王 宏 高 飛 賀 濤（常德職業(yè)技術學院，湖南 常德 415000）

混凝土外加劑的特點是品種多、摻量少，在改善或提高新拌和硬化混凝土的性能中起著重要的作用。外加劑使用的普及程度是衡量一個國家混凝土技術水平高低的重要標志之一，特別是高性能外加劑與高性能混凝土已成為本世紀混凝土工程的“高新技術”[1，2]。

外加劑適應性是指在混凝土生產過程中水泥與外加劑出現不良反應，造成新拌混凝土工作性和其他性能出現問題的現象。

1 混凝土外加劑與水泥的適應性

水泥與水接觸即發(fā)生水化反應，機械攪拌過程使水泥分散成碎片，但這樣的分散體系是不穩(wěn)定的，特別是小粒徑的粒子更容易絮凝，一部分游離水被包裹在絮凝水泥粒子團中間，使游離水減少，拌合物稠度增大。外加劑的加入能夠破壞水泥顆粒絮凝結構，提高水泥顆粒聚集體的分散度，改變結合水、吸附水和游離水的比例，提高水泥漿的流動性和穩(wěn)定性，水泥混凝土與外加劑的適應性問題很大程度上與水泥有關。主要表現在減水效果低下或增加流動性的效果不好,凝結速度太快或緩凝,坍落度損失快，甚至降低混凝土強度等，造成混凝土不能順利泵送施工，混凝土不能從罐車中正常排放、堵泵、堵管，混凝土在罐車假凝造成報廢，澆注后假凝、過度緩凝使混凝土出現質量問題。 這些不適應的問題與外加劑的品種、作用機理、原材料的選用及制造工藝、水泥熟料礦物成份、細度及顆粒組成、石膏種類及其摻量、堿含量、摻合材料種類及摻量有關，其他如環(huán)境溫度、加料方式和外加劑用量也會產生影響[3,4]。

1.1 水泥礦物組份與化學成份的影響

水泥熟料的礦物組成和化學組成對外加劑吸附量的多少，對于流動性及強度增長有很大的影響。 水泥加水后C3A、C4AF 開始水化，吸附較多的外加劑；C3S、C2S 水化速度相對較慢，外加劑吸附量較少。外加劑吸附量依次為C4AF、C3S、C2S。水泥新標準實行后，水泥廠為提高強度而增加C3A 與C4AF，其含量越高，水泥與外加劑適應效果越差[5,6]。

1.2 水泥細度與顆粒形貌的影響

為滿足水泥新標準的強度要求，提高水泥細度是最有效的辦法。 但水泥過細，一方面使水泥表面積增加，需水量大，另一方面使水泥中C3A、C4AF水化更快，加大了其對外加劑的吸附，降低了液相中外加劑濃度，增加了液體粘度，塑化效果變差，混凝土坍落度損失加快，導致混凝土坍落度經時損失過大，不利于施工操作。

1.3 石膏與堿含量的影響

水泥常用石膏作調凝劑，石膏又分為二水石膏、半水石膏、硬石膏。

在C3A 含量偏高的水泥中，調凝劑用量過少，無論選何種石膏，凝結時間都會提前。 盡管水泥和外加劑都合格，也會影響適應性，使混凝土工作性變差，坍落度損失加大。 半水石膏還會成為溶解性較差的硬石膏，影響適應性、混凝土流動性，出現假凝。

含堿量越低，水泥與外加劑相容性越好，高含堿量導致需水量增大，塑性效果變差。

1.4 新鮮水泥存放時間與溫度的影響

新鮮水泥在生產后12 天內對外加劑吸附量較大，大部分15 天后趨于正常。由于新鮮水泥干燥度高，而且溫度相當高（達80℃～90℃），早期水化快、水化時發(fā)熱量大，所以需水量大，而且對外加劑的吸附量也大，同等摻量時，流動度變小，必然會產生對混凝土的需水量大、坍落度損失快、凝結時間短等許多怪現象[7]。 可通過調整增加外加劑摻量來解決新鮮水泥與外加劑不相容的問題，其調整幅度通過試驗調配視水泥新鮮的程度和對外加劑的適應性而定。

