石膏型态和掺量2.3水泥的碱含量2.4 水泥中的混合材和混凝土掺合料2.5 水泥的细度2.6 水泥的新鲜程度和水泥的温度2.7 水泥助磨剂的应用3. 外加剂的掺量和掺加方法先掺法同掺法后掺法外加剂与水泥适应性改善措施1. 需要认识到外加剂与水泥适应性现象是存在的2.针对不同水泥进行外加剂复配调整3.外加剂掺量4.水泥厂、外加剂厂、混凝土企业共同解决水泥与外加剂不适应常见问题及解决措施现象：推荐掺量下，萘系高效减水剂塑化效果不佳可能的原因：1.高效减水剂磺化不完全或聚合度不理想。

2.水泥C3A含量较高，或石膏/C3A比例太小。

3.水泥含碱量过高4.掺加了低品质的粉煤灰5.掺加了沸石粉、硅粉等6.水泥比表面积较大现象：掺加木钙或糖钙后出现了不凝结可能原因：水泥中有硬石膏存在解决办法现象：掺加泵送剂后不能有效控制坍落度损失可能原因：1.水泥调凝剂石膏部分为硬石膏，而泵送剂中含有木钙或糖钙成分2.水泥碱含量过高3.水泥中C3A含量过高，或石膏/C3A比例4.水泥比较新鲜5. 水泥温度过高6.使用了低品味的粉煤灰7.使用了高碱性的膨胀剂。

改善提高外加剂与水泥适应性的措施摘要：混凝土外加剂与水泥之间的适应性问题长期以来影响着实际工程对外加剂的应用效果，使用的外加剂要进行适应性试验和掺量优选，使用过程中对外加剂质量和掺量要严格控制。

水泥使用者在选用外加剂时,也应在试验的基础上选用适应性较好的外加剂,以达到预期的目的。

关键词：改善提高混凝土外加剂水泥适应性;措施混凝土外加剂，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，外加剂与水泥的适应性定义可描述为：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，则称该外加剂与该水泥相适应；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，则称该外加剂与该水泥适应性不良或不适应。

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。

经研究发现其中C3A对减水剂的吸附量远高于其它矿物成分，依次是C3A>C4AF>C3S>C2S,其原因主要取决于水泥水化速度及水化产物的比表面积。

由于C3A水化速度快，它对减水剂的吸附量也最大，因此，从适应性上讲，水泥熟料矿物中C3A的含量应量尽低一些，而C3S含量高一些较为有利。

1.2石膏的种类和掺量：石膏又分为二水石膏、半水石膏、硬石膏。

混凝土外加剂与水泥适应性探讨及改善措施随着混凝土技术的发展，外加剂已成为混凝土不可缺少的重要组成部分，被称之为混凝土的第五组分。

外加剂适应性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。

主要表现为以下几个方面:初始混凝土的和易性、流动性差；混凝土坍落度经时损失大；混凝土出现假凝或过度缓凝等。

影响水泥和外加剂适应性的因素主要包括水泥自身特性、外加剂自身特性、混凝土配合比及搅拌条件等。

本文对混凝土施工中外加剂适应性问题做了一些初步探讨,提出了一些改善措施供广大工程技术人员参考。

一、水泥特性对外加剂与水泥适应性的影响1、水泥矿物组成的影响影响水泥适应性的主要是水泥矿物中的铝酸三钙（C3A）及硅酸三钙（C3S）的含量，试验表明，水泥中C3A 含量低而C3S 含量高对外加剂适应好，而C3A 含量越高，适应效果越差。

2、调凝剂的影响水泥常用调凝剂为石膏（硫酸钙），石膏又分为二水石膏（CaSO4•2H2O）（又称生石膏），半水石膏（CaSO4•1/2H2O）（又称熟石膏或烧石膏），硬石膏（CaSO4）（又称无水石膏或天然石膏）。

根据有关标准，三种石膏都可作水泥调凝剂使用，通过和C3A的水化产物进行二次反应，生成胶状钙矾石即水化硫铝酸钙，从而达到抑制铝酸三钙的水化速度，防止水泥产生速凝现象的效果。

其中硬石膏溶解性能较差，一些外加剂如糖钙、木钙等与硬石膏同用，不但不能促进石膏溶解，反而会降低硬石膏的溶解度，使水泥因缺少调凝成份而产生速凝等异常凝结。

如石膏研磨细度不够，会影响石膏的溶解性，使生成胶状钙矾石即水化硫铝酸钙的有效钙离子减少，从而产生速凝等现象。

另外在C3A 含量偏高的水泥中，调凝剂如仍按常规用量（3%～5%），无论选用何种石膏，混凝土凝结时间都会提前，这主要是水泥中C3A 水化快，C3A 含量增加，少量石膏不能满足它生成胶状钙矾石，从而影响了石膏的调凝效果。

