浅谈混凝土外加剂与水泥的相容性及其应用
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混凝土外加剂与水泥的适应性摘要:随着当今建筑行业的不断发展,在建筑施工过程中对施工材料额硬性要求也越来越高。
有时混凝土的配制过程中,作为原材料的水泥和外加剂会出现一些不能相适应的情况,本文将就这个现象展开讨论分析影响两者适应性的因素,以及针对这个现象提出相关的建议和对策,以期能在实践中能够进行相关指导。
关键字:外加剂;水泥;适应性混凝土外加剂旨在改善和调节混凝土的性能,是一种在搅拌混凝土之前或过程中掺和加入的一种材料物质。
外加剂在改善混凝土的性能方面起到了一定的作用,因而在工程中也越来越受到人们的重视,但是,对外加剂的选用一定要慎重,不然将会引起不良影响。
外加剂在配置混凝土的过程中能够提高水泥当中凝聚体的分散程度,从而改变游离水、吸附水与结合水之间的比例,使游离水量得到增加,进而能够提升水泥浆的稳定性和流动性。
外加剂在混凝土的搅拌时会随着水泥的加入而同时进行着一种变相过程,处于一种不断变化的状态,因此,在混凝土的搅拌过程中,对外加剂的掺入量有着严格的要求,以免在过程建设的过程中出现意外。
因此,在混凝土外加剂的使用之前,一定要做好一系列相关的外加剂与水泥的适应性的试验,对混凝土外加剂在使用中与水泥的适应性予以高度的重视。
对于混凝土外加剂和水泥的适应性的初步定义为:将检验过后符合规范标砖的外加剂掺和加入到在规定上可以使用该外加剂的水泥中,在两者的配置所得的混凝土中能够产生应该拥有的结果,那么,我们就认为这种外加剂和该种水泥是能够相适应的,反之,如果不能产生应该拥有的结果,那么,这种外加剂与该种水泥是不能相适应的。
一、影响着混凝土外加剂与水泥的适应性的因素(一)外加剂方面的影响因素1、外加剂掺和加入的量和工艺在配置混凝土的过程中,外加剂掺和加入的量一般小于或者等于水泥质量的5%,在这个大范围下去试验寻找一个最佳的掺入量,以期能够使混凝土的性能得到最佳的效果。
如果在实验过程中,外加剂的掺入量高出或者低于最佳的掺量,那么就会对混凝土的性能产生一系列不良的影响,比如会直接影响到坍塌度损失的快慢和泌水的大小等等,除此之外,还会延长或者缩短凝结的时间,增加或者减弱凝结的强度。
混凝土外加剂与水泥的适应性探讨摘要:在社会的不断发展中,人们的生活生产水平获得提升,对建筑的质量问题有了更高的要求。
现阶段,城市化进程逐渐推进,就给建筑行业的发展提供了更多的可能,各种新型的技术和设备得到利用。
在建筑工程中,混凝土是不可缺失的建筑材料,能够促进施工的效率。
而混凝土外加剂也是不可缺少的重要原料组成,能够将混凝土的强度和含水量等作数适当的调整,保证混凝土的稳定性。
但是其中还涉及到混凝土外加剂与水泥的适应性问题,怎样对混凝土外加剂与水泥的适应性进行调节,是现阶段主要思考的问题。
关键词:混凝土外加剂;水泥;适应性;研究与探讨随着建筑行业的不断发展,对混凝土也提出了各种各样的需求,保证其在实际的运用中具有成本低、易养护等功效。
混凝土外加剂是实现这些目的的主要方式,但是混凝土外加剂与水泥之间出现不适应的现象也经常发生。
所以,要在混凝土的使用中合理的使用和添加外加剂,对混凝土外加剂与水泥之间适应性进行合理的调节,保证混凝土的性能具有实际性的意义。
一、混凝土外加剂与水泥适应性的问题分析(一)混凝土外加剂定义混凝土外加剂指的是在进行混凝土搅拌之前和搅拌的过程中要适量的添加外加剂,这样就能够改善混凝土的各项性能,这是一种改变混凝土性能的材料。
混凝土外加剂的原理就是能够调节水泥聚体分散度和吸附水、结合水以及游离水的比例,从而提升游离水的含量,以此来保证混凝土的稳定性。
混凝土外加剂是一种固液分散的体系,在水泥的变化和水化期间能够发挥出其特有的作用。
所以,对于混凝土外加剂来讲有一定的要求。
混凝土外加剂与水泥适应性是一个值得关注的话题。
因此,在外加剂添加之前,要进行试验,将混凝土外加剂与水泥的适应性进行充分的研究,这样就能够确保混凝土的质量。
(二)适应性概念适应性的概念主要指的是在进行混凝土制造的过程中,外加剂、水泥在满足国家相关标准规定的基础上,在水泥和水的系统中按照比例合理的添加外加剂,以此来实现原有的目标和计划,保证其适应性。
