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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流外加剂的适应性.精品文档.外加剂的适应性我国的混凝土外加剂在经历了快速发展及大规模推广应用后。始终困绕业内技术人员的难题依然是外加剂与水泥品种的适应性。至今还没有一种通用减水剂能适应所有的国产水泥品种。仅就江苏而言，当地产及周边地区流通入境的水泥，因其组成不同，掺用同一种外加剂会表现出不同的流变性能。甚至同一品牌的水泥，由于集团化管理，往往来自几个厂家其性能差别亦较大。1 外加剂的分类和性能1.1 外加剂的分类可按与水泥的相互作用将常用的化学外加剂分为5类：(1)调凝剂：调节水泥水化速率和凝结时间。(2)减水剂：调节混凝土工作性和用水量。(3
2、)引气剂：常用以改善混凝土工作性、抗冻融性能和匀质性。(4)保塑剂：具有减少混凝土坍落度经时损失的功能。(5)保水剂：能克服混凝土泌水，提高混凝土匀质性。1.2 表面吸附大多数有机外加剂与水泥颗粒或水泥水化颗粒表面具有亲合力，因而吸附作用显著。外加剂中带电荷的有机物基团(SO32-，C00H-)通过静电作用与颗粒表面相互作用(颗粒的表面电荷与外加剂分子的离子团相互作用)。以蔗糖为例，其极性作用基团OH-也能通过静电力及氢键作用与高极性的水化相强烈作用。带有离子(-C00-)和极性基团(-OH)的典型外加剂是葡萄糖酸盐。对于含有憎水的、极性的以及离子基团的多聚型外加剂(如木质素磺酸盐)，吸附是各
3、种作用共同作用的结果，也可能是熵增的原因。熵增常常使吸附状态稳定。1.3 外加剂吸附对表面性能的影响除了水泥相与有机外加剂之间的化学反应，吸附的化合物将改变水泥颗粒的表面特性。从而影响其与液相以及其它水泥颗粒之间的相互作用。吸附的阴离子表面活性剂和聚合物会向颗粒表面传递带负电的静电荷，即负专电位，这会引起相邻水泥粒子间的排斥并且有助于提高分散效果。对于高分子聚合物，物理阻碍(空间位阻)会导致额外的小范围排斥力。因而“静电力”和“空间力”都有助于提高水泥浆的流动性能。1.4 减水剂的作用当代混凝土工业普遍使用的超塑化剂绝大部份是萘磺酸盐甲醛缩合物(PNS)和磺化三聚氰胺甲醛树脂(PMS)，其作用
4、机理主要为分子之间的静电斥力。众所周知，聚合体是超塑化剂的主要成分，其性质非常重要。同时，磺化作用的最大程度必须是适宜的，平均聚合度为9-10。在这种聚合度下，聚合链不可能出现过多的跨越连接。理论上，所有满足标准、具有相同水化硬化特性的水泥，在掺入相同的超塑化剂时，所表现出的流变特性是相同的。然而试验表明，这种理论并不一定是非常准确的尤其是当混凝土的水胶比在0.3和0.4之间时更是如此。其原因主要是由于水泥中各种化学成分和矿物相以及水泥中的硫酸钙含量是根据不同的试验条件加以调整的，可以通过改变用水量来改变混凝土的流变特性。当水灰比为0.5时。水泥颗粒分散度很大，水泥颗粒的分散性直接决定混凝土的
5、流变特性，随着时间的增长，初始水化产物与水泥颗粒开始交叉分散，混凝土的流变性生发生变化。水泥和磺酸盐聚合物之间的相互作用非常复杂，且受以下因素影响：(1)水泥的物理特性、水泥的化学特性、水泥的组成。(2)水泥颗粒的形态，特别是其外部结构的形态、水泥中可溶碱性物(Na+、K+)的数量、水泥中混合材的品种与用量。(3)超塑化剂的特性和形态。由于水泥和超塑化剂之间的相互作用是一种表面现象，所以研究者开始越来越关注水泥颗粒的表面特征，认为水泥颗粒表面的形态至关重要影响着水泥表面各相生成物的数量和性质。水泥表面生成物主要有两种形式：一是带正电荷的空隙相：二是带负电荷的硅酸盐熟料矿物相。图1给出了5种水泥
6、颗粒模型。从图中可以看出G1，G2，G3三种模型中硅酸盐相和空隙同时存在。但对其附近的木质素磺酸盐分子而言。这5种水泥颗粒模型是完全不同的：G1的表面仅存在C3S相；G2的表面仅存在C3A相和C4AF相；G3的表面主要由C3S相包裹，另外同时存在少量的C3A相和C4AF相；G4和G5两种水泥颗粒模型具有相同的形态，但其中C3A相和C4AF相的含量不同，G4表面C3A相的数量是G5表面C3A相数量的两倍。水泥颗粒除了表面形态不同外，颗粒中C3A的晶态结构也是不相同的(常常把C3A的晶态结构假定为两种：立方体状和斜方晶状)，不同晶态结构的水泥颗粒与水反应的情况不同。以上分析表明，水泥和超塑化剂之间
