鄭煥璋

（汕頭市燦林混凝土有限公司）

某混凝土攪拌站曾經(jīng)發(fā)生如下事件：在正常生產(chǎn)過程中，突然發(fā)生出廠混凝土塌落度達(dá)200mm，到工地現(xiàn)場后攪拌車攪拌均勻后加速反轉(zhuǎn)卸料，混凝土拌合物基本上卸不出來，堵在卸料斗和裝料口那里。該車混凝土從出廠到工地現(xiàn)場開始卸料的時間不超過一小時，塌損大得如此離譜，實(shí)屬罕見。當(dāng)天生產(chǎn)連續(xù)發(fā)生類似的情況，嚴(yán)重影響到混凝土的施工性能和質(zhì)量。事件發(fā)生后，在工地駐場的技術(shù)員果斷采取措施進(jìn)行處理并把相關(guān)信息及時反饋，公司技術(shù)部門迅速行動，采取措施（及時更換水泥罐或生產(chǎn)線，采用昨日正常生產(chǎn)的庫存水泥進(jìn)行生產(chǎn)）應(yīng)對，并對發(fā)生原因進(jìn)行了排查分析。首先從近期原材料質(zhì)量情況和進(jìn)場水泥溫度入手，發(fā)現(xiàn)近期各種原材料各項(xiàng)檢測指標(biāo)都正常，沒有太大的波動。問題應(yīng)該出現(xiàn)在膠凝材料與外加劑適應(yīng)性上，為了盡快找出原因，通過摻外加劑的水泥凈漿流動度經(jīng)時損失這個簡單而快速的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：

⑴（新進(jìn)的水泥+新進(jìn)的外加劑）凈漿流動度經(jīng)時損失過大。

⑵（新進(jìn)的水泥+以前的外加劑）凈漿流動度經(jīng)時損失過大。

⑶（以前的水泥+以前的外加劑）凈漿流動度經(jīng)時損失正常。

⑷（以前的水泥+新進(jìn)的外加劑）凈漿流動度經(jīng)時損失正常。

從以上試驗(yàn)可以看出造成混凝土塌損嚴(yán)重的原因主要有兩方面，一方面是新進(jìn)廠水泥自身的原因；另一方面是新進(jìn)廠水泥與外加劑的適應(yīng)性問題。

1 新進(jìn)廠水泥自身原因

從水泥自身礦物組成和凝結(jié)硬化機(jī)理進(jìn)行分析：

首先，石膏在水泥中的作用是作為調(diào)凝劑。未加石膏的水泥加水拌和后很快發(fā)生凝結(jié)，主要是因?yàn)樗嗍炝纤姆N礦物中水化速度最快的C3A 很快的溶于水中，迅速生成鋁酸鈣水化物，從而使水泥漿體很快凝結(jié)。為了避免出現(xiàn)這種快凝現(xiàn)象，水泥中一般都需要加入適量的石膏，以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間。

其次，石膏對水泥熟料能起緩凝作用是因?yàn)椋核嗨瘯r，水化產(chǎn)物之一是Ca（OH）2，而適量的石膏很快與C3A 及Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成更難溶于水的水化硫鋁酸鈣（也叫鈣礬石），覆蓋在C3A 的表面，阻止了C3A 的進(jìn)一步水化，使溶液中鋁酸三鈣的溶解度降低，同時鋁酸三鈣的水化產(chǎn)物也不能分離出來。這樣，C3A 水化反應(yīng)受到了嚴(yán)重阻礙，對凝結(jié)時間起決定作用的將不再是C3A，而是水泥中含量最高且反應(yīng)較慢的C3S，從而延緩了水泥的凝結(jié)時間。

另外，水泥中加入的石膏應(yīng)適量，當(dāng)水泥中C3A 含量高時，水泥中摻入的石膏應(yīng)適量增加。石膏過少會使水泥產(chǎn)生快凝現(xiàn)象，石膏過多也會對水泥產(chǎn)生不良影響，使水泥產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，甚至?xí)?dǎo)致水泥的安定性不良。

水泥的四種礦物中，C3A 需水量大、水化快、放熱大。若商砼站生產(chǎn)所采用的水泥鋁酸鹽礦物(尤其是C3A 礦物)含量高，容易出現(xiàn)混凝土單方用水量大幅增加，混凝土坍落度損失加快，混凝土容易開裂等問題。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)廠水泥C3A 的含量，選用C3A 含量低的水泥，避免混凝土出現(xiàn)凝結(jié)過快、工作性變差、塌損過大、后期出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象。實(shí)際上對新進(jìn)的水泥的檢測結(jié)果表明其凝結(jié)時間與以前的水泥稍短，但變化不大。這說明混凝土塌損嚴(yán)重的主要原因并不是新進(jìn)的水泥C3A 含量較之前水泥明顯增大，而是新進(jìn)廠水泥與外加劑的適應(yīng)性不好。

2 新進(jìn)廠水泥與外加劑的適應(yīng)性問題

本站水泥采用的是梅州塔牌水泥P.O42.5R，外加劑采用的是廣東匯強(qiáng)生產(chǎn)的泵送劑TZ1-1。該水泥廠家水泥檢驗(yàn)報(bào)告中顯示石膏采用的是工業(yè)副產(chǎn)品石膏(無水石膏)，摻量6%。該種石膏溶解性較差，因而摻量較高。而泵送劑一般是由木鈣(木鈉)和糖鈣等組分復(fù)合而成，木鈣(木鈉)和糖鈣的市場價格相對低些，外加劑廠家往往在泵送劑中增加木鈣(木鈉)和糖鈣摻量，降低其它組分的摻量，以達(dá)到降低成本的目的。采用無水石膏為調(diào)凝劑的塔牌水泥與泵送劑加水拌合，本身無水石膏對泵送劑的吸附作用就大，加之無水石膏摻量又高，泵送劑中的有效成分木鈣(木鈉)和糖鈣被大量吸附，石膏失去調(diào)凝作用，水泥中C3A 大量水化，最終導(dǎo)致混凝土塌損嚴(yán)重。

經(jīng)對問題的原因分析發(fā)現(xiàn)，解決辦法之一是讓水泥廠家在水泥中不摻加價格相對低廉的工業(yè)副產(chǎn)品石膏(無水石膏)，最好采用二水石膏作為調(diào)凝劑或者商砼站改用其他水泥廠與外加劑適應(yīng)性好的水泥。解決辦法之二是商砼站用新進(jìn)的水泥給外加劑廠家做相關(guān)試配，調(diào)整泵送劑的配方，降低木鈣(木鈉)和糖鈣組分的摻量，增加高效減水劑等組分摻量，提高水泥與泵送劑的適應(yīng)性。考慮到各方面的實(shí)際情況，顯然第二種方案相對容易實(shí)施且耗時較短。事實(shí)也證明了，經(jīng)過外加劑廠家的試配和對泵送劑配方優(yōu)化調(diào)整，成功解決了塔牌水泥與泵送劑的適應(yīng)性差的問題。后期生產(chǎn)的混凝土塌損正常，施工性能良好。