混凝土外加剂与水泥的相容到底有多重要?随着水泥价格上涨,以及天然砂石的日益匮乏,导致了混凝土生产成本的上升,商品混凝土公司之间的竞争不断加剧。
因此,如何在保证混凝土质量的前提下降低成本是目前商品混凝土企业面临的挑战。
日本及德国相关企业在研究多种减水剂同时,也研发出各种功能型外加剂,如高保坍剂、强效剂等来解决这些问题。
而我们弗尔曼企业也不屈于人后,在不断的创新及一次次试验之后,自主研发出多种混凝土外加剂,达到了在减少胶凝材料的情况下,保证混凝土强度的同时改善混凝土工作性能、降低混凝土成本,提高商品混凝土企业竞争力。
混凝土是世界上使用最广泛的人造产品,是除了水之外的世界上最常使用的物质。
大约66% 的混凝土用来建立街道、公路和其他基础设施。
其中混凝土的五大原材料包括水泥、掺合料、水、外加剂、骨料。
其中矿粉掺合料情况相对稳定些。
粉煤灰掺合料品牌虽然少但来源多元化,时常影响混凝土的拌合性能,对粉煤灰进行车检,对细度、需水量比进行检验控制;粗细骨料可以从厂家源头来控制。
但原材料任何一项指标的波动,都或多或少带来混凝土的生产和施工问题。
因此除了做好原材料的日常检验,往往是不够的。
什么是混凝土外加剂与水泥的相容性?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的混凝土中,若能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂是相容的,反之,如果不能产生应有的效果,则该水泥与此种外加剂之间存在不相容性。
混凝土外加剂与水泥不相容给混凝土工程带来的质量问题主要表现在以下几个方面:●预拌混凝土在搅拌过程中出现不正常的凝结,影响混凝土的均匀性;●混凝土泌水、离析、分层现象比较严重,致使混凝土质量明显降低;●新拌制的混凝土坍落度损失快,影响混凝土的浇筑和振捣;●施工时,混凝土硬化以后强度出现明显下降,达不到质量要求,造成经济损失;●混凝土的抗渗性和耐久性明显降低,收缩性加大,给混凝土的后期使用带来诸多不便;●大体积混凝土存在裂缝,致使工程质量受到较大影响。
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。
摘要: 本文分析了水泥化学和物理特性、外加剂本身、掺合料的种类和掺量及集料对相容性的影响;并从外加剂的作用机理出发总结了外加剂对浆体流变性(流动性与稳定性)的影响;同时分析了相容性与混凝土耐久性之间的关系;提出良好的相容性是制备高性能混凝土的基础,对建立相容性定量评价方法做了初步探讨。
1 前言外加剂的使用降低混凝土的水胶比,改善新拌混凝土的工作性和控制混凝土的坍落度损失,并赋予混凝土优良的施工性能及高密实性[1]。
外加剂己成为混凝土的第五组分,其品种日益增多,性能不断提高。
新品种外加剂的研究开发,外加剂应用技术的不断完善与提高,是21世纪混凝土新技术向前发展的关键。
尽管混凝土外加剂的研究不断深入、外加剂的品种也在不断增加,在提高新拌和硬化混凝土的性能中起着越来越重要的作用,但外加剂与水泥的相容性问题一直是一个难以解决的问题,制约了混凝土高性能化的发展 [2]。
因此,充分认识外加剂的相容性问题,对更好的使用外加剂,充分发挥混凝土的性能是十分重要的。
外加剂的相容性问题涉及到水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识,是一个极其复杂的问题,有待于进一步研究。
2 相容性的影响因素 2.1 水泥的化学及物理特性的影响通过对水泥熟料四大矿物成分C2S、 C3S、C3A和C4AF对减水剂分子等温吸附的研究证明,其吸附程度的大小顺序为:C3A>C4AF>C3S>C2S,可见铝酸盐相对减水剂分子的吸附程度大于硅酸盐相。
其原因是C3A和C4AF在水化初期其动电电位呈正值,因而较强的吸附减水剂(大多数减水剂为阴离子表面活性剂),且C3A含量对相容性的影响要远远大于C4AF,这是由于C3A水化速度比C4AF快,减水剂优先吸附于C3A。
C3S和C2S在水化初期动电电位呈负值,因而吸附减水剂的能力较弱。