7、的相互作用是一种非常复杂的物理化学现象。必须做严谨的分析。减水剂的主要成分是表面活性剂其对水泥的作用主要是表面活性，本身不与水泥发生化学反应。减水剂在水泥混凝土中的作用包括：吸附分散作用、湿润作用、润滑作用等。 l.3 外加剂对水泥品种及外掺料的适应性人们使用“适应性”来描述水泥和超塑化剂的相互作用，当掺超塑化剂的混凝土坍落度损失很大时，就认为这种水泥和超塑化剂或复合外加剂不适应。研究表明，超塑化剂的掺量较高时，混凝土初始坍落度增加到某一数值后便不再增加如果再增加超塑化剂的掺量，混凝土就会出现泌水现象(图2)。分析图2可知，30 min以后，超塑化剂掺量为0.9的混凝土坍落度损失很大。此时的坍
8、落度仅为初始坍落度值的一半；60 min以后。超塑化剂掺量为1.0的混凝土坍落度已完全损失：90 min以后超塑化剂掺量为1.1的混凝土坍落度值依旧高达140 min，而超塑化剂掺量为1.2的混凝土坍落度值高达230 mm。这就引发出一个混凝土工程界需要研究的课题：如何解决保塑与泌水的矛盾? 国内外的许多研究表明，由于水泥的矿物组成、含碱量、细度及生产水泥时所用的石膏等不同同一种外加剂在相同掺量下，对这些水泥的作用效果明显不同，甚至不适应。水泥中石膏形态对减水剂使用效果的影响与水泥中C3A质量分数有关，当C3A质量分数高时影响较大，反之则小。影响水泥和含木质素磺酸盐的超塑化剂复合物流变性的关键
9、参数是带正电的空隙相活动区的数量和快速可溶的SO42-量之间的平衡。如果这两个数值的平衡状态适当，则复合减水剂与水泥具有很好的适应性。此外，在配制对坍落度经时损失有严格要求的混凝土时，选用的水泥含碱量不宜过高，因为含碱量高的水泥，其凝结时间较短。同时，水泥中w(C3A)及w(R20)的比例应适宜，见图3。在配制混凝土时，常掺入粉煤灰、磨细矿渣、石灰石粉，为提高混凝土强度和耐磨、抗渗等性能，有时还掺用适量的硅灰。这些组分的掺入量也会影响水泥对外加剂的适应性。解决外加剂与水泥适应性的技术途径混凝土材料的工程应用是一个系统工程，不能单纯从新拌混凝土的流变性能来考虑混凝土外加剂的工艺配方；而应按照整体
10、论的科学原理，遵循“按性能设计”的要求，在充分满足新拌混凝土的工作性、凝结时间、强度和耐久性的基础上。针对水泥性状，制定混凝土中外加剂配制方案。通常，可考虑下列三种组合：(1)减水剂+调凝剂+引气剂；(2)减水剂+保水剂+调凝剂+引气剂；(3)减水剂+保塑剂+调凝剂+引气剂保水剂。以控制混凝土坍落度损失的技术途径为例分析。从技术层面讲，控制混凝土坍落度损失既简单又复杂。综合上面的讨论，可根据水泥性状将减少混凝土坍落度经时损失的技术途径归纳为以下三点：(1)减水剂掺量应略高于其饱和点掺量，并根据水泥中w(C3A)及w(R20)加以适当调整，同时适量引气。(2)视水泥品种情况(尽可能选用含碱量较低
11、的水泥)，合理使用保塑材料和调凝材料。(3)必要时掺用保水剂，减少泌水，改善混凝土工作性。水泥与外加剂的适应性集中体现在水泥材料使用上：1、水泥C3A含量较高或粉磨细度（指比表）过细的，对外加剂吸附能力加快、增强，这种原因造成的外加剂不适应，一般体现为坍落度不够或混凝土过于粘结或坍损过快。解决办法是增加混凝土外加剂的掺量，或适当增加缓凝组份。最好办法是增加减水剂的掺量。2、水泥掺矿渣作为掺和料的，体现在混凝土泌水，同时混凝土容易干缩开裂，建议尽量减少水泥用量，增加需水量比小于100的粉煤灰作为胶凝材料，同时适当增加砂率。混凝土浇筑后一定要注意养护。3、水泥的含硫量不足，影起坍损过快，此种情况应
12、尽量少采用高浓型萘系减水剂，对减水剂进行补硫一般可以解决。4、水泥使用非二水石膏作为调凝剂时，外加剂组份不当会造成混凝土非正常凝结，所以在减水剂组份选择上要注意带羟基的组份。应尽量不要掺用白糖作为缓凝剂，另复配木质素类减水剂时，要针对水泥作适应性试验。5、对于一些复合水泥，在冬季容易造成凝结时间过长或早期强度不足的现象，建议粉剂产品可以复配适量早强剂，水剂产品尽量不要复配木质素类减水剂和尽量减少缓凝剂组份比例。6、对掺加某些助磨剂产品的水泥，慎加有机类早强剂、白糖、木质素组份。7、购买糖钠时，要鉴别真伪，目前市场上掺白糖、柠檬酸糖钠横行。8、各种木钠产品充斥市场，建议选用时要注意。外加剂能提高
13、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
14、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：）新拌混凝土的搅拌过程中出现异常凝结（速凝、假凝）新拌混凝土坍落度损失快。）混凝土泌水、离析、分层现象严重。）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。）硬化混凝土强度明显下降。）混凝土收缩加大、
