摘 要：混凝土與外加劑的相容性問題是伴隨現(xiàn)代混凝土技術(shù)出現(xiàn)的，而水泥產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中此項(xiàng)性能沒有明確的規(guī)定。水泥生產(chǎn)企業(yè)多不了解相容性的概念意義及沒有相應(yīng)的檢測(cè)手段，更是不了解控制和改善水泥與外加劑相容性的技術(shù)措施。目前，水泥與外加劑相容性差及不穩(wěn)定的現(xiàn)象十分普遍，造成混凝土拌合物施工性能的大幅度波動(dòng)。
一般的，混凝土外加劑適應(yīng)性較差的表現(xiàn)如下：
1） 新拌混凝土在攪拌過程中出現(xiàn)異常凝結(jié)（速凝、假凝）；
2） 新拌混凝土塌落度損失較快；
3） 混凝土泌水、離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重；
4） 新拌混凝土塌落度提不上來，看似混凝土外加劑減水效果差；
5） 硬化混凝土強(qiáng)度明顯下降；
6） 混凝土出現(xiàn)收縮加大、抗?jié)B、耐久性下降等現(xiàn)象；
7） 大體積混凝土中緩凝效果不明顯、出現(xiàn)溫差裂縫。
然而，當(dāng)水泥與外加劑適應(yīng)性相匹配時(shí)，外加劑則能提高新拌混凝土的工作性能，改善施工環(huán)境，提高硬化混凝土的力學(xué)性能和耐久性，同時(shí)可以節(jié)約水泥，降低成本，加快施工速度。這是由于相容性好的水泥在配置混凝土?xí)r可以用較少的外加劑或較少的水泥獲得較好的混凝土流動(dòng)性能；可以用較低的成本獲得優(yōu)質(zhì)的混凝土，并且可以明顯控制混凝土早期開裂的現(xiàn)象。因此，研究水泥與外加劑的適應(yīng)性已成為當(dāng)前混凝土研究的重要問題。
本文通過對(duì)外加劑與水泥的適應(yīng)效果的解析論述，指出影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要因素，對(duì)其不相適應(yīng)的原因和機(jī)理進(jìn)行研究和分析，并提出了改善外加劑與水泥適應(yīng)性的一些措施。
關(guān)鍵詞： 外加劑 水泥 適應(yīng)性 影響因素
說到水泥（或混凝土）與外加劑的適應(yīng)性，首先就要了解外加劑的概念。外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5％。工程中常用的外加劑，如泵送劑、減水劑、緩凝劑、引氣劑等。泵送劑：指能改善混凝土拌合物流動(dòng)性能的外加劑；所謂泵送性能，就是混凝土拌合物具有能順利通過輸送管道、不阻塞、不離析、粘塑性良好的性能；泵送劑由減水劑、緩凝劑、引氣劑等復(fù)合而成；泵送劑的性能：具有高流化、粘聚、潤滑、緩凝之功效，適合制作高強(qiáng)或流態(tài)型的混凝土。
外加劑均為表面活性劑，生產(chǎn)企業(yè)所關(guān)注的是外加劑的分散作用，盡可能降低立方混凝土用水量，保持混凝土的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，達(dá)到高強(qiáng)度的目的。水泥與水接觸即發(fā)生水化反應(yīng)，機(jī)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，特別是經(jīng)過粉磨的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(tuán)中間，水泥的持水量與水泥的物理、化學(xué)性質(zhì)、水泥的礦物質(zhì)組成及水泥的分散度有一定關(guān)系，不同廠家的水泥持水量在一定范圍內(nèi)變化，持水量決定混凝土用水量，這就構(gòu)成了各廠家水泥的使用特點(diǎn)。外加劑的分散作用能夠提高水泥凝聚體的分散度，改變結(jié)合水、吸附水和游離水的比例，提高游離水，以提高水泥漿的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。
其作用機(jī)理有：在固——液界面產(chǎn)生吸附，使水泥分散體的熱力學(xué)不穩(wěn)定性降低，獲得相對(duì)穩(wěn)定。增大水泥粒子表面的動(dòng)電電位，從而增大粒子之間的靜電排斥，破壞了水泥粒子的絮凝結(jié)構(gòu)。吸附在粒子表面的外加劑形成熔劑化膜，阻止凝聚結(jié)構(gòu)的形成。由于在水泥粒子表面形成吸附層，產(chǎn)生對(duì)水泥初期水化的抑制作用，提高了游離水和水泥漿的流動(dòng)性，引入穩(wěn)定均勻的微小氣泡，減少水泥粒子之間的摩擦，以提高水泥漿的分散性和穩(wěn)定性。