因此水泥中的C3A和C4AF的比例越大,减水剂与水泥的相容性越差。
所以当商品混凝土中使用铝酸盐含量较高的水泥时,容易造成需水量增加,混凝土坍落度损失加快。
外加剂相容性及其对混凝土性能的影响精概述混凝土中的外加剂是指添加到混凝土中的各种化学药品,如膨胀剂、减水剂、增强剂和防水剂等。
这些外加剂非常重要,因为它们可以显著改善混凝土的工作性能、强度和耐久性。
但是,如果不正确使用和配合这些外加剂,就可能会导致混凝土的质量下降,甚至完全失效。
因此,外加剂的相容性对混凝土性能的影响是非常重要的。
外加剂相容性的定义与作用外加剂的相容性是指外加剂的化学特性和混凝土的成分之间的相互作用。
一个好的外加剂必须与混凝土的成分相容,否则它可能无法提供所需的效果或导致混凝土的质量下降。
外加剂相容性的影响因素:外加剂的种类、用量和质量;混凝土的成分、细度和水胶比;环境因素等。
外加剂相容性的测试方法外加剂相容性的测试可以通过直接混合外加剂和混凝土来进行。
一般测试包括以下步骤:1.准备混凝土试块并分别加入外加剂和水2.对混凝土进行搅拌和打样3.测试混凝土的性能如压缩强度、抗折强度、抗渗性等不同外加剂的相容性影响膨胀剂膨胀剂常用于制造耐久性和抗开裂性能良好的混凝土。
当膨胀剂与混凝土相互作用时,膨胀剂颗粒会与混凝土内的卵石和粉煤灰等颗粒相互作用。
如果相互作用过于强烈,则会导致混凝土的破坏。
减水剂减水剂可以被用来增强混凝土的流动性,减少水泥用量,并提高混凝土的早期强度。
然而,如果减水剂与混凝土的成分不相容,则会导致混凝土的坍落度下降,并可能导致混凝土在使用和运输过程中的损坏。
防水剂防水剂可使混凝土表面不渗水,并提高混凝土的耐久性和抗冻性。
当防水剂与混凝土成分相互作用时,防水剂会与混凝土中的氧化铁、钙矿物质和水泥反应。
如果相互作用过于强烈,则会降低混凝土的强度和耐久性。
外加剂可以提高混凝土的性能和耐久性。
但是,这些外加剂必须与混凝土的成分相容。
为确保混凝土质量和性能的稳定,我们需要测试外加剂的相容性并正确配合它们。
混凝土中外加剂的相容性原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其性能直接影响到建筑物的质量和使用寿命。
为了改善混凝土的性能,人们发明了许多外加剂,并将其加入到混凝土中。
然而,不同的外加剂之间可能存在相容性问题,会影响混凝土的性能。
因此,研究混凝土中外加剂的相容性原理具有重要的理论和应用价值。
二、混凝土中外加剂的种类混凝土中常见的外加剂有以下几种:1. 减水剂:减少混凝土的水泥用量,提高混凝土的流动性和坍落度。
2. 塑化剂:提高混凝土的流动性和坍落度,减少混凝土的水泥用量。
3. 膨胀剂:增加混凝土的体积,提高混凝土的抗冻性和耐久性。
4. 缩略剂:缩短混凝土的凝固时间,提高混凝土的早期强度。
5. 强化剂:提高混凝土的强度和耐久性。
6. 防水剂:提高混凝土的防水性能。
7. 颜料:改变混凝土的颜色。
三、混凝土中外加剂的相容性问题混凝土中的不同外加剂之间可能存在相容性问题,主要表现为以下两种情况:1. 相互作用导致性能下降:有些外加剂之间相互作用会导致混凝土的性能下降。
例如,减水剂和膨胀剂之间可能会发生反应,导致混凝土的强度和耐久性下降。
2. 相互作用导致性能提高:有些外加剂之间相互作用可以提高混凝土的性能。
例如,使用膨胀剂和缩略剂可以提高混凝土的抗裂性能。
四、混凝土中外加剂相容性的影响因素混凝土中外加剂相容性的影响因素主要包括以下几点:1. 混凝土的配合比:混凝土的配合比直接影响到混凝土中外加剂的使用量和作用效果。
2. 外加剂的类型和用量:不同类型和用量的外加剂之间可能存在相互作用。
3. 外加剂的性质:外加剂的性质直接影响到其与混凝土中其他物质的相互作用。
4. 环境条件:环境条件如温度、湿度、氧气浓度等都可能影响到混凝土中外加剂的相容性。
五、混凝土中外加剂相容性的解决方法为了解决混凝土中外加剂的相容性问题,可以采取以下几种方法:1. 选择相容性好的外加剂:选择相容性好的外加剂可以避免相互作用导致的性能下降问题。
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。