15、抗渗、耐久性下降。）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。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。外加剂的最佳掺量是获得最好的技术、经济效果的重要因素，其最佳掺量是根据试验、混凝土配比确定的,其关系如图、图,故在混凝土外加剂
16、大掺量或低掺量（相对最佳掺量而言）往往会出现截然不同、意想不到的效果。如“坍落度”损失快慢、泌水大小、缓凝与促凝等。 1.1.2混凝土外加剂掺加工艺（先掺法与后掺法） 凡进行过混凝土外另剂研究的工作者及进行大量混凝土外另剂的应用试验的人员都应赞同：后掺法的混凝土 的工作性能优于先掺法的混凝土，而且达到同样效果，后掺法的掺量往往更小，这可能与混凝土外加剂与水泥颗粒的吸附与分散有关。其关系如图。1.2搅拌时间与搅拌速度 混凝土搅拌时间会影响混凝土的含气量及混凝土外加剂对混凝土的分散效果、凝结时间，从而影响混凝土的工作和硬化混凝土的力学性和耐久性。 搅拌机剪切速度过快，会破坏水泥浆中的胶体结构和破坏
17、水泥颗粒表面形成双电层膜，使混凝土凝结时间坍落度损失、泌水量都受到较大影响。1.3混凝土外加剂品种的影响1.3.1官能团、分子结构等 混凝土外加剂中所含不同的官能团如OH、COOH、CH2、SO3等对水泥颗粒影响不同，外加剂的分子量、形状不同都会影响到混凝土外加剂的性能。混凝土外加剂是阴离子表面活性剂还是阳离子表现活性剂或是非离子表面活性剂，水泥中的C3A、C4AF、C3S、f-CaO等吸附分散效果不相同，也直接影响水泥中SO4-2 的溶解度。从而导致混凝土外加剂与水泥适应性的问题。1.3.2其它因素 混凝土外加剂中碱含量高，则对混凝土早期强度有利，但新拌坍落度损失快。有些外加剂引气量过大，而
18、且气泡不均匀、不封闭。气泡大导致新拌混凝土坍落度损失快，而且使硬化混凝土抗渗、抗冻、耐久性等下降。1.4水泥1.4.1矿物成份 影响不泥适应性的主要是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。若混凝土拌合物中，SO42- 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SO42- 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
19、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。当新鲜水泥存放一段时间后，由于其中f-CaO减少，使混凝土拌合物需水量减少，坍落度损失减缓，从而改善了混凝土外加剂与水泥适应性；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。一般，水泥需水量大小和坍落度损失大小按规律：P.P P.O P.S P.F P.P 。泌水性正好与其相反。1.4.2细度 水泥过细，水化速度快，需水量大，保水性好，但其坍落度损失快，而且水泥过细，混凝土收缩大，含气量下降，降低了混凝土的抗
20、渗抗冻耐久性。1.4.3石膏(1)石膏细度不够，使石膏溶解度不够，产生速凝。(2)石膏用量不够，不能有效控制C3A的水化。(3)石膏形态 一般在混凝土中CaSO4.2H2O调凝效果优于CaSO4.1/2 H2O。石膏与熟料的粉磨温度通常较高，从而使二水石膏脱水或半水石膏再脱水成硬石膏，从而导致混凝土外加剂与水泥适应性较差。1.5掺和料 通常掺粉煤矿灰或磨细矿渣有利于新拌混凝土的流动性，而且使其坍落度损失减缓。但是需水量比的关系为级级级。故级灰坍落度损失小但保水性差，易泌水。通常掺膨剂的混凝土其坍落度损失快，水泥与混凝土外加剂适应性较差。用塑料桶装上新鲜混凝土拌合物，敞口，室温存30.5,湿度6
21、1%。其中用水量为扣砂含水，砂为湿砂重量，粉煤灰为级，膨胀剂为山东建材院的JEA.1.6温度、湿度 由于温度高，水泥水化速度加快，而且混凝土表面水分蒸发加快，混凝土内游离水通过毛细管源源不断地补充到混凝土表面。这样，一方面水泥水化加怜惜，一方面混凝土游离水大量被蒸发而沽少，从而使新拌混凝土坍落度损失加快。而且某些混凝土外加剂的缓凝效果在30以上作用大大降低。如有机酸在高温下对C3S缓凝效果大降低。醇酮酯在高温下，对C3S的缓凝效果较好。因此，在高温下，大多需要提高混凝土外加剂的掺量和防止水分蒸发。（如图图） 施工中配比虽然看似是设计问题，但它对混凝土外加剂与水泥适应性的影响很大。据有关资料和试