水泥分散體系是固——液分散體系，同時(shí)伴隨著水泥水化過程和相變過程，隨著水化的進(jìn)行，液體量減少，固體量增大，逐漸失去流動(dòng)性，在運(yùn)輸及泵送過程中保持一定的流動(dòng)性，滿足施工要求。水泥的持水量和水化速度是決定用水量及經(jīng)時(shí)損失的主要因素，同時(shí)構(gòu)成了各廠家水泥的特點(diǎn)，有些適應(yīng)性好，有的較差。水泥用水量可在水泥生產(chǎn)中適當(dāng)加入一些表面活性劑，即助磨劑，加以解決。
在相同的配合比下，同摻量同品種的外加劑，往往由于所用水泥品種不一樣，其應(yīng)用效果差異極大，同樣的外加劑在一種水泥中應(yīng)用效果好，而在另一種水泥中的應(yīng)用效果不佳，或者根本就沒有效果，甚至?xí)霈F(xiàn)工程事故。這就是外加劑與水泥的適應(yīng)性。
外加劑與水泥的適應(yīng)性在預(yù)拌混凝土中，要求配置的混凝土能夠滿足設(shè)計(jì)的齡期強(qiáng)度，有一定的工作性，較好的耐久性和其他特殊的功能要求。
其適應(yīng)性的表現(xiàn)如下：
適應(yīng)性較好的表現(xiàn)：新拌混凝土工作性能明顯改善；根據(jù)需要能有效控制混凝土的凝結(jié)時(shí)間；在一定時(shí)間內(nèi)，能有效的控制混凝土塌落度經(jīng)時(shí)損失；混凝土密實(shí)性好，齡期強(qiáng)度有較大增長 ；混凝土抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性能有較大的提高。
適應(yīng)性較差的表現(xiàn)：新拌混凝土的攪拌過程中出現(xiàn)異常的凝結(jié)（速凝、假凝）；新拌混凝土塌落度損失快；混凝土泌水、離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重；新拌混凝土塌落度提不上來，看似混凝土外加劑減水效果差；混凝土硬化強(qiáng)度明顯下降；出現(xiàn)混凝土收縮加大、抗?jié)B、耐久性下降等現(xiàn)象；大體積混凝土中緩凝效果不明顯，出現(xiàn)溫差裂縫。
因此，要正確認(rèn)識(shí)混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性這一現(xiàn)實(shí)問題。在應(yīng)用某一品種混凝土外加劑之前，一定要做混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)，并且按照《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》正確選擇和應(yīng)用混凝土外加劑。
1 影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的因素
1.1 水泥中鋁酸三鈣的含量
水泥中影響水泥與外加劑適應(yīng)性的主要是水泥中的鋁酸三鈣（）的含量。其影響主要是由于水泥熟料中三氧化二鋁（）的含量高，致使礦物組成中鋁酸三鈣（）的含量增加，從而影響混凝土和易性。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，水泥中鋁酸三鈣（）的含量在6%以下水泥與外加劑的適應(yīng)性較好，反之，水泥中鋁酸三鈣（）的含量越高適應(yīng)性就越差。
1.2 水泥中石膏的種類
由于水泥在粉磨過程中要加入一定量的石膏作為緩凝劑。因此，石膏的種類也就成為影響水泥與外加劑適應(yīng)性的一個(gè)重要因素。石膏按其結(jié)晶水的含量分為二水石膏（·）(又稱生石膏)、半水石膏（·）(又稱熟石膏或燒石膏)、硬石膏（）(又稱無水石膏)。石膏的不同形態(tài)以及各種工業(yè)副產(chǎn)石膏的使用，使得外加劑的使用更需要謹(jǐn)慎。如減水劑，如果使用不當(dāng)，就有可能變成了速凝劑。此外，石膏自身的細(xì)度不夠，使石膏溶解度不夠，產(chǎn)生速凝；石膏的用量不夠，不能有效控制鋁酸三鈣（）的水化反應(yīng)，還有石膏自身形態(tài)對(duì)水泥與外加劑適應(yīng)性的影響。一般的，在混凝土中二水石膏（·）緩凝效果優(yōu)于硬石膏（）。這是由于石膏與熟料的粉磨溫度通常較高，從而使二水石膏脫水或半水石膏再脫水成硬石膏。另外，有些水泥生產(chǎn)企業(yè)為了節(jié)省成本，往往采用硬石膏或工業(yè)副產(chǎn)石膏（無水石膏）替代二水石膏作為水泥的緩凝劑。但不論采用何種石膏生產(chǎn)的水泥，按照有關(guān)水泥標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)時(shí)，一般區(qū)別不大，但在摻入減水劑情況下，有時(shí)卻表現(xiàn)出大相徑庭的塑化效果，尤其是以無水石膏作為緩凝劑的水泥碰到木鈣（木鈉）、糖鈣組分時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不相適應(yīng)性。這樣，不僅得不到預(yù)期的減水效果，而且往往會(huì)引起流動(dòng)性損失過快甚至異常凝結(jié)。