怎么样解决外加剂的适应性？近些年来，随着我国预拌混凝土行业的发展，混凝土中外加剂技术也因此得到迅速发展，由于混凝土外加剂品种繁多，如聚羧酸系、萘系、脂肪族等，性能各异，更由于建筑工程特性和建筑工程环境的各不相同加上不同地区，不同工程采用的材料千差万别，如果预拌混凝土中外加剂应用不当，就会发生不同程度的技术事故或工程建筑质量问题。

外加剂与水泥的不适应，直接影响混凝土的物理性能，减低混凝土的施工性及强度。

目前虽然尚未充分了解外加剂与水泥中的硫酸盐相如何反应的，国内普遍使用单一的外加剂，靠不同的小料来调节与水泥的适应性，目前只有巴斯夫、加美乐素等少数外加剂企业提出外加剂系统，提升混凝土的综合性能。

案列一新拌的混凝土出现离析、泌水、抓地；水泥浆体稀，保不住石子；混凝土到达施工现场后坍落度经时损失并不大，但泵送过程中泵送压大，当停止泵送超过10分钟后再起动时就难以泵送，甚至堵塞泵管。

这种现象一般的外加剂厂家靠一些糊精、纤维素等增稠粉料来增加混凝土的浆体的黏度来解决。

而加美乐素外加剂系统建议采用高分子材料Surpass112流变优化剂来解决本质问题，综合调节与控制混凝土不泌水离析，改善混凝土的包裹性。

案列二某厂水泥，在新拌混凝土时出现粘、稠、硬，难以搅拌，混凝土流动缓慢，但混凝土扩展度大。

在混凝土施工时因不好成型造成结构物中的混凝土不均匀，影响施工操作及工程质量。

一般的厂家都是靠提高外加剂的减水率，减水增稠成分解决；加美乐素专门开发研究le-su912聚羧酸降粘保坍剂，来解决混凝土过于粘稠等问题，使混凝土柔软易于泵送施工。

预拌混凝土新技术的不断发展，外加剂已经成为调整混凝土使用性能的重要组成部分，外加剂与水泥的适应性的好坏，直接影响到混凝土性能优良与否，作为第四代聚羧酸系外加剂经过近年来的推广与应用，其优越的性能得到了行业的认可，加美乐素也一直专注于聚羧酸的研发与应用，为客户提供最为适合的解决方案。

改善水泥与混凝土外加剂相容性的技术措施第一篇：改善水泥与混凝土外加剂相容性的技术措施改善水泥与混凝土外加剂相容性的技术措施随着预拌混凝土的飞速发展，混凝土设计除了虑混凝土强度、耐久性之外，还要注意其施工性；改善施工性能的主要措施是掺加外加剂，同时还在水泥与外加剂是否相适应的问题。

水泥与外加不相适应主要表现在：混凝土坍落度经时损失大，凝土凝结过快，甚至造成混凝土结构出现裂缝等况，影响混凝土工作性能。

外加剂作为混凝土的组部分，所占的比例虽然很小，但是对混凝土的性能影响很大，它能够明显提高混凝土的坍落度，调节结时间，从而很好改善混凝土施工性能，节约生产本、提高经济效益。

水泥与混凝土外加剂相容性不，可能是外加剂本身质量问题，也可能是水泥品质原因及施工时使用方法不当造成的。

采取相应的术措施，改善水泥与混凝土外加剂相容性，也是水企业所要面对的问题，因为它关系到企业市场占率和企业经济效益。

1.存在的问题2007年10月16日山东临沂市某搅拌站使用我司生产PO42.5级水泥预拌混凝土，用户反应使用批次水泥配制混凝土经时流动度损失大，不利于凝土的运输和工地施工。

虽然搅拌站采取相应技措施，如增加外加剂掺量，适当提高水灰比等措，但效果不理想，特别是10月18日预拌混凝土到达施工现场施工时发生急凝现象，导致工程被迫中断施工，不得不拆除已施工的路面重新施工，造成相当大的经济损失，同时也影响公司和搅拌站的声誉。

好在发现问题及时，该搅拌站共进该批次水泥3000t，只用去500t左右，损失相对较小。

双方共同取样进行全套水泥物理检验，但检测结果各项指标均符合GB175-1999标准，即水泥质量没有问题。

经进一步了解发现，搅拌站为降低生产成本，刚刚更换了外加剂生产厂家，很有可能是水泥与混凝土外加剂不相适应造成的。

为验证这一判断，我们和搅拌站一起使用原来和现在的使用外加剂做水泥净浆流动度对比试验，两种外加剂掺量均按水泥质量的1.5%，原来使用的外加剂水泥净浆初始流动度为2110mm，600min后水泥净浆流动度为1740mm，经时流动度损失为370mm；而现在正使用的外加剂水泥净浆初始流动度为2130 mm，600min后水泥净浆流动度为1490mm，经时流动度损失为640mm，试验结果发现正在使用的外加剂经时流动度损失大，表明水泥与混凝土外加剂相容性差。