22、验表明，砂率过高会使混凝土拌合物流动性降低，保塑性降低，坍落度损失加快。在混凝土配比中，石子的形状吸水量级配也严重影响混凝土的施工性保水必粘聚性流动性保塑性可密实成型性。在实验中W/C降低右以提高混凝土的强度，而在低W/C下，有一最佳Mwo，在最佳Mwo条件下，混凝土外加剂对水泥混凝土的各项性能能充分发挥出来使混凝土拌合物的保水性能保塑性等工作性状态改善，更重要的是保证了SO42-水泥在水化时，石膏有足够的溶解用水，从而保证了的浓度，使与水泥适应性得到了改善。如图。解决混凝土外加剂的掺加工艺2.1改变混凝土外加剂的掺加工艺 采用后掺或滞水法或少量多次掺加的工艺。这种方法的效果较好。这就需要改变
23、混凝土输送车的某些装置。若在搅拌运输车上安装配套的后掺或多次参加混凝土外加剂的仪器装置，那么混凝土外加剂与水泥适应性差便可大大改善，而且这种运输车的技术优势便能较好地发挥出来，肯定会受到市场的青睐。2.2适当增加或减少混凝土外加剂的掺量 当混凝土掺合物坍落度损失太快时，适当增加混凝土外加剂掺量。当混凝土严重泌水，适量减少混凝土外加剂掺量，当然最好根本方法是降低Mwo2.3 适当调整混凝土外加剂的配方，使混凝土外加剂对石膏的溶解度影响小，并能提高石膏的溶解度，有效地控制SO42-的浓度。能产生效果的物质有HCl、H2SO4、HNO3及其盐类硅氟酸钠、NaF、NaCl。特别是对硬石膏作调凝剂的水泥
24、，更应注意减少或不用木钙、糖钙这类使石膏溶解度降低的物质。在混凝土外加剂使用反应性高分子物质，并适应复配相应的保水、缓凝、保塑组分。2.4 调整混凝土配比根据不同工程及设计要求调整好施工配比。混凝土外加剂只能使较合理配比的混凝土性能得到改善，却不能使配比不合理质量差的混凝土性能得到改善。在严重泌水的混凝土中适量掺加部份掺合料或适当提高砂率或适当降低Mwo。在混凝土坍落度损失率较高的混凝土中，适当增加Mwo或适当增加混凝土外加剂掺量，使其初始坍落度SL0200mm，这样有助于提高石膏的溶解度，防止水分蒸发过快，混凝土拌合物中游离水严重不足的现象产生。2.5 调整掺合料。尽量降低f-CaO、MgO
25、、CaSO4的含量，有效控制C3A、SO42-、OH-的平衡。使混凝土中C3A8%2.6 采取综合措施。通过调整混凝土外加剂配方，调整混凝土配比。采取不同的掺加工艺，或用部分掺合料代替部分水泥等措施。调整水泥与混凝土外加剂的适应性。 工程应用3.1济南财税大厦 九七年济南财税大厦工程使用YNB-6泵送剂的商品混凝土，SL0=190、SL1=1.0、h80mm。经过实验研究及水泥分析。发现水泥中C3A达11%。fCaO达1.89%。水泥中石膏溶解度不足引起坍落度损失较快。因此，我们及时调整了混凝土外夹剂配方，使SL0=200mm、SL1=1.0、h195mm。混凝土和易性较好、硬化混凝土表面光滑
26、，强度、抗渗达到设计要求。电信大厦 济南电信大厦在使用C30商品混凝土中，发现泌水量较严重。通过实验，及时调整了，解决了混凝土严重泌水这一问题（实验结果如表），通过实验调整配比中，使下调kg。这样较好地解决了混凝土拌和物泌水量问题。天建大厦 天建大厦应用YHB-6配制C40商品混凝土时，发现商品混凝土坍落度损失快。我们通过调整混凝土外加剂的掺量及，即适当地增加YHB-6掺量或增加，较好地解决了混凝土坍落度损失快这问题。其实验结果如表。4结束语混凝土外加剂与水泥适应性是一个复杂的研究课题。随着国内外研究水平提高和广大混凝土技术施工人员认识的提高，相信能正确认识使用混凝土外加剂的人员会愈来愈多，解
27、决混凝土外加剂与水泥适应性的方法也更多。关键词：外加剂；水泥；适应性；解决措施；工程实例 混凝土外加剂已成为现代化混凝土制备技术和施工技术所离不开的一种重要组分，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。 笔者曾经对混凝土外加剂与水泥适应性的定义进行了描述1。认为：按照混凝土外加剂应用技术规范，将经检验符合有关标准的某种外加剂掺入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
28、果，则该水泥与这种外加剂不适应。 为了摸清上海、江苏、浙江、广东等地区水泥与外加剂的适应情况，寻求产生不相适应性现象的原因，提出有效的解决措施，从而更好地为高速发展的国民经济和工程建设服务，课题组开展了“水泥与外加剂适应性”的研究项目，就减水型外加剂(包括普通减水剂、高效减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、普通泵送剂、高效泵送剂和控制混凝土坍落度损失外加剂等)与水泥的适应性问题展开一系列的试验研究。试验从上海、南京、镇江、深圳、广州、浙江等地所普遍使用的外加剂产品中共抽取28个样品，并抽取六家水泥厂九种标号(牌号)的水泥样品、细度不同的水泥样品以及存放期不同的水泥样品。 本文简要总结了通过试验