然而為什么硬石膏作為緩凝劑的水泥碰到木鈣（木鈉）、糖鈣時(shí)會(huì)產(chǎn)生前述異?，F(xiàn)象呢？這是由于石膏的結(jié)晶形態(tài)不同，其對(duì)木鈣（木鈉）或糖鈣的吸附能力也不相同，順序?yàn)槎喋儼胨喋冇彩?。?dāng)采用硬石膏作為緩凝劑的水泥摻入木鈣（木鈉）或糖鈣與水一起拌合時(shí)，無水石膏表面立即吸附大量的木鈣或糖鈣分子，并被吸附膜層嚴(yán)密的包圍起來，無法為水泥漿體系提供必要的離子，因而造成大量水化，形成相當(dāng)數(shù)量的水化鋁酸鈣結(jié)晶體并相互連接，這一結(jié)果輕者導(dǎo)致混凝土塌落度損失過快，而嚴(yán)重者將導(dǎo)致混凝土異常速凝。
不同石膏在不同減水劑中的溶解量見下表1
外加劑對(duì)不同石膏類型水泥凝結(jié)時(shí)間的影響 表1
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外加劑
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摻入量∕%
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二水石膏∕h:min
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硬石膏∕h:min
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||
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初凝
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終凝
|
初凝
|
終凝
|
||
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木質(zhì)素類
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0.2
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4：11
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7：55
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0：40
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6：05
|
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糖類
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0.2
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5：25
|
10：02
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0：17
|
1：19
|
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TF
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0.5
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6：51
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8：01
|
0：40
|
0：45
|
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UNF
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0.5
|
2：24
|
5：50
|
3：42
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5：20
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(注：水泥中＝6.94% 二水石膏摻入量4% 硬石膏摻入量5%)
綜上所述，調(diào)整石膏的種類也會(huì)顯著改善水泥與外加劑的適應(yīng)性。其種類與適應(yīng)性的好差的順序?yàn)槎喋儼胨喋冇彩唷?/div>