摘要: 本文分析了水泥化学和物理特性、外加剂本身、掺合料的种类和掺量及集料对相容性的影响;并从外加剂的作用机理出发总结了外加剂对浆体流变性(流动性与稳定性)的影响;同时分析了相容性与混凝土耐久性之间的关系;提出良好的相容性是制备高性能混凝土的基础,对建立相容性定量评价方法做了初步探讨。
1 前言外加剂的使用降低混凝土的水胶比,改善新拌混凝土的工作性和控制混凝土的坍落度损失,并赋予混凝土优良的施工性能及高密实性[1]。
外加剂己成为混凝土的第五组分,其品种日益增多,性能不断提高。
新品种外加剂的研究开发,外加剂应用技术的不断完善与提高,是21世纪混凝土新技术向前发展的关键。
尽管混凝土外加剂的研究不断深入、外加剂的品种也在不断增加,在提高新拌和硬化混凝土的性能中起着越来越重要的作用,但外加剂与水泥的相容性问题一直是一个难以解决的问题,制约了混凝土高性能化的发展 [2]。
因此,充分认识外加剂的相容性问题,对更好的使用外加剂,充分发挥混凝土的性能是十分重要的。
外加剂的相容性问题涉及到水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识,是一个极其复杂的问题,有待于进一步研究。
2 相容性的影响因素 2.1 水泥的化学及物理特性的影响通过对水泥熟料四大矿物成分C2S、 C3S、C3A和C4AF对减水剂分子等温吸附的研究证明,其吸附程度的大小顺序为:C3A>C4AF>C3S>C2S,可见铝酸盐相对减水剂分子的吸附程度大于硅酸盐相。
其原因是C3A和C4AF在水化初期其动电电位呈正值,因而较强的吸附减水剂(大多数减水剂为阴离子表面活性剂),且C3A含量对相容性的影响要远远大于C4AF,这是由于C3A水化速度比C4AF快,减水剂优先吸附于C3A。
C3S和C2S在水化初期动电电位呈负值,因而吸附减水剂的能力较弱。
因此水泥中的C3A和C4AF的比例越大,减水剂与水泥的相容性越差。
所以当商品混凝土中使用铝酸盐含量较高的水泥时,容易造成需水量增加,混凝土坍落度损失加快。
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。
混凝土外加剂与水泥适应性展开全文前言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。
因此,混凝土外加剂广泛用于各种混凝土工程中。
但是我国各地区矿石资源不一样,水泥生产工艺规模有效大差别,导致了水泥品种的多样性。
而且,同一种水泥质量差别也大。
在高性能混凝土、高品混凝土、泵送混凝土的应用中往往会出现混凝土外加剂与水泥适应性较差的现象。
这就类似“青霉素”不适应“某些”病人会现现“过敏”或其它“异常反应”一样。
这种现象尤其发生在低水胶比实际用水量少的高性能混凝土的拌合物中。
在相同配比下,同掺量同品种的混凝土外加剂往往由于水泥品种不一样,其应用效果有效大差别。
同样混凝土外加剂在一种水泥的应用中效果较好,而在另一种水泥的应用中出现较大差别,甚至出现相反效果,出现质量事故。
如掺有“甘油”的混凝土外加剂或“糖钙”或“木钙”的混凝土外加剂,在某些水泥中应用效果较理想,而在某些水泥中可能会现相反的效果。
又如:东北某工程使用泵送剂之前,未做混凝土外加剂与水泥的适应性试验,盲目地将泵送剂用于大坝水泥的工程中,结果导致混凝土不凝的质量事故。
一般,混凝土外加剂适应性较差表现如下:1)新拌混凝土的搅拌过程中出现异常凝结(速凝、假凝)2)新拌混凝土坍落度损失快。
3)混凝土泌水、离析、分层现象严重。
4)新拌混凝土坍落度提不上来,看似混凝土外加剂减水效果差。
5)硬化混凝土强度明显下降。
6)混凝土收缩加大、抗渗、耐久性下降。
7)大体积混凝土中缓凝效果不明显、出现温差裂缝。
因此,要正确认识混凝土外加与水泥适应性这一现实问题,在应用某一品种混凝土外加剂之前,一定要做混凝土外加剂与水泥适应性试验。
按《混凝土外加剂应用技术规范》(GBJ119-88)正确地选择和应用混凝土外加剂。
1影响混凝土外加剂与水泥适应性的因素1.1混凝土外加剂掺量掺加工艺1.1.1混凝土外加剂最佳掺量对于某一水泥、某一配比的混凝土而言,任何混凝土外加剂都存在一最佳掺量,即在最佳掺量时,混凝土外加剂的性能会出现拐点。
浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响发布于:2010-09-27来源:来源:《中华建筑报》2010-09-21柯蕾黄仕阶帅希文柯科杰前言上世纪九十年代开始,我国国民经济持续、快速发展,基础工业建设和建筑业对水泥、混凝土及其制品需求大增,带动了我国水泥、混凝土与制品工业大发展,并已成为国民经济快速增长和基本建设高速发展的重要产业。
随着建筑技术的不断进步,对水泥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,而且要求制备成本低、成型容易、养护简便等。
为达这些目的,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组份。
混凝土外加剂的特点是品种多、掺量少,在改善或提高新拌和硬化混凝土的性能中起着重要的作用,新拌混凝土工作性能明显改善;能有效控制混凝土的凝结时间与坍落度损失;后期强度有较大的增长;增加混凝土的密实性,抗渗、抗冻、抗炭化等耐久性指标有较大的提高,硬化混凝土有较好的体积稳定性等。
外加剂的研究和应用技术的发展促进了混凝土施工新技术与新品种混凝土的发展,在发达国家掺外加剂的混凝土占混凝土总量50%~80%,特别是日本、北欧等国几乎全部混凝土都掺用外加剂,我国仅接近40%。
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,特别是高性能外加剂与高性能混凝土已成为本世纪混凝土工程的“高新技术”。
自水泥新标准实施后,外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响出现了不少问题。
因此,了解混凝土外加剂与水泥的适应性,外加剂对混凝土性能的主要影响,对更好使用外加剂,处理好外加剂与水泥及混凝土的关系,充分发挥混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。
一、混凝土外加剂与水泥的适应性混凝土外加剂与水泥的适应性问题,涉及水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识,是一个极复杂的问题,但也是一个必须了解与基本掌握的问题。
浅谈混凝土外加剂与水泥的相容性及其应用
混凝土是世界上使用最广泛的人造产品,是除了水之外的世界上最常使用的物质。
大约66%的混凝土用来建立街道、建筑、公路和其他基础设施。
其中混凝土的五大原材料包括水泥、掺合料、水、外加剂、骨料。
其中矿粉掺合料情况相对稳定些。
粉煤灰掺合料品牌虽然少但来源多元化,时常影响混凝土的拌合性能,对粉煤灰进行车检,对细度、需水量比进行检验控制;粗细骨料可以从厂家源头来控制。
但原材料任何一项指标的波动,都或多或少带来混凝土的生产和施工问题。
因此除了做好原材料的日常检验,往往是不够的。
标签:混凝土外加剂;水泥;相容性
1、什么是混凝土外加剂与水泥的相容性
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的混凝土中,若能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂是相容的,反之,如果不能产生应有的效果,则该水泥与此种外加剂之间存在不相容性。
混凝土外加剂与水泥不相容给混凝土工程带来的质量问题主要表现在以下几个方面:①预拌混凝土在搅拌过程中出现不正常的凝结,影响混凝土的均匀性;②混凝土泌水、离析、分层现象比较严重,致使混凝土质量明显降低;③新拌制的混凝土坍落度损失快,影响混凝土的浇筑和振捣;
④施工时,混凝土硬化以后强度出现明显下降,达不到质量要求,造成经济损失;
⑤混凝土的抗渗性和耐久性明显降低,收缩性加大,给混凝土的后期使用带来诸多不便;⑥大体积混凝土存在裂缝,致使工程质量受到较大影响;因此混凝土外加剂与水泥相容与否至关重要。
本文根据GB50119-2013《混凝土外加剂应用技术规范》的附录A进行试验。
单种外加剂与三种水泥的相容性试验,对混凝土外加剂与水泥的相容性进行初步探讨。
