最新改善混凝土性能的外加剂(五篇)

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改善混凝土性能的外加剂篇一

硅 酸 盐 通 报

vol.25 no.4 2006年8月

bulleti n of t he ch i n ese ceram i c s oc i ety

august, 2006

外加剂相容性及其对混凝土性能的影响 张德成 1, 2 , 张 鸣2, 肖传明2, 张云飞2, 刘福田 2(1.武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070;2.济南大学材料科学与工程学院, 济南 250022 摘要: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。关键词:外加剂;相容性;浆体流变性;混凝土耐久性

co m pa ti b ility of superpl a sti c i zer and zhan g d e 2cheng 1, 2 , zhan g m ing 2, x 2m 2, yun 2fei 2, l i u fu 2tian 2( of of technol ogy,w uhan 430072;

j inan university, jinan 250022 abstract:physical and che m ical s peciality, super p lasticizer characteristic, s pecies and dosage of ad ixture, car polite and sand on compatibility were studied.a ls o, the effect of super p lasticizer on paste rheol ogy(fluidity and stability fr om mechanis m , and the relati on bet w een compatibility and concrete durability were indicated that excellent compatibility was the base of making high perf or mance concrete, and discussed how t o build quantitative evaluatati on way of compatiblity words:super p lasticizer;compatibility;paste rheol ogy;durability of concrete 作者简介:张德成(19622 , 男, 博士, 副教授.主要从事水泥、混凝土及外加剂的研究.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5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。相容性的影响因素

1.1 水泥的化学及物理特性的影响

通过对水泥熟料4大矿物成分c 2s、c 3s、c 3a 和c 4af 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:c 3a >c 4af >c 3s >c 2s, 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c 3a 和c 4af 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c 3a 含量对相容性的影响要远远大于c 4af, 这是由于c 3a 水化速度比c 4af 快, 减水剂优先吸附于c 3a。

第4期张德成等:外加剂相容性及其对混凝土性能的影响163 c 3s 和c 2s 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c 3a 和c 4af 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。

在水泥浆体中, 硫酸根离子是控制浆体流变行为的一个重要因素, 当硫酸根离子浓度与c 3a 量相对应时, 浆体成分的相容性较好。当水泥中硫酸盐溶解慢, 即浆体中硫酸根离子浓度较少, 需要影响c 3a 的量却相对较多时, 由于缺少足够多的s o 22 4, 较多的c 3a 快速水化, 高效减水剂就会吸附于c 3a 及其初期水化产物, 降低了液相中有效减水剂的浓度, 分散作用减小, 坍落度损失加剧。含半水石膏、二水石膏的水泥与高效减水剂的相容

性比含硬石膏的要好, 原因是前二者释放s o 224的速度比后者快, 故石膏的掺量及其溶解速率有重要影响[3]。

碱含量对水泥与外加剂的相容性也有着重要影响, 水泥的碱含量主要是指na 2o 和k 2o 的含量, 通常以na 2o 的等当量质量分数来表示。水泥中碱的存在有助于铝酸盐相的溶出, 导致水泥粒子对外加剂的吸附量增加, 所以随着水泥碱含量的增加, 外加剂的塑化效果变差, 而且碱含量的提高还会导致混凝土凝结时间的缩短和坍落度损失的加剧。参数。对于每一种水泥和多磺酸盐高效减水剂的复合系统,.4%～0.6%。可溶性碱含量较低的水泥对高效减水剂产生强烈吸附, , 剂有75%以上被消耗掉,。使用, 50%以上的高, 吸附于水泥颗粒上高, 在掺加外加剂的水泥浆体中, 水泥颗粒越细, 对外加剂分子的吸附量越大。而且, 水泥颗粒本身具有絮凝的作用, 水泥颗粒越细, 这种絮凝作用越明显, 破坏这种絮凝所用的外加剂就越多。所以外加剂在相同掺量的情况下, 水泥越细, 其塑化效果就越差。如图

1、图

2、图

3、图4所示, 聚羧酸系(sr3, 浓度28% 和氨基磺酸盐系(as, 浓度38% 减水剂对两种组成相同, 细度不同的a1、a2水泥(a1比表面积为550m 2/kg, a2为446m 2 /kg, 矿物组成见表1 作用效果差异很大, 两种外加剂对a1水泥饱和掺量高, 60m in 流动度经时损失大, 而对于a2水泥饱和掺量较小, 60m in 流动度几乎无损失。

图1 不同掺量s r3时a1水泥净浆流动度

fig.1 fluidity of a1paste with different dosage of s r3 图2 不同掺量as 时a1水泥净浆流动度 fig.2 fluidity of a1paste with different dosage of as

图3 不同掺量s r3时a2水泥净浆流动度

fig.3 fluidity of a2paste with different dosage of s r3 图4 不同掺量as 时a2水泥净浆流动度

fig.4 fluidity of a2paste with different dosage of as 164 研究快报硅酸盐通报

第25卷

在水泥细度相近时, 水泥颗粒级配对外加剂相容性的影响主要表现在水泥颗粒中微细颗粒含量的差异, 特别是小于3 μm 颗粒的含量, 这部分微细颗粒对外加剂的作用影响很大。且水泥中小于3μm 颗粒的含量因各水泥生产厂家粉磨工艺的不同而相差较大, 特别是水泥比表面积提高后, 过粉碎现象严重时, 微细颗粒