29、研究得出的影响外加剂与水泥适应性的各种因素，提出了解决这一问题的几个可操作措施，并列举了两个工程应用实例。 1 混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素及其作用规律 影响外加剂作用效果的因素很多，如表1。这些因素往往相互交织在一起,共同对外加剂的使用效果产生影响。 表1 影响混凝土外加剂与水泥适应性的因素Table 1 Factors influencing the compatibility between cement and concrete admixturesSuperplasticizersCementDegree of sulfonationMineral componentsDegr
30、ee of polymerizationAlkali contentKinds of alkali for neutralizationKinds and dosage of gypsumPurityKinds and dosage of blendsStateFineness 从表1可以看出，影响外加剂作用效果的因素很多，有外加剂方面的，也有水泥方面的，混凝土掺合料、环境因素及外加剂掺量、掺加方法的影响也不容忽视。上述各种因素对混凝土外加剂与水泥适应性的影响规律及机理分析参见文献1-12。 2 混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施 改善混凝土外加剂与水泥的适应性，首先要对混凝土原材料生产者、混
31、凝土拌合物制备者和施工技术人员进行大力宣传。只有全社会都承认水泥与外加剂之间存在适应性这一事实，才能正确面对其可能产生的后果，也才能促使人们努力解决这一问题。 其次，混凝土制备者应对每一批水泥、每一批外加剂进行质量检测和混凝土试配试验，寻求原材料的技术特性，尽量将相互适应性好的外加剂与水泥配合使用，以避免因将不相适应的水泥与外加剂共同使用而造成的质量事故、材料浪费或成本提高。 再者，混凝土的制备成本固然重要，但混凝土制备者不能只注重节省费用而无视某些水泥(如铝酸盐含量相对较高者)或掺加了某种掺合料后配制的混凝土对外加剂掺量的实际需求，因为，外加剂的适宜掺量与水泥特性、掺合料性能及掺量等因素有关
32、，而非传统观念上的固定值。 第四，水泥厂、外加剂厂与混凝土制备单位应携手解决这一类问题，而决不能对自己所存在的技术问题遮遮掩掩、推卸责任。比如水泥厂尽量不采用硬石膏作为调凝剂，外加剂厂遇到所配合使用的水泥为掺硬石膏水泥时，应提供不含木钙或糖钙的外加剂或采取其它技术措施，同时，混凝土制备者也应采纳外加剂厂的建议，及时改变外加剂的品种和掺量。 在实际工程中，水泥与外加剂的适应性试验应在混凝土拌合物制备前就完成，这样才能正确地选择水泥、掺合料和外加剂，并确定最优化的配合比。在施工中，水泥厂和外加剂厂应提供质量稳定的产品。如果某批水泥或外加剂出现了不相适应性问题，应立即配合分析和查找原因，以寻求有效的
33、对策。 表2是针对水泥与外加剂不相适应的一些常见现象建议采取的措施。必须指出的是，有时导致水泥与外加剂不相适应的原因是多方面的和互相交织的，具体采取哪种解决措施，要进行充分的前期试验和细致周密的分析。另外，此类问题要由水泥厂和外加剂厂、混凝土拌合物制备单位以及施工单位联手解决。表2 水泥与外加剂不适应性常见问题的解决措施 Table 2 Solving measures for the incompatibility problems between cement and concrete admixturesPhenomena of incompatibilityPossible reaso
34、nsSolving measuresUnits being responsible1)Plasticizing efficiency of the nephthelene based superplasticizer is not ideal at the recommended dosagea)Sulphanaton of superplasticizer is not enoughIncrease the sulphanation degree of superplasticizer1b)Degree of polyrization of superplasticizer is not s