论影响水泥与外加剂适应性的主要因素及解决措施摘要：笔者根据实际工作中碰到了一些问题，主要分析了水泥生产中影响适应性的主要因素，并提出了解决适应性问题的途径和方法。

关键词：外加剂；水泥适应性；因素1 外加剂与水泥适应性的概念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，就认为该水泥与这种外加剂不适应。

外加剂与水泥适应性有多种表述方法，目前对混凝土拌合物的流动性的影响，可以釆用测定水泥净浆流动性能的变化来实现，对水泥厂或混凝土施工单位而言，这是检验外加剂与水泥是否“适应”的直观而又快捷的一种测定方法。

下面的分析、论述就是以此方法测定的数据为依据的。

2 水泥生产中影响适应性的主要因素2.1 碱含量某公司一时期生产的水泥与外加剂的适应性很差，主要表现在净浆流动度小。

原因是水泥中的碱含量较高，当时水泥中碱含量与外加剂的适应性情况见图1。

由图1 可以看出，外加剂与水泥适应性比较好的水泥碱含量一般在0.37%～0.52% 左右，并且波动范围较小，而适应性较差或不稳定的水泥碱含量大约在0.54%以上。

碱含量对水泥净浆流动度的影响见表1。

由表1可以看出，碱含量高的水泥与外加剂( 聚羧酸盐系列)适应性较差，这是因为水泥中碱含量高，会加速水泥中铝酸盐相的溶出，使水泥早期水化速度加快，对外加剂的吸附量增大。

因为铝酸盐相在水化初期其电动电位呈正值，对外加剂分子的吸附强( 大多数减水剂为阴离子表面活性剂) 。

导致混凝土凝结时间缩短和坍落度损失增大。

2.2 熟料中的游离f-cao 含量某公司有几天出磨水泥和外加剂的适应性变差，检查发现当时粉磨水泥所用的熟料中f-cao 含量较高，平均值为2.32%，且波动大。

将熟料中f-cao 控制在小于1.5%之后，水泥与外加剂的适应性恢复正常。

外加剂与水泥在混凝土灌浆料中的适应度随着建筑施工工程要求的不断提高，混凝土外加剂应用也越来越广泛，外加剂在混凝土中的应用技术越来越成熟，那么，在混凝土灌浆料中的应用中的适应性如何呢？1、外加剂与水泥不适应度的表现外加剂与水泥不适应度（不相容）是混凝土灌浆料工程施工中常见的技术问题，主要表现为混凝土灌浆料不正常凝结、混凝土灌浆料拌和物出现明显分层离析或严重泌水、拌和物坍落度损失过快、硬化混凝土灌浆料强度较大幅度降低，或在推荐掺量范围内拌和物的流动性比正常条件下有大幅度降低等。

2、外加剂与水泥不适的主要原因外加剂与水泥的适应性程度除外加剂的组成有密切关系外，还与所用水泥的性能，特别是其细度、化学成分和矿物组成有密切关系。

一般情况下，外加剂的碱含量越高，越与水泥不适应，当外加剂中含有木钙或糖钙且所用灰泥采用硬石膏或化学石膏作调凝剂时，往往容易出现外加剂与水泥不适应的现象。

此外，外加剂与水泥的适应性还和混凝土灌浆料使用环境的温度有关。

虽然同一外加剂在不同温度范围内的稳定程度不同，但外加剂的组成一定时，适应环境的能力也相对稳定，超出使用温度范围后，掺外加剂混凝土灌浆料的工作性特别是凝结时间将发生较大变化。

高温条件下适应性好的外加剂，在低温环境条件下可能使混凝土灌浆料凝结时间大幅度延长；低温环境下适应性好的外加剂，在高温条件下可能使混凝土灌浆料拌和物工作性特别是坍落度损失过快，给施工带来困难。

3、预防及处理措施外加剂与所用水泥适应性不良，无论其表面形式如何，均将对混凝土灌浆料工程的质量产生负面影响；或者影响施工性能，如混凝土灌浆料的均匀性、物理力学性能和耐久性。

掺外加剂的混凝土灌浆料，应对拟用外加剂按规范进行操作。

当发现外加剂与所用水泥不适应时，应立即采取措施，尽量避免使用这类混凝土灌浆料。

处理这类问题主要通过选择不同类型的材料解决。

温度对外加剂与水泥适应性的影响主要通过调整外加剂的组成来实现，该工作一般由外加剂生产企业根据自然气候变化，适当调整外加剂的组成材料或各组成成分的相对含量。