含量会更大。因而会对外加剂与水泥的相容性产生很大的影响[4]。

表1 水泥a1、a2的化学成分及矿物组成

tab.1 che m i ca l co m ponen t and m i n era l con stitute of ce m en t a1, a2 % si o 2a l 2o 3fe 2o 3cao mg o ca o c 3s c 2s c 3a c 4af 21.54 4.81 3.20 64.71

2.81 0.86 62.70 14.80 7.30 9.70 1.2 外加剂的影响

外加剂的作用与其内在本质有密切关系, 包括磺化度、平均分子量、分子量分布以及聚合性质(直链、支

链与环链。比如, 氨基磺酸盐系减水剂合成条件不同, 分散效果也不同。聚羧酸系减水剂分子结构呈梳型, 主链上带多个活性基团, 并且极性很强, ,、段通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用, , 吸附力增强。因此不易随水化的进行而脱离颗粒表面, , 从而有利于水泥。外加剂平;, 但分子量存10左右时的塑化效果最理想。

另外,。掺加粉状的外加剂分散效果比掺加液态外加剂时约低5%, 其原因是粉状外加剂的分子呈缠绕状结构, 而外加剂溶解在水中1d 以上时则其分子呈直链形结构, 因此吸附在水泥颗粒上所起的分散效果就大些。而且, 不同的外加剂对于同种水泥, 同种外加剂对于不同的水泥的分散效果差别也很大。1.3 掺合料的影响

水泥浆体中的水一部分用来填充水泥颗粒之间的空隙, 这部分水为填充水;一部分润湿水泥颗粒表面, 在其表面形成一层水膜, 这部分水为表面层水;其余的水起到使浆体流动的作用。矿物掺合料活性很低, 在新拌水泥浆体中吸水较少, 并且它的加入能改善整个粉体颗粒的级配, 水泥间的空隙减小, 部分填充水游离出来成为自由水增加浆体流动性。而且, 矿物掺合料的细度越大, 这种作用越明显;掺合料的表面

物理特性对相容性也有重要影响, 掺合料颗粒越接近于球形时越容易发生转动和滚动, 同时, 颗粒在有水存在条件下发生转动或滚动所需水的量也越小, 因而对水泥浆体流动性的提高越有利。

水泥中掺合料的种类很多, 主要有:粉煤灰、矿渣、磷渣、沸石、火山灰、硅灰等, 目前在水泥中使用最为广泛、效果也较好的掺合料是粉煤灰和矿渣。图5 粉煤灰se m 照片

fig.5 se m phot ograph of fly ash 粉煤灰颗粒多为球形, 如图5所示, 且其表层经过高温熔融, 是一种外面包裹着一层致密玻璃体, 而内部多孔的球状材料。玻璃微珠效应使它可明显增大水泥浆体的流动度, 有利于减少混凝土的单方用水量并改善混凝土组分的相容性, 提高混凝土的密实性、强度和耐久性。但其外层玻璃体受到破坏后易吸水, 从而影响了水泥浆体的流动度及坍落度损失。所以原始颗粒形状的粉煤灰要比磨细的粉煤灰更有利于增加水泥浆体的流动性。

矿渣具有组成优势和结构优势, 如图6所示, 其颗粒为多棱角、无规则外形颗粒。在其磨到一定细度后这种多棱角、无规则外形得到很大程度的改善, 如图7所示。这是矿渣磨细后使水泥流动度增大的

第4期张德成等:外加剂相容性及其对混凝土性能的影响165 一个原因。矿渣自分散性能好, 在混凝土中有物理减水作用, 在较大的掺量范围内都有较稳定的性能。

图6 原始矿渣se m 照片

fig.6se m phot ograph of original slag 图7 磨细矿渣se m 照片

fig.7 se m phot ograph of m illed slag 1.4 集料对相容性的影响

新拌混凝土可以看作是由水泥、砂、石、水、。粗集料形成骨架结构, 由细集料填充粗集料的空隙, , 图8 集料级配不良的混凝土

fig.8 picture of concrete made in bad grading of coarse aggregates

剩余浆体起到使混凝土流动的作用。如果集料的级配良好, 集料间的空隙较小, , 好的混凝土213级配逐渐改善大。, 如图8所示, 粒径较大的集料露在浆体上面, 混凝土流动性很差, 甚至泵送过程中造成堵泵事故。这时即使增加外加剂掺量也无法解决。只能调整集料级配, 或适当提高砂率以来获得更多的浆体包裹粗集料和填充集料间空隙;有时集料中大颗粒石子较

多, 如表2中4号配比, 集料比表面积的减小造成浆体过度富余, 易造成离析、泌水。而且混凝土不能达到密实状态, 后期强度不高。除了集料级配, 针片状集料的含量也是影响相容性的重要因素, 对于相同质量的集料, 针片状集料的含量越高, 集料滑动时所受的摩擦力越大;同时集料总比表面积也越大, 就需要更多的浆体包裹

其表面, 导致混凝土的流动状态变差。表2 不同集料级配时的混凝土性能

tab.2 properti es of concrete made i n d i fferen t grad i n g of coarse aggrega tes 序列水泥/kg水/kg 砂/kg石子/kg 10～31.5mm 10～20 mm 5～10mm 粉煤灰/kg外加剂/%坍落度/mm扩展度/mm 抗压强度/mpa 3d 7d 28d 1 543.0434.4108.6160.0-20.723.732.22320.0172.0754.0434.4543.0108.660.03

180.0380.022.626.136.03325.8651.6108.6175.0400.022.530.038.52 外加剂对浆体流变性的影响

具有良好施工性能的混凝土要有良好的浆体流变性, 这不仅包括浆体流动性, 还包括浆体稳定性(主要技术指标包括粘度、凝聚力(屈服点、析水率、密度和凝结时间。流动性表征新拌混凝土流动难易程度;稳定性表征新拌混凝土在运输、浇注、振实过程中抵抗各组分分离的能力(表现为泌水和离析分层的程度。