1.3 水泥的粉磨細(xì)度
許多混凝土工程為了縮短工期，要求所用的水泥要有一定的早強(qiáng)效果，而提高水泥的細(xì)度是最為有效的方法，水泥過細(xì)水化速度快，水化熱高，同時(shí)水泥表面積的增加，更加降低可液相中殘留外加劑的溶度，增加了液體的粘度，從而不能適應(yīng)泵送預(yù)拌混凝土的要求。另外，過細(xì)的水泥還會(huì)降低混凝土中的含氣量，降低混凝土的抗?jié)B、抗凍性能。
高效減水劑與不同細(xì)度水泥的適應(yīng)性不同,水泥細(xì)度增加,外加劑摻入量需提高,見下表：
高效減水劑與不同細(xì)度水泥的適應(yīng)性 表2
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比表面積∕∕
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301
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349
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398
|
445
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505
|
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飽和點(diǎn)摻量即流動(dòng)度不再增加時(shí)的摻量∕%
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0.8
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1.2
|
1.2
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1.6
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2.0
|
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流動(dòng)度無損失時(shí)的摻量∕%
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1.6
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2.2
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1.8
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﹥2.4
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無
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因此，水泥過細(xì)，水化速度快，需水量大，保水性好，但其塌落度損失快，而且水泥過細(xì)，混凝土收縮大，含氣量下降，降低了混凝土的抗?jié)B、抗凍、耐久性。
1.4 水泥中的混合材料
眾所周知，商品混凝土離不開外加劑和礦物摻和料，各種摻合料和以減水劑為主要組份配制的各種外加劑為商品混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用提供了必要的技術(shù)保障。根據(jù)國外及我國發(fā)達(dá)城市商品混凝土的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，首先要解決好外加劑和礦物摻合料的配套供應(yīng)和應(yīng)用技術(shù)問題，否則，混凝土商品化的進(jìn)程必將受到影響。
目前我國80%以上的水泥在粉磨時(shí)都摻入了一定量的混合料，如火山灰、粉煤灰、礦渣粉、煤矸石、石灰石和窯灰等。由于混合料的品種、性質(zhì)和摻入量等不同，減水劑的作用效果存在較大差異。
混合料的種類、摻入量等對(duì)減水劑的適應(yīng)性也有影響。由于火山灰質(zhì)混合料具有較大的內(nèi)比表面積,吸附量大,一般來說,減水劑對(duì)摻入礦渣混合料水泥的適應(yīng)性好,而對(duì)摻入粉煤灰質(zhì)混合料的適應(yīng)性差。對(duì)于摻入粉煤灰混合料的水泥,不同品種的粉煤灰,對(duì)適應(yīng)性影響差別較大,優(yōu)質(zhì)細(xì)粉煤灰,超細(xì)粉煤灰中含有球狀玻璃體,對(duì)減水劑的吸附量小,適應(yīng)性好。對(duì)粗粉煤灰、含碳量高的適應(yīng)性差。