预拌混凝土中普遍用到的是减水剂。
2、影响混凝土外加剂与水泥相容性的因素
2.1 外加剂方面的因素
首先,在混凝土外加剂中,萘系高效减水济的应用是目前占比较多的品种之一。
而这种外加剂的主要成份是工业萘。
一般来说,工业萘的种类和纯度不同都会直接影响减水剂的应用效果。
如果工业萘在减水剂生产过程中所产生的磺化程度高,则就会产生更多的硫酸基磺化物,水溶性也会越好[1]。
因此来说,萘系减水剂的水分子聚合度越高,对混凝土塑性效果越好。
另外,减水剂的生成状态对水泥的塑性效果也有着关键性的影响,一般来说,萘系减水剂的聚合度保持在10 个左右是最佳的效果,而硫酸钠含量对外加剂适应性能有较大影响,如果在混凝土外加剂生产中对材料的配比失去平衡,则会直接影响外加剂对水泥的分散性能。
其次,相对于萘系减水剂来说,聚羧酸高效减水剂的性能会更好一些,与水泥的适应性也更好。
在与水泥配比中,不仅渗量低,而且所形成的塑性效果也更明显。
一般来说,相同种类的聚羧酸高效减水剂对不同的水泥所产生的相融性
是不同的,这主要是与水泥的矿物质成份有关。
2.2 水泥方面的因素
首先来说,水泥的颗粒级配大小虽然对高效减水剂的饱和掺量影响不大,但如果是在水泥比表面积相同的条件下,水泥中较小颗粒的矿物质含量时,在水泥中水胶比较大或是外加剂掺量较大的条件下,就会使水泥初始的液态流动性增大,而随着水泥液态流动性的增大,水泥中所含的细小颗粒物质含量增大,会加剧水泥的流动度损失。
其次,水泥颗粒表面對高效减水剂的吸附越好,则水泥的初始流动性会越强。
也就是说,在掺高效减水剂的水泥中,减水剂的浓度直接关系到水泥液体初始流动性的保持效果。
高效减水剂的浓度越高,混凝土外加剂与水泥的适应性越好。
3、解决措施
3.1 科学合理地设计混凝土配合比
混凝土配合比对水泥与外加剂相容性的影响很大,尤其要注意以下几点:(1)正确使用保罗米公式,严格按公式选取水灰比和水泥用量,按混凝土的性能要求设计配合比。
(2)砂率对混凝土的流动性影响很大,砂率过大会使混凝土的流动性降低,使坍落度损失过快。
(3)粗骨料的形状、吸水量、颗粒级配,对混凝土流动性、粘聚性、保水性以及密实性等的影响很大。
(4)降低水灰比可以提高混凝土的强度,通过试验可以找到一个水灰比的最佳值,从而使混凝土的各项性能得到改善,同时使水泥水化时有足够量的水溶解石膏,保证硫酸根离子的浓度,改善外加剂与水泥的相容性。
3.2 在混凝土配比中根据实际的施工需求增加外加剂的掺入量
利用外加剂的富余含量来提高混凝土外加剂与水泥的适应能力。
同时,在混凝土搅拌中要改变外加剂的掺入时间,严格按照需求在规定的时间内完成外加剂的掺入工作,并且与此同时进行利用滞水法和后掺法措施增强外加剂的可塑性。
另外,在混凝土搅拌中,尽可能选择多种外加剂复配,因为不同种类的外加剂与高效减水剂的反应不同,多种外加剂同时使用可以起到取长补短的作用。
并且由不同种类外加剂所释放出的分子结构相融合,会使混凝土的性能得到大幅度的提高。
3.3复合外加剂的运用
复合外加剂运用越来越广,需要进行水泥和复合外加剂的相容性试验,通过曲线的方式,确定外加剂最佳的掺量,再进行适配混凝土。
4、结束语
通过混凝土外加剂和水泥的相容性试验,对选择最佳品牌掺量的外加剂和对
应品牌水泥进行混凝土生产具有一定的指导意义,从而减少或避免一些不必要的混凝土质量和施工问题。
此试验材料用量少,试验操作简单,在混凝土拌合中综合了掺合料、骨料的影响因素,减少了混凝土配合比拌合中多因素影响的考虑。
混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视,外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用,所以对外加剂相容性问题的研究,对预拌混凝土行业受益多多。
参考文献:
[1] 巩立华,刘艳新. 混凝土外加剂相容性与水泥相容性的探讨[J]. 建材技术与应用,2013(6):34-35.
[2] 刘捷.外加剂在水泥混凝土路面中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2010,05:117-120.。