166 研究快报硅酸盐通报

第25卷

混凝土流动性的增加往往造成稳定性的下降, 同样为增加混凝土的稳定性, 减少离析、泌水程度, 必须以降低流动性来实现。只有解决好这一矛盾的两个方面, 才能生产出性能优越的混凝土。2.1 外加剂的吸附特性与对浆体流动性

水泥浆体的流动性是指在外力作用下克服水泥浆内部粒子间相互作用而产生变形的性能。粒子间相互作用力愈小, 则流动性愈好。从流变学观点看, 极限剪切应力愈小, 流动性愈大。

水泥在加水搅拌和凝结硬化过程中, 会产生一些絮凝状结构, 产生絮凝状结构的原因是多方面的, 主要是由于水泥矿物(c 3a、c 4af、c 3s、c 2s 所带电荷不同, 异性电荷相互吸引而引起絮凝;另外, 由于水泥颗粒在溶液中的热运动, 使颗粒棱角相互碰撞, 增大了这些部位的表面能而相互吸引;还有诸如粒子间的范德华力作用等也会引起絮凝。这些絮凝状结构中包裹了很多拌合水, 因而降低的新拌混凝土的相容性。加入外加剂后, 在水泥与水混合的开始10m in 内, 外加剂的憎水基团定向吸附于水泥质点表面, 亲水基团指向水溶液, 形成分子膜, 这种吸附使水泥粒子表面带相同符号的电荷, 电性斥力作用下, 水泥粒子分散, 絮凝状凝聚体内的游离水释放出来, 从而达到减水目的并使水泥浆体的流动性增加。, 水泥颗粒表面的吸附量决定了浆体的流动性, ,。

在水泥与水接触15m in 左右, , , 生较强的吸附, 另外, 2, , 3部分:(1 包裹在水泥水化(;(3 原来吸附于水泥颗粒未水化表面的部分。这以后, , 因为只有吸附于水泥颗

粒表面或水泥颗粒水化产物表面的外加剂才能对水泥颗粒起分散作用, 此时溶液中的外加剂的残余浓度来决定水泥浆体的流动性, 残余浓度越大, 则相应水泥浆体流动性保持的效果也会越好。

要使浆体保持良好的流动性, 并且经时损失足够小, 就必须使外加剂初始浓度以及一段时间后浆体中的残余浓度足够高, 解决办法包括物理和化学2种途径。物理途径包括外加剂的后掺法、多次添加法、矿物载体缓慢释放方法等, 使浆体中的外加剂含量不断得到补充, 避免新生的水化产物大部分或全部未被外加剂吸附, 导致水化产物将相互搭接而产生凝结, 水泥浆体失去流动性。但这些方法在工程应用过程中不太方便;化学途径较多, 比如复合缓凝剂在一定程度上可以减缓混凝土流动性损失, 防止混凝土凝结过快, 但要防止

造成混凝土过度缓凝, 影响水泥水化等问题[5]。2.2 外加剂相容性与浆体的稳定性

水泥浆体的稳定性是指浆体在塑性变形后, 保持固液相体系稳定性的能力。从流变学的观点看, 就是要求浆液在一定的剪切应力作用下, 既具有较大的应变值, 而水泥浆液系又保持连续稳定。

现代混凝土大量使用高效外加剂, 新拌混凝土的工作性大大提高, 甚至在w /c在0.2～0.3范围内, 掺合料中掺入足够的外加剂可以使混凝土有良好的流动性。目前泵送混凝土常使坍落度达到20c m , 扩展度达50c m 以上。但是混凝土中各组分密度不同, 尤其是外加剂相容性较差时, 易造成混凝土的均质性变差, 甚至离析、泌水和板结等现象发生, 为了提高它的稳定性, 浆体必须处于均衡的悬浮状态, 一种方法是提高粉体的含量, 除了水泥, 还要大量使用超细粉如粉煤灰, 矿渣或石灰石粉。主要是提高骨料颗粒分散和混凝土密实性, 这样可以得到较大的粘着力。另一种改善稳定性措施是外加剂中增加增粘组分(增粘组分是一些水溶性的有机物, 可以束缚一些体系中的自由水 , 也就是开发即要有高减水率, 又具有足够粘度的复合外加剂。相容性与混凝土的耐久性

混凝土是一种复合体系, 研究外加剂相容性问题不仅包括外加剂与其中某些组分的相容, 还要考虑整个体系的相容问题, 外加剂与其中各组分有良好的相容性, 并不能代表相应的混凝土具有良好的相容性。即研究外加剂的相容性最终应是对混凝土体系的相容性研究, 这不仅包括新拌混凝土的浆体流动与稳定性, 还应