2 外加劑與混凝土摻合料適應性問題

混凝土生產中經常要摻加一些摻合料，如粉煤灰、礦渣、沸石粉、硅灰等礦物摻合料，這些摻合料有時會出現外加劑適應性問題，原因是摻合料的化學成份復雜，活性不同，與外加劑中的化學成分可能出現復雜反應，從而出現與外加劑適應性不良，表現為初始坍落度低或坍落度經時損失大。比如粉煤灰含碳量高時，會由于碳吸附較多減水劑使坍落度下降；粉煤灰、沸石粉需水量過高時也造成坍落度下降；摻硅灰的混凝土變粘流動性差，礦渣相對外加劑適應性稍好。出現摻合料與外加劑適應性不好時，通常是在試驗基礎上改摻更合適的摻合料，但也可在泵送劑基礎上再摻加一定量高效減水劑，一般也能解決這個問題。但如果是水泥中摻合料與外加劑出現問題，則要考慮更換外加劑品種或對泵送劑中的某些成分進行調整。

3 外加劑本身與混凝土的適應性

混凝土外加劑均是表面活性劑，作用在混凝土組成材料表面，降低其表面能，以提高新拌混凝土的流動性和穩(wěn)定性。 不同外加劑特別是化學合成的高效減水劑，由于化學成分、分子結構、極性和非極性基團的種類及其在分子中的數量、聚合度等的不同，其對水泥的適應性也不相同。 同一類型的外加劑，由于生產廠家不同，原材料及生產工藝參數不同，其使用效果及與水泥的適應性也不一樣[1,8]。

目前使用的外加劑，單獨使用一種的情況很少，基本上是復合外加劑[8,9]。如在使用泵送劑時，為提高早期強度加早強劑，為提高抗?jié)B性能加膨脹劑，為防凍害加防凍劑等，這種情況下經常會出現外加劑適應性問題。因為在多種外加劑復合使用時混凝土拌合物中存在多種化學組分，這些化學成分之間以及它們與水泥水化反應之間可能出現的相互反應變得非常復雜，甚至難以控制，出現適應性不良的可能性增大。后果是混凝土出現假凝、速凝，或者過度緩凝甚至長時間不凝。如在配制高強與高性能混凝土時，高效減水劑的摻量通常要接近或等于其飽和摻量，需要特別注意控制高效減水劑的適宜劑量，需要與其外加劑和礦物摻合料使用，才能獲得預期的效果，對于不同的高效減水劑品種，產生這種現象的敏感性不一樣，有時摻量在增減0.1%～0.2%范圍內變動，就會從減水率還不夠理想躍變?yōu)榉€(wěn)定性不佳的另一極端，這種情況給混凝土配制和施工質量控制都帶來不便，或者說更高的要求[10]。 不同生產工藝、種類或配方與摻量的外加劑對水泥適應性有差別，應通過試驗確定，選用質量穩(wěn)定、適應性好的外加劑；同時根據不同設計與施工要求，選擇相應的各類外加劑，結合現場實際使用材料，進行試配，確定合理施工配合比與外加劑適宜摻量。

4 結語

經驗表明混凝土生產過程中要注意保持水泥及外加劑品牌的相對穩(wěn)定，不要頻繁更換以免出現外加劑適應性問題，在使用早強水泥及摻助磨劑的水泥時尤其要注意外加劑適應性問題，早強水泥一般因為含有較多的C3A 或C3S，相對容易產生外加劑適應性問題；助磨劑對物料的化學反應有影響，能改變產品的顆粒形狀、尺寸和顆粒組成，再加上其本身的存在，必然會對水泥產品性能產生影響。 而不同類型、不同品牌的多功能復合助磨劑對水泥產品性能的影響不一，使用中應特別注意與外加劑相容性問題。 外加劑適應性問題要從水泥品種、摻合料成分、外加劑組成成分以及配合比幾個方面著手,采取合理的措施,確?；炷辽a順利進行,避免因外加劑適應性問題給商混企業(yè)帶來不必要損失。

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[2]吳中偉,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中國鐵道出版社,1999.98-103.

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