現(xiàn)今，水泥中的摻合料一般分為石灰石、礦渣、原狀二級(jí)粉煤灰、細(xì)磨二級(jí)粉煤灰和煤干石等。由于水泥顆粒屬連續(xù)級(jí)配顆粒緊密堆積體,加入兩種或兩種以上適宜混合料可加強(qiáng)填充效應(yīng)?；旌狭蠠o論是單摻還是復(fù)摻,混合料本身的質(zhì)量要穩(wěn)定,摻入量要均勻,這樣,不僅水泥的強(qiáng)度指標(biāo)穩(wěn)定,而且為混凝土制備過程中外加劑的摻入創(chuàng)造了條件，特別指出,用作混合料的粉煤灰,最好選用一級(jí)灰。對(duì)于單摻來說，摻入石灰石要比摻入礦渣適應(yīng)性好；摻入礦渣要比摻入原狀二級(jí)粉煤灰適應(yīng)性好；摻入原狀二級(jí)粉煤灰要比摻入細(xì)磨二級(jí)粉煤灰適應(yīng)性好；摻入細(xì)磨二級(jí)粉煤灰要比摻入煤干石適應(yīng)性好。
1.5 水泥中的堿含量
水泥的堿含量主要指水泥中和的含量，通常以＋0.658表示，堿含量對(duì)水泥與減水劑的適應(yīng)性會(huì)產(chǎn)生很大影響。
水泥中堿含量對(duì)外加劑適應(yīng)性的影響：
(1)水泥中的堿主要來源于所用原材料，特別是石灰和粘土，當(dāng)然這些堿相當(dāng)一部分可以在水泥生產(chǎn)中揮發(fā)，但許多水泥企業(yè)為了節(jié)約能源，將揮發(fā)廢氣進(jìn)行回收利用，這就使揮發(fā)的堿又沉淀下來，無形中使水泥含堿量增高。
(2)減水劑用于高堿水泥，減水率會(huì)急劇下降。試驗(yàn)表明，減水劑用于高堿水泥，混凝土增強(qiáng)效果下降，體積穩(wěn)定性不好。
(3)緩凝劑的作用機(jī)理是能夠吸附在水泥顆粒的表面，形成一層吸附膜，在一定時(shí)間內(nèi)有效地阻止水泥水化，而大量的堿會(huì)破壞吸附膜，使水泥繼續(xù)水化，失去了緩凝作用，如將緩凝劑用于有一定保塑要求的混凝土，則會(huì)加速坍落度損失，達(dá)不到保塑保坍效果。
堿含量還對(duì)水泥的流動(dòng)度有影響，隨著堿含量的增加，水泥的流動(dòng)度呈下降趨勢(shì)。見下表3：
堿含量對(duì)水泥流動(dòng)度的影響 表3
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堿含量
∕%
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減水劑摻加量∕%
|
流動(dòng)度∕mm
|
|
|
FDN（高效）
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木鈣（普通）
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||
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1.32
|
0.50
|
—
|
264
|
|
2.00
|
0.50
|
—
|
109
|
|
1.32
|
—
|
0.25
|
183
|
|
2.00
|
—
|
0.25
|
114
|
綜上所述，水泥中堿含量越高，水泥的需水量就越大，凝結(jié)時(shí)間就越快，其與外加劑適應(yīng)性就越差，反之適應(yīng)性就越好。
1.6 水泥的溫度、存放時(shí)間（新鮮度）
相對(duì)于存放一定時(shí)間的水泥來說，減水劑對(duì)新鮮水泥的塑化效果要差一些。這是因?yàn)樾迈r水泥的正電性較強(qiáng)，對(duì)減水劑的吸附能力較大。水泥的溫度越高，減水劑對(duì)其塑化效果也越差，混凝土坍落度損失也較快。因此，有些商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)利用剛出磨還未來得及散失掉熱量的水泥配制的混凝土往往表現(xiàn)出減水率低、坍落度損失過快，甚至在攪拌機(jī)內(nèi)就異常凝結(jié)的現(xiàn)象，應(yīng)引起高度重視并避免這種現(xiàn)象。
對(duì)于同一品牌、同一等級(jí)的水泥,由于生產(chǎn)過程中原材料的變化、生料配合比的調(diào)整、工藝條件的改變等,都會(huì)導(dǎo)致水泥內(nèi)在成分及性能指標(biāo)的變化。因此,即使同品種、同品牌、同等級(jí)的水泥在不同時(shí)期,對(duì)外加劑的適應(yīng)性也未必一樣。
綜上所述，水泥越新鮮（存放時(shí)間越短），溫度越高，其水化熱反應(yīng)越快，對(duì)減水劑的吸附越多，適應(yīng)性就越差，反之適應(yīng)性就越好。
1.7 外加劑的摻和工藝
目前，外加劑摻和的方法有三種。
第一種：將水泥倒入水中，然后再加入外加劑。這種方法其流動(dòng)度最小。
第二種：將水與外加劑混合，然后再加入水泥。這種方法其流動(dòng)度中等。