4期 第 张德成等 : 外加剂相容性及其对混凝土性能的影响

167 包括长期的耐久性(混凝土硬化后的一切 ,包括孔结构、胶孔比、裂缝出现和它的发展、结构的形成和发展都 决定于新拌混凝土性能的好坏。在研究混凝土的各种性能时 ,必须从混凝土的内部结构来认识混凝土内在的影响因素和变化规律。制 备性能优异混凝土的关键 ,除了材料本身的性能 ,还要保证其流变性能良好 ,即要求新拌混凝土有良好的相 容性。混凝土复合体系的相容性与其内部结构有着密切的依存关系。当体系的相容性不良时 ,产生的直接 结果是 :(1 初始流动性差、流动度经时损失快以及浆体稳定性差 ,施工时不易振实 ,容易造成蜂窝等人为缺 陷 ,影响混凝土的密实度;(2 混凝土均质性差 ,在初凝前易造成粗骨料下降 ,浆体上浮的分层现象;导致混 凝土后期强度下降 ,并且在受外界环境影响和自身浆体水化影响时不同部分体积变化不同 ,加剧了混凝土结 构的开裂现象;(3 保水性差 ,造成离析、泌水。外部的离析、泌水造成浆体中的水一部分渗出来 , 使体系中 水泥水化所需的水减少而影响水化。内部的离析、泌水使浆体内部游离水增加 ,这些游离水在混凝土中的分 布是很不均匀的。水泥净浆中固然也含有游离水分 ,使水泥石本身变得疏松多孔 ,但是更为严重的是 ,游离 水分大部分是集中在粗集料或钢筋与水泥浆体的界面区内 ,游离水中溶解的水泥早期水化生成的 ca(oh 2 在界面区内富集和定向排列 ,使那里成为混凝土最疏松最薄弱的部位。降低了混凝土的强度 ,界面缺陷的影 [7] 响了混凝土的强度和抗渗性。混凝土的早期性能决定着其长期的耐久性。良好的相容性是制备高性混凝土的基础 ,在选择工程用水 泥、掺合料与高效外加剂时 ,要从流变性能的角度进行优化 ,保证混凝土具有良好的相容性。即使是制备强 度很高的 hpc,选择水泥也不应再象制备普通混凝土那样 ,以标号为第一指标 ,换句话说 :“ 只有高标号水泥 才能配制高强混凝土 ” 的观念已经有些过时 ,而标号虽然不

很高 ,但水泥 2 效减水剂相容性好 ,配制出的混 高 凝土不仅工作度好、强度高 ,而且耐久性更优异。4

小 结 对于外加剂的相容性问题 ,前人已经做了大量工作 ,尤其是在对外加剂相容性影响因素方面研究已经取 得了很大进步 ,实验表明 ,在水泥净浆中相容性良好的外加剂不一定能在砂浆中取得相应的效果 ,当然也不 代表在混凝土中能有良好的相容性。外加剂最终多用在制备混凝土中 ,所以对于外加剂相容性问题的研究 最终是对混凝土复合体系的相容性研究。对于外加剂相容性的评价 ,目前还只是定性的评价 ,简单的用相容与不相容来评价外加剂的相容性是不 够的。从浆体流变与浆体稳定角度出发 ,结合传统的检测方法 ,建立一套能全面反映相容情况并且能在实际 工程中方便应用的定量评价方法 ,有利于外加剂与混凝土技术的健康发展。参 考 文 献 [1]

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改善混凝土性能的外加剂篇二

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。

2原因分析及采取技术措施

众所周知，水泥水化反应需要小于水泥质量25%的水量，但水泥遇到水会形成絮状结构将水包裹在里面，因此为了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能，需要加入更多的水。外加剂的加入能够在水泥颗粒表面定向性吸附，使水泥颗粒带相同电荷相互排斥而分离开来，从而释放出水泥絮状结构包裹的水分，使更多的水参与水化反应，提高其施工性能。水泥颗粒对外加剂吸附性的大小及外加剂耗量的大小，均能反应出水泥与外加剂适容性的好坏。外加剂与水泥不相适应的问题主要表现在外加剂对水泥工作性能改善不明显。这既有外加剂本身质量问题，也与水泥矿物组成、煅烧状况、石膏掺量、水泥细度和混合材种类、石膏品种和掺量、水泥粉磨温度、水泥新鲜度有关。虽然水泥物性检验均合格，但发生此次凝结时间异常也有水泥因素在里面。因查对原始生产控制记录和化验台帐发现，这批水泥的出磨水泥温度过高，连续18 h出磨水泥温度超过130℃，因此导致二水石膏绝大部分转化为无水石膏，无水石膏的溶解速度最慢，尽管水泥中有石膏提供足够的so3含量，但仍不足以抑制c3a的早期水化发生急凝现象，导致水泥浆的流动性能变差。

2.1调整熟料矿物组成

水泥熟料四种主要矿物c3s，c2s，c3a，c4af，它们对外加剂的吸附能力是不一样的，其吸附顺序为：c3a>c4af>c3s>c2s。其原因是：铝酸盐矿物在水化初期其电动势是正值，能吸附较多的阴离子型的外加剂；而硅酸盐矿物（c3s和c2s）在水泥水化初期其电动势为负值，吸附阴离子型的外加剂的能力较弱。为提高水泥与外加剂的相容性，应适当提高熟料矿物中硅酸盐矿物（c3s+c2s）的含量，降低铝酸盐矿物的含量，特别是c3a的含量。我公司为提高熟料早期强度，曾经提高过c3a含量[即w(c3a)由8.1%提高到9.9%]。为此对熟料矿物进行重新调整，熟料三率值由kh=0.89±0.02，sm=2.65±0.1，im=1.60±0.1调整

为：kh=0.91±0.02，sm=2.70±0.1，im=1.50±0.1，且控制熟料中w(al2o3)=4.8%~5.0%，w(fe2o3)=3.2%~3.4%，使熟料中w（c3a）值控制在8%以下。