35、uitableAdjust the degree of polyrization of superplasticizerc)C3A content in cement is too high or the ratio of gypsium to C3A is too lowIncrease the dosage of superplasticizer2Add the superplasticizer a few minutes after the waterAdd some SO42- in concrete mixUse new type superplasticizers, i.e. po
36、ly carboxylicacids, etc.d)Alkali content in cement is too highIncrease the dosage of superplasticizers2Add some SO42- in concrete mixReduce the alkali content in cement3e)The quality of fly ash blended in cement is not goodIncrease the dosage of superplasticizer or select new type superplasticizers2
37、f)Add zeolite or silica fume in concrete as mineral admixturesg)Specific surface area of cement is too highIncrease the dosage of superplasticizers22)Set time of concrete is extremely shortened when adding lignosulfonate plasticizer or calcium sucroseUnhydride exists in cementSupplement some SO42- i
38、n concrete mix2Add lignosulfonate plasticizer or calcium sucrose with superplasticizers together1 and 2Add lignosulfonate plasticizer or calcium sucrose a few minutes after waterAdd superplasticizer instead of lignosulfonate plasticizer or calcium sucrose3)The slump-loss of concrete can not be effic
39、iently controlled when adding a certain pumping admixture1)Part or all of adjusting agent of cement set time is anhydride, or there is lignosulfonate plasticizer and/or calcium sucrose in pumping admixtureSupplement some SO42- in concrete mix2Add pumping admixtures a few minutes after waterReplace t
40、he lignosulfonate plasticizer and/or calcium sucrose in pumping admixture with other set retarders1Select other type pumping admixtures2Dont use unhydride as adjusting agent of cement set time32)Alkali content in cement is too highSupplement some SO42- in concrete mix2Increase the dosage of pumping