第三種：將水泥加一半水，攪拌約30秒，然后再加入外加劑與另一半水。這種方法其流動(dòng)度最大。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，采用后摻或滯水法或少量多次摻入的工藝。這種方法的效果較好。這就需要改變混凝土輸送車的某些裝置。若在攪拌運(yùn)輸車上安裝配套的后摻或多次參加混凝土外加劑的儀器裝置，那么混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性便可大大改善，而且這種運(yùn)輸車的技術(shù)優(yōu)勢(shì)便能較好地發(fā)揮出來，肯定會(huì)受到市場的青睞。
可見改善外加劑的摻合工藝可顯著改善其與水泥的適應(yīng)性。其改善措施如下：
（1） 改變外加劑的摻入時(shí)間，即采用后摻法或滯水法，這種方法效果比較明顯；
（2）適當(dāng)增加外加劑的摻量，增加混凝土中外加劑殘留率也有比較明顯的效果；
（3）摻入部分活性摻合料。試驗(yàn)證明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料，在滿足一定的技術(shù)要求條件下與外加劑同摻，不但節(jié)約水泥，改善混凝土工作性，提高混凝土強(qiáng)度，還能改善外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性；
（4）正確設(shè)計(jì)調(diào)整混凝土配合比，在不影響工作性的前提下，保證石膏有一定的溶解度；
（5）有效控制液相中Ca2+、OH－、SO2-4 離子的平衡；
（6）采用多種復(fù)合外加劑。
多品種外加劑的復(fù)合使用，不只是外加劑性能上的取長補(bǔ)短，更重要的是不同分子結(jié)構(gòu)的外加劑同摻，由于分子間的相互作用，應(yīng)用技術(shù)效果有較為明顯的提高。將普通減水劑與高效減水劑同摻，在總摻量不變的情況下，減水率增加了15%～20%。在減少15%總用量情況下，減水增強(qiáng)性能不變，不但降低了成本，混凝土部分性能比單一摻用還有所提高，對(duì)水泥適應(yīng)性也有所改善。
1.8 其他因素
1.8.1早強(qiáng)型水泥與外加劑適應(yīng)性要比非早強(qiáng)型水泥與外加劑適應(yīng)性要差
1.8.2水泥∕混凝土中的粉煤灰的燒失量
燒失量也決定著水泥與外加劑適應(yīng)性的好壞。燒失量越大，則水泥與外加劑的適應(yīng)性越差。反之，適應(yīng)性就越好。
1.8.3水泥中的顆粒級(jí)配
水泥中的顆粒級(jí)配從2～80微米不等，如果水泥中的顆粒從0～5微米級(jí)配太多時(shí)（大于55%左右），水泥與外加劑的適應(yīng)性就較差。這主要表現(xiàn)為水泥需水量過大，容易產(chǎn)生早凝，無法達(dá)到泵送要求。而水泥顆粒從5～32微米級(jí)配較多時(shí)，水泥與外加劑適應(yīng)性就較好。根據(jù)規(guī)范，要求水泥顆粒級(jí)配必須符合ST（富勒）級(jí)配。
1.8.4混凝土的攪拌時(shí)間與攪拌速度
混凝土攪拌時(shí)間會(huì)影響混凝土的含氣量及混凝土外加劑對(duì)混凝土的分散效果、凝結(jié)時(shí)間，從而影響混凝土的工作和硬化混凝土的力學(xué)性和耐久性。
攪拌機(jī)攪拌速度過快，會(huì)破壞水泥漿中的膠體結(jié)構(gòu)和破壞水泥顆粒表面形成雙電層膜，使混凝土凝結(jié)時(shí)間坍落度損失、泌水量都受到較大影響。
2 混凝土∕水泥與外加劑適應(yīng)性檢驗(yàn)的必要性
外加劑適應(yīng)性必須檢驗(yàn)，主要原因是，對(duì)于工程所使用的某種非基準(zhǔn)水泥而言，即使符合《混凝土外加劑》(GB8076)一等品的外加劑，同樣存在化學(xué)成分定性和劑量定量的不適應(yīng)性問題。目前已經(jīng)知道，所有的普通減水劑，如木鈣、木鎂、木鈉、糖蜜、糖鈣、糖鎂等對(duì)水泥所使用的石膏調(diào)凝劑中的無水石膏、硬石膏、螢石膏、鎂石膏、工業(yè)膏渣、半水石膏、脫水石膏均存在化學(xué)上的不適應(yīng)題，使用后不是減少單位用水量，而是增加了水量。其次，劑量適應(yīng)性則主要取決于鋁酸三鈣的含量大小，鋁酸三鈣越高外加劑劑量適應(yīng)性越差，不同產(chǎn)地的水泥中所含鋁酸三鈣含量差別較大，由于其強(qiáng)大的吸附能力，幾乎對(duì)所有的(高效)減水劑都存在劑量不適應(yīng)問題。外加劑適應(yīng)性的定量檢驗(yàn)實(shí)測(cè)出所有的水泥在混凝土中的減水率與減水劑的摻量關(guān)系，求出最優(yōu)摻量即飽和摻量，超過飽和摻量，摻再多的外加劑也將不起減水作用，反而可能帶來副作用。按最優(yōu)(飽和)摻量的要求使用。是使用好減水劑的重要保證。