2.2石膏的品种和掺量

石膏作为水泥的缓凝剂，遇水后溶解为ca2+、so42-，如果在水泥水化初期能抑制c3a水化速率，水泥和混凝土就能得到所需要的工作性能，因此水泥中硫酸盐的数量和溶解度至关重要。但不同品质，不同形态的石膏溶解度和溶解速度差异很大，它们对水泥的缓凝作用不同。二水石膏应用的最多，但它的溶解度和溶解速度不是最大的，因此在生产中要控制好出磨水泥温度。水泥磨内温度偏低时产生半水石膏少，不能抑制c3a的早期水化，导致急凝，与外加剂相容性变差；水泥磨内温度偏高时几乎全部二水石膏都转化为硬石膏，易导致水泥假凝；水泥磨内温度适当高，使部分二水石膏转化为溶解速度大的半水石膏，能很好地抑制c3a的早期水化，与外加剂适应性好。同时水泥中石膏的掺量对外加剂也有影响，在水泥凝结时间控制范围内，适当提高水泥中so3的含量，有利于改善水泥与外加剂的相容性，但适宜的so3含量应根据水泥中c3a的含量、碱含量、水泥比表面积及生产水泥的品种来确定。通过以上分析可知，由于熟料中c3a量上升，而生产中水泥so3控制指标并没有及时做出相应提高，导致水泥凝结时间缩短；再加上粉磨温度过高，二水石膏转化为溶解速度小的无水石膏，导致水泥凝结时间不正常。为此在调整熟料三率值的基础上，通过实验确定w(so3)控制指标由2.2%±0.2%调整为2.5%±0.2%，同时对磨机筒体采用淋水的方法，使出磨水泥温度控制在120~130℃。

2.3水泥细度及颗粒级配

在外加剂掺量相同的条件下水泥颗粒越细，其比表面积越大，外加剂对其的塑化效果要差些。因为比表面积越大时，水泥与水接触的面积越大，水泥颗粒表面形成水膜所需水量就大，在相同水灰比的情况下，水泥颗粒之间的自由水就相应减少，水泥浆体流动性变差；同时水泥比表面积越大，水泥早期水化速度越快，絮状水化产物形成越快，水泥浆体流动性变差，同样导致水泥与外加剂相容性变差。水泥颗粒级配也对外加剂有影响，水泥颗粒平均粒径过小时，水泥中的细粉较多，比表面积大，与外加剂相容性差；而水泥颗粒平均粒径过大时，水泥净浆泌水性增大，同样与外加剂相容性变差。公司为提高水泥早期强度，采取提高水泥比表面积的技术措施，这样不但因水泥比表面积过大，产生水泥与外加剂不相适应的问题；而且在研磨比表面积过大的水泥时，研磨温度会上升，导致更多的二水石膏转解成无水石膏，进一步导致水泥与外加剂相容性变差。为此调整出磨水泥比表面积控制指标由（370±10）m2/kg降为（350±10）m2/kg。

2.4延长水泥出库时间

刚磨制的水泥比较干燥，温度高，正电性较强，与水化合快，对外加剂吸附大，降低了外加剂对其的塑化效果，与外加剂相容性差。10月份是水泥销售黄金季节，水泥供不应求，库存量少。为此在保证发货量的基础上，增加水泥库存量，搞好均化搭配，相应延长水泥出库时间，降低水泥温度，当水泥库存小于10m时，禁止水泥出库。

2.5调整混合材品种

水泥中混合材的品种、颗粒形貌及掺量对外加剂均有影响。根据试验和实践表明，水泥中混合材对外加剂相容性由差到好的顺序为：煤矸石＜粉煤灰＜矿渣。这是因为火山灰质混合材具有较大的内表面积，对外加剂有吸附性；另外就是不同品质的粉煤灰对外加剂的相容性相差也较大，优质粉煤灰、超细粉煤灰相容性好，粗粉煤灰和含碳量大的粉煤灰对外加剂相容性差。粒化高炉矿渣本身具有胶凝性和火山灰性，磨细的矿渣粉，还具有填充效果，有利于提高混凝土的流动性，与外加剂相容性好；但如果矿渣粉较粗，水泥易泌水，与外加剂相容性差。为此在确保水泥质量不变的情况下，对水泥配比进行了调整。水泥原质量配比为：熟料∶石膏∶矿渣∶炉渣∶粉煤灰∶石灰石=76∶4∶6∶8∶3∶3，调整后为熟料∶石膏∶矿渣∶炉渣∶粉煤灰∶石灰石=76∶4∶9∶4∶3∶4。经检验水泥各项技术指标均符合控制要求。

3结语

（1）生产实践表明，水泥与外加剂相容性的影响因素众多，很多因素之间既相互作用又相互依赖，几乎所有影响水泥与外加剂相容性的因素都与水泥的其他性能有关。

（2）采取以上技术措施后，公司所生产po42.5级水泥与外加剂相容性进一步加强，得到了混凝土搅拌站的认可，不但使产品牢牢地占稳市场，增强了市场竞争力，而且提高企业的经济效益。