41、admixtureAdd pumping admixtures a few minutes after waterReplace some cement with mineral admixtures(i.e. slag powder)Increase the set retarder content in pumping admixture13)C3A content in cement is too high, or SO42-/C3A ratio is not enoughIncrease the dosage of pumping admixture2Supplement some S
42、O42- in concrete mixIncrease the set retarder content in pumping admixture1Select the efficient set retarder4)The cement used in concrete is too freshIncrease the dosage of pumping admixture2Replace some cement with reactive mineral admixtures5)The temperature of cement is too highAvoid using cement
43、 with high temperature2Increase the dosage of pumping admixtureIncrease the set retarder content in pumping admixture16)Use zeolite or fly ash of not good quality as mineral admixtureIncrease the dosage of pumping admixture2Decrease the dosage of this kind of mineral admixtures7)Use expansion admixt
44、ures with high alkali contentIncrease the set retarder content in pumping admixture1Increase the dosage of pumping admixture2 Notes: 1-concrete admixtures factories; 2-concrete manufactures; 3-cement plants 3 改善混凝土外加剂与水泥适应性的工程实例 利用笔者所提出的基本措施，曾成功解决了几个工程实际问题，举例如下。 3.1 因更换水泥所引起的不适应性问题 3.1.1 工程概况 上海浦东某重
45、点工程，2001年开始施工。该工程采用商品混凝土，强度等级为C40，要求初始坍落度为20+2cm，1小时后坍落度不得低于16cm。 混凝土配合比为水泥:粉煤灰:矿渣粉:砂:石子:泵送剂:水=262:82:110:680:1023:6.81:180。原材料如下：江西某厂52.5级普通硅酸盐水泥；II级粉煤灰；上海产S95矿渣粉；长江河砂，细度模数2.6；5-25mm连续级配碎石；上海某厂SP406高效泵送剂。 该工程所浇注的混凝土由上海某搅拌站供应，该搅拌站采用SP406高效泵送剂制备混凝土，过去所使用的水泥为京阳嘉新牌52.5 P.O和安徽海螺牌52.5 P.O，按上述配比所配制混凝土的初始坍
46、落度和坍落度保持性均满足工程要求。但当时由于上海市预拌混凝土需求量非常大，水泥供不应求，临时改换了江西某厂生产的52.5 P.O。搅拌站事先对该水泥的性能特点不很了解，拟定仍按原来的配比进行生产，却遇到了所配制混凝土坍落度严重损失的异常情况。具体表现为：初始坍落度较小，只有16cm，且即使通过增加用水量使初始坍落度达到20cm，但只停放30min后坍落度就减小到6.5cm，根本无法满足运输和泵送要求。 3.1.2 原因分析及解决措施 根据笔者的分析，一方面，可能是因为该水泥矿物成分与其它水泥有差别，或者石膏与铝酸盐比例较小，另一方面，当时正处于水泥旧标准向新标准转换的阶段，为满足早期强度的要求，可能该水泥的粉磨细度较大，再者，也有可能是泵送剂出现了质量波动。因此进行了一系列试验进行对比，查找原因并提出了相应对策。试验结果如下。 1)采用标准检验方法对外加剂进行检测，当掺量为1.5%C时，当时供应的一批SP406高效泵送剂和前几批泵送剂的留存样品均符合泵送剂一等品标准13，且质量稳定。因此，可以排除外加剂的质量波动因素。 2)对江西某厂水泥质量进行检测，结果表明其性能符合GB175-1999硅酸盐、普通硅酸盐水泥标准，可以排除水泥的质量因素。 3)在不掺加掺合料的情况下，对比了海螺水泥、京阳水泥和江西某厂水泥与SP406的适应性，结果如表3。表3 三种同强度等