根據(jù)摻入外加劑的水泥水化理論，凡是有利于水泥水化更完全、更徹底的外加劑特別是減水劑，均會(huì)一定程度的增大干縮。這是由于水化更充分的水泥石中會(huì)生成更多的水化硅酸鈣凝膠，在其貢獻(xiàn)更高更強(qiáng)的同時(shí)，也產(chǎn)生了更大的干縮。外加劑在化學(xué)適應(yīng)的前提下，其產(chǎn)品的減水率并不代表實(shí)際減水率，這里還有劑量適應(yīng)性問題。規(guī)范所述的減水率是用基準(zhǔn)水泥并按基準(zhǔn)配合比的檢測(cè)結(jié)果，與實(shí)際工程所使用的水泥與減水劑測(cè)得的減水率有差別。在溫度、配合比不變的條件下減水劑存在最優(yōu)(飽和)摻量，緩凝劑對(duì)混凝土初凝時(shí)間的影響存在最優(yōu)摻量： 即摻入少量的緩凝劑能延長混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)摻量增加到一定值時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間達(dá)到極值。若再增加摻量，其緩凝效果反而降低。這與實(shí)際工程所使用的水泥和緩凝劑測(cè)得的初凝時(shí)間最優(yōu)摻量也有差別。
在使用緩凝劑時(shí)，通過試驗(yàn)找出緩凝劑的最優(yōu)摻量，再根據(jù)施工要求的初凝時(shí)間，在最優(yōu)摻量的范圍內(nèi)采用與之對(duì)應(yīng)的合理摻量，以求達(dá)到既經(jīng)濟(jì)又能滿足工程施工要求的目的。如果實(shí)際減水率遠(yuǎn)小于產(chǎn)品減水率的外加劑，證明該減水劑劑量與工程使用的水泥適應(yīng)性不佳，一般應(yīng)更換外加劑或水泥。
一般情況下，檢驗(yàn)水泥∕混凝土與外加劑適應(yīng)性的試驗(yàn)方法以水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)和混凝土塌落度與塌落度擴(kuò)展度試驗(yàn)為主。在此，以水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)為例簡單說明檢測(cè)水泥與外加劑適應(yīng)性的方法。
2.1 水泥凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)方法
2.1.1 方法提要：在水泥凈漿攪拌機(jī)中，加入一定量的水泥、外加劑進(jìn)行攪拌，將攪拌好的凈漿放入截錐圓模內(nèi)，提起截錐圓模，測(cè)定水泥凈漿在玻璃板平面上自由流淌的最大直徑。
2.1.2 儀器：水泥凈漿攪拌機(jī)、截錐圓模：上口直徑36mm，下口直徑60mm，高60mm，內(nèi)壁光滑無接縫的金屬容器、玻璃板：400×400×5mm、秒表、鋼直尺刮刀、天平，稱量0.1g、0.01g。
2.2 試驗(yàn)步驟
2.2.1 將玻璃板放在水平位置上，用濕布摩擦玻璃板、截錐圓模，攪拌器和攪拌鍋，使其表面濕而不帶水，將截錐圓模放在玻璃板的中央，并用濕布覆蓋以備待用。
2.2.2 稱取水泥300g，倒入攪拌鍋中，加入推薦摻量的外加劑及87g或105g的水，攪拌3分鐘。
2.2.3 將攪拌好的凈漿迅速注入截錐圓模內(nèi)，用刮刀刮平，將截錐圓模按垂直的方向提起，同時(shí)開啟秒表計(jì)時(shí)，任水泥凈漿在玻璃板上流動(dòng)，至30秒，用直尺量取流動(dòng)部分互相垂直的兩個(gè)方向的最大直徑，取平均值作為水泥凈漿流動(dòng)度。結(jié)果表示應(yīng)注明注水量，所用的水泥型號(hào)，出廠和外加劑的摻量。
3 外加劑與水泥適應(yīng)性應(yīng)注意的問題
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程技術(shù)的不斷提高，施工成本擺上了重要目標(biāo)值。在混凝土中加入適量的外加劑，能提高混凝土質(zhì)量，改善混凝土性能，減少混凝土用水量，節(jié)約水泥，降低成本，加快施工進(jìn)度，這給我們的施工帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但是，外加劑與水泥的適應(yīng)性問題卻沒有引起足夠的重視，給工程帶來隱患，甚至造成了嚴(yán)重的質(zhì)量和安全事故。