改善混凝土性能的外加剂篇三

混凝土外加剂的作用机理与水泥适应性及其影响因素和改善措施

宁靖

（深圳市福盈混凝土实业有限公司，广东 深圳20151026）

摘要：简要论述了混凝土外加剂与水泥的适应性及其影响因素和改善措施，可供混凝土试验员、混凝土生产与施工人员，以及工程管理、监理人员阅读参考。

关键词：外加剂；作用机理；水泥；适应性；分析；改善措施

一、外加剂的作用机理

各种外加剂尽管成分不同，但均为表面活性剂，所以其减水作用机理相似。表面活性剂是具有显著改变(通常为降低)液体表面张力或二相间界面张力的物质，其分子由亲水基团和憎水基团二个部分组成。表面活性剂加入水溶液中后，其分子中的亲水基团指向溶液，憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列，形成定向吸附膜而降低水的表面张力和二相间的界面张力，在液体中显示出表面活性作用。当水泥浆体中加入减水剂后，减水剂分子中的憎水基团定向吸附于水泥质点表面，亲水基团指向水溶液，在水泥颗粒表面形成单分子或多分子吸附膜，在电斥力作用下，使原来水泥加水后由于水泥颗粒间分子凝聚力等多种因素而形成的絮凝结构(图4—28)打开，把被束缚在絮凝结构中的游离水释放出来，这就是由减水剂分子吸附产生的分散作用。水泥加水后，水泥颗粒被水湿润，湿润愈好，在具有同样工作性能的情况下所需的拌和水量也就愈少，且水泥水化速度亦加快。当有表面活性剂存在时，降低了水的表面张力和水与水泥颗粒间的界面张力，这就使水泥颗粒易于湿润、利于水化。

同时，减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面的溶剂化层增厚，增加了水泥颗粒间的滑动能力，又起了润滑作用[图4—29(a)、(b)]。若是引气型减水剂，则润滑作用更为明显。

二、外加剂的品种及作用

(1)减水剂：又称塑化剂或分散剂。拌和混凝土时加入适量的减水剂可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水分释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性，或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。普通减水剂 water-reducing admixture，在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

高效减水剂 superplasticizer，在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。

高性能减水剂high performance water reducer，比高效减水剂具有更高减水率、更好坍落度保持性能、较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂。

(2)缓凝剂：能延缓混凝土凝结硬化时间，便于施工，能使混凝土浆体水化速度减慢，延长水化放热过程，有利于大体积混凝土温度控制。缓凝剂会对混凝土l～3d早期强度有所降低，但对后期强度的正常发展并无影响。一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长l～4h，但这对高温情况下大仓面混凝土施工是不够的。为了满足高温地区和高温季节大体积混凝土施工需要，国家“八五”科技攻关项目研究出了高温缓凝剂，这种缓凝剂能在气温为(35+2)℃、相对湿度为(60+5)％的条件下混凝土初凝时间为6～8h。

(3)早强剂：是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。主要作用机理是加速水泥水化速度，加速水化产物的早期结晶和沉淀。主要功能是缩短混凝土施工养护期，加快施工进度，提高模板的周转率。主要适用于有早强要求的混凝土工程及低温、负温施工混凝土、有防冻要求的混凝土、预制构件、蒸汽养护等等。(4)引气剂：是一种表面活性物质，它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡，使混凝土中含有一定量的空气。好的引气剂能引入混凝土中的气泡达l0亿个之多，孔径多为0.05～0.2mm，一般为不连续的封闭球形，分布均匀，稳定性好，这样能显

著提高混凝土的抗冻性、耐久性同时还能改善混凝土和易性，特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差以及在贫水泥混凝土中使用效果更好，改善混凝土的泌水和离析，减少混凝土渗透性，提高混凝土抗侵蚀能力。

(5)膨胀剂：是指能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂，掺入膨胀剂的目的是补偿混凝土

自身收缩、干缩和温度变形防止混凝土开裂，并提高混凝土的密实性和防水性能。目前建筑工程中膨胀剂的应用越来越多，如地下室底板和侧墙混凝土、钢管混凝土、超长结构混凝土、有防水要求的混凝土工程等等。

(6)泵送剂：能改善混凝土拌和物泵送性能的外加剂称为泵送剂，所谓泵送性，是指混凝土拌和物具有能顺利通过输送管道、不阻塞、不离析、料塑性良好的性能。泵送剂是硫化剂中的一种，它除了能大大提高拌和物流动性以外，还能在60～180min时间内保持其流动性，剩余坍落度应不小于原始的55％。此外，它不是缓凝剂，缓凝时间不宜超过120min(特殊情况除外)。

三、混凝土外加剂与水泥的适应性及其影响因素和改善措施 1 存在的问题

对水泥制品和混凝土的性能提出了新的要求，采用水泥、砂子、碎石和水4组分制作的常用混凝土已不能满足材料性能和施工性能要求。在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中，掺人少量的(不超水泥用量的

5%)能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品，称为混凝土外加剂。在混凝土中加入适量的外加剂，能提高混凝土质量，改善混凝土性能，减少混凝土用水量，节约水泥，降低成本，加快施工进度。随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料。掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。2.影响混凝土外加剂与水泥适应性的主要因素 2.1水泥矿物组成的影响

影响水泥适应性的主要是水泥矿物中的铝酸三钙（c3a）及硅酸三钙（c3s）的含量，试验分析水泥中c3a含量低而c3s含量高对外加剂适应好，而c3a含量越高，适应效果越差。2.2调凝剂的影响

2.2.1调凝剂(石膏)的形态 水泥常用调凝剂为石膏（硫酸钙），石膏又分为二水石膏（caso4 •2h2o）（又称生石膏），半水石膏（caso4•1/2h2o）（又称熟石膏或烧石膏），硬石膏（caso4）（又称无水石膏或天然石膏）。根据有关标准，三种石膏都可作水泥调凝剂使用，而其中硬石膏溶解性能较差，一些外加剂如糖钙、木钙等与硬石膏同用，不但不能促进石膏溶解，反而会降低硬石膏的溶解度，使水泥因缺少调凝成份而产生速凝等异常凝结。2.2.2石膏的细度

如石膏研磨细度不够，会影响石膏的溶解性，即使运用二水石膏也会产生速凝等现象。

2.2.3石膏的用量

在c3a含量偏高的水泥中，调凝剂仍按常规用量（3%～5%），无论选用何种石膏，混凝土凝结时间都会提前，这主要是水泥中c3a水化快，c3a含量增加，少量石膏不能满足它生成胶状钙矾石，从而影响了石膏的调凝效果。2.2.4石膏研磨温度

水泥厂为了缩短熟料冷却时间，经常将温度还较高的熟料与石膏同磨，二水石膏在150℃高温下会脱水成为半水石膏，温度再高至160℃以上，半水石膏还会成为溶解性较差的硬石膏影响水泥的适应效果。2.3碱含量的影响

(1)水泥中的碱主要来源于所用原材料，特别是石灰和粘土，当然这些碱相当一部分可以在水泥生产中挥发，但许多水泥厂为了节约能源，将挥发废气进行回收利用，这就使挥发的碱又沉淀下来，无形中使水泥含碱量增高。

(2)减水剂用于高碱水泥，减水率会急剧下降。试验表明，减水剂用于高碱水泥，混凝土增强效果下降，体积稳定性不好。

(3)缓凝剂的作用机理是能够吸附在水泥颗粒的表面，形成一层吸附膜，在一定时间内有效地阻止水泥水化，而大量的碱会破坏吸附膜，使水泥继续水化，失去了缓凝作用，如将缓凝剂用于有一定保塑要求的混凝土，则会加速坍落度损失，达不到保塑保坍效果。6水泥的存放时间及温度影响

水泥出磨存放时间较短的水泥称为“新鲜水泥”，由于水泥存放时间短，水泥温度较高，水泥水化速度极快，会造成石膏脱水，影响水泥的正常凝结，加之由于水泥在研磨过程中产生电荷颗粒之间相互吸附，影响了减水剂的分散作用，增大了混凝土坍落度损失率。事实上，出磨水泥的时间越短，水泥颗粒间吸附、凝聚的能力越强，因而致使外加剂的适应性变差.2.1外加剂自身的因素

外加剂的自身的原因主要有以下几个方面:(1)品种不同;(2)结构官能团的不同;(3)聚合度不同;(4)复配组分不同。

这些影响回通过不同的方式会影响与水泥的适应性。而不同厂家生产出来的外加剂也会有很多差异, 主要原因有:(1)生产制作工艺;(2)厂家制作过程的技术水平;(3)质量管理水平。因此,不同的厂家生产出来的产品必然有差异。

2.4水泥细度的影响

许多混凝土工程为了缩短工期，要求所用水泥有一定早强效果，而提高水泥细度是最有效的方法，水泥过细水化速度快，水化热高同时水泥比表面积的增加，更加降低了液相中残留外加剂溶度，增加了液体粘度，不能适应泵送，预拌混凝土要求。另外，过细水泥还会降低混凝土中的含气量，降低混凝土的抗渗、抗冻性能。

2.5掺合料的影响

根据国家标准，允许在水泥中掺入一定量的掺合料，常用掺合料有：粉煤灰、火山灰、煤矸石等，由于掺合料的性能不同，也会影响外加剂对水泥的适应性。

为掺煤矸石普通水泥与未用掺合料水泥应用外加剂后的不同测试结果。虽然应用同一种高效缓凝减水剂，掺量也相同，掺煤矸石水泥混凝土的减水率只有标准水泥的一半，即使外加剂掺量增加0.5%，掺煤矸石水泥的减水率也没有标准水泥高，煤矸石影响水泥效果的主要原因是煤矸石的比表面积大，吸附能力较强，外加剂掺入后，大部分被它吸附，而占较大比例的水泥粒子得不到外加剂的吸附分散，从而影响了减水效果。

2.6混凝土配合比的影响

（1）施工配合比虽然是设计问题，但它也会影响外加剂对水泥的适应性，如泵送混凝土适当提高砂率可提高混凝土可泵送性，但砂率过高也会影响混凝土的保塑性能，增加混凝土坍落度的经时损失率。

（2）实践证明，降低水灰比可以提高混凝土强度，而在较低水灰比条件下配制掺外加剂混凝土应有一最低用水量，这不但是保证混凝土有一定工作性，更重要的是保证水泥在水化时，石膏有足够的溶解用水，石膏在缺水时会大大影响溶解度，影响外加剂对水泥适应性。

2.7外加剂品种的影响

（1）外加剂中含钠盐过高对混凝土早期强度是有利的，但用于预拌混凝土中则会加快坍落度损失。

（2）有些引气剂引气量过大，且气泡性能不好会影响混凝土体积稳定性。（3）有一些膨胀剂与减水剂同掺，特别是和铝酸三钙含量高的水泥一起使用，会降低减水率增加坍落度损失，甚至会造成速凝。2.8搅拌时间和搅拌速度的影响

（1）混凝土的搅拌时间会影响混凝土中的含气量以及混凝土外加剂分散的匀质性，从而影响新拌混凝土的工作性。

（2）如果搅拌速度过快，水泥颗粒表面形成的双电层膜受到剪切应力的破坏，影响对水泥的适应性。外加剂与水泥适应性的改善措施

长期以来，混凝土工作者在提高减水剂与水泥的适应性，从而控制混凝土坍落度损失方面进行了大量的研究工作，提出了各种改善外加剂与水泥适应性，控制混凝土坍落度损失的方法。