如何在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)， 確保質(zhì)量和安全，是值得我們深入探討和研究的課題。下面簡要列舉施工中使用外加劑應(yīng)注意的幾個(gè)問題：相對(duì)于其他原材料而言，外加劑摻量雖然較少，但對(duì)混凝土質(zhì)量至關(guān)重要。因此，在工程應(yīng)用前，應(yīng)按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工程需要、施工條件和施工工藝等選擇合適的外加劑。再根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，在使用前對(duì)外加劑要作勻質(zhì)性試驗(yàn)。此外，在原材料中，水泥對(duì)外加劑的影響最大，還應(yīng)注意水泥品種的選擇。水泥品種不同，將影響外加劑的使用效果，外加劑與水泥選擇好后，外加劑摻量與水泥適應(yīng)性必須經(jīng)試驗(yàn)論證，確定之后，應(yīng)嚴(yán)格控制。一般的，外加劑的復(fù)配技術(shù)是外加劑對(duì)水泥相適應(yīng)的主要技術(shù)手段，復(fù)配技術(shù)中，兩種和兩種以上的外加劑相復(fù)配，取長補(bǔ)短，比單一的外加劑效果要好，且用量省。對(duì)水泥漿體的試驗(yàn)，可以對(duì)水泥和外加劑之間的適應(yīng)性進(jìn)行初步的分析，但不能保證用同樣水泥和外加劑制備的混凝土流變性完美無缺。水泥漿體所得結(jié)果的有效性以后必須對(duì)混凝土進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。外加劑摻量確定之后進(jìn)行混凝土試配，檢驗(yàn)摻入外加劑混凝土的性能。同時(shí)，在施工中注意，在混凝土攪拌過程中，外加劑的摻入方法對(duì)外加劑的使用效果影響較大，因此，還應(yīng)通過試拌確定采用適宜的摻入方法。攪拌過程中要嚴(yán)格控制外加劑和水的用量，選用合適的摻入方法和攪拌時(shí)間，保證外加劑充分起作用。在運(yùn)輸過程中還應(yīng)注意保持混凝土的勻質(zhì)性，避免分層，摻入緩凝型減水劑要注意初凝時(shí)間延緩，摻入高效減水劑或復(fù)合劑要注意坍落度損失快等特點(diǎn)，做好充分的準(zhǔn)備，以確保工程質(zhì)量。
4 結(jié)束語
混凝土外加劑是一種特殊產(chǎn)品。在混凝土中通常用量很少，但作用明顯，因此產(chǎn)品質(zhì)量特別重要不允許有任何質(zhì)量差錯(cuò)，否則一旦發(fā)生混凝土質(zhì)量事故，后果不堪設(shè)想。外加劑與水泥適應(yīng)性的問題應(yīng)該引起高度的重視。由于質(zhì)量檢驗(yàn)部門對(duì)外加劑的性能檢測(cè)都是依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)用基準(zhǔn)水泥進(jìn)行的，往往完全符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的水泥和外加劑。當(dāng)在共同作為混凝土的原材料，配制生產(chǎn)混凝土拌和合料時(shí)就出現(xiàn)了不相適應(yīng)的現(xiàn)象。工程中混凝土外加劑的使用，應(yīng)通過試驗(yàn)找出適宜摻量范圍，切勿盲目用超摻的方法來滿足工程對(duì)外加劑的要求，以免造成損失，或者影響混凝土性能，從而造成質(zhì)量和安全事故。
不同水泥生產(chǎn)企業(yè),由于各自裝備、工藝條件、技術(shù)水平及適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)技改措施的不同,即使是同品種、同等級(jí)的水泥,其特性也不一樣,甚至差異懸殊,因此水泥與外加劑相容性區(qū)別很大。外加劑使用企業(yè),應(yīng)根據(jù)水泥的變化進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究工作,并在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,再投入使用。水泥生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)站在更高的角度上,在保證出廠水泥各項(xiàng)指標(biāo)滿足國標(biāo)的前提下,確保各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定,使水泥更好地適應(yīng)外加劑變化的腳步,為我國的建筑事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。
參 考 文 獻(xiàn)
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[8] 作者單位：①—浙江廣宏建設(shè)有限公司西安公司 （郵編：710068）
②—西安科技大學(xué)高新學(xué)院 （郵編：710109）