3．1 新型高性能减水剂的开发应用

目前国内外广泛使用的高效减水剂主要为萘磺酸盐甲醛缩合物（萘系高效减水剂）和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物（蜜胺树脂系高效减水剂），它们的减水率高，而且价格适中，但缺陷是与水泥适应性不太好，混凝土坍落度损失快。为了克服萘系高效减水剂和蜜胺树脂系高效减水剂的缺陷，国内外目前研究最多的是氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系新型高效减水剂。这两种新型高效减水剂就可以很好地控制混凝土坍落度的损失。3.2 外加剂的复合使用

通过外加剂的复合使用，提高减水剂与水泥的适应性，从而控制混凝土的坍落度经时损失，这是目前普遍使用的一种简单而经济的方法。

①在生产减水剂时把高效减水剂与缓凝剂或缓凝减水剂复合使用，主要通过缓凝作用抑制水泥的早期水化反应，从而减小混凝土坍落度的经时损失；

②减水剂与引气剂复合使用，主要通过引入大量微小气泡，增大混凝土拌合物的流动

性，同时增大粘聚性，减小混凝土的离析泌水；

③减水剂与减水剂复合使用，通过“协同效应”和“超叠加效应”，提高减水剂与水

泥的适应性。事实上，复合使用减水剂控制混凝土坍落度经时损失，不应局限于高效减水剂与普通减水剂、缓凝剂以及引气剂的复合使用。在总掺量不变的情况下，复合使用高效减水剂也是提高高效减水剂与水泥的适应性，有效地控制混凝土坍落度经时损失的一种重要方法。高效减水剂的复合使用有以下两种情况：

（１）不同种类的高效减水剂，特别是具有不同种类极性基团分子结构的高效减水剂的复合使用。由于多种极性基团及多种分散作用力的共同作用，在总掺量不变的情况下，不但可以使复合高效减水剂的减水率得到提高，而且可能使复合高效减水剂与水泥的适应性得到显著改善。

（２）不同厂家生产的同种高效减水剂的复合使用。将不同厂家生产的同种高效减水剂复合使用，可能使复合高效减水剂具有更合适的平均分子量以及更合理的分子级配，因而，在总掺量不变的情况下，也可能使复合高效减水剂的减水率得到提高，可能使复合高效减水剂与水泥的适应性得到改善。3.3选择减水剂

（或泵送剂）的掺入方法减水剂（或泵送剂）的掺入方法对水泥净浆、砂浆及混凝土拌合物的流动性有明显的影响。先掺法和同掺法的流动性较小，滞水法的拌合物流动性较高，后掺法则能较长时间地保持拌合物的流动性。但是，当减水剂与水泥的适应性好，能有效地控制

坍落度损失，或减水剂掺量较大时，则掺入方法对拌合物流动性的影响差异减小。

减水剂（或泵送剂）的掺入方法对砂浆及混凝土的保水性也有明显影响，先掺法和同掺法时拌合物的保水性好，滞水法和后掺法的拌合物泌水性显著增加，甚至连拌合物的颜色也有所变化。滞水法和后掺法拌合物泌水后，其和易性变差，尤其是在掺量较高时浆体沉淀板结。泌出水的颜色也不同，同掺法水清，滞水法和后掺法的水混浊（即含有较多的减水剂及水泥颗粒）。在配合比完全相同的情况下，滞水法及后掺法对水泥有一定的缓凝作用，但其影响随着减水剂品种、水泥品种、减水剂与水泥的适应性以及减水剂的掺量不同而变化。3.4适当“增硫法” 在工程实践中，有时会遇到使用高浓萘系减水剂（ｎａ２ｓｏ４含量低于５％）配制泵送剂，混凝土坍落度损失很快，而改用低浓萘系减水剂（ｎａ２ｓｏ４含量１５％左右）配制泵

送剂，混凝土坍落度损失会大大降低。出现这种现象，可能是因为水泥浆中“缺硫”，即水泥水化初期，水泥浆液相中溶解的ｓｏ４２－离子浓度低，掺用低浓萘系减水剂后，可带入一定量ｎａ２ｓｏ４，从而增加了水泥水化初期液相中ｓｏ４２－离子浓度的缘故。

水泥中的“硫”指的是水泥水化初期抑制ｃ３ａ迅速水化，从而调节水泥凝结时间的

ｓｏ４２－离子，通常用ｓｏ３含量表示水泥中的“硫量”。ｓｏ３最主要来源于水泥粉磨时加入的石膏，同时熟料中由于原料及燃料的原因也带入一些硫酸盐，如ｋ２ｓｏ４，ｎａ２ｓｏ４以及外加剂中带入的硫酸盐。水泥中的ｓｏ３适宜含量与水泥熟料中ｃ３ａ

含量、碱含量、水泥粉磨细度、混合材种类及掺量、石膏品种等因素有关。水泥中ｓｏ３

含量会影响减水剂与水泥的适应性。ｓｏ３抑制ｃ３ａ的水化速度还与水泥浆中的ｗ／ｃ

有关，当ｗ／ｃ较小时，由于水泥浆中水量少，ｓｏ３（即ｓｏ４２－离子）溶出量不足，而此时如果水泥中ｃ３ａ含量较高，且水泥比表面积又大时，水泥水化速度加快，ｃ３ａ

与石膏会争夺水分；若水泥中ｓｏ３含量较低，浆液中溶出ｓｏ４２－离子不足，此时减水剂与水泥适应性会变差，混凝土坍落度损失加快，甚至出现急凝现象。如果确信坍落度损失快是由于水泥浆中“缺硫”引起的，可通过适当“增硫法”，即适当增加外加剂中硫酸盐含量的方法，提高减水剂与水泥的适应性，从而控制混凝土坍落度损失。3.5适当调整混凝土配合比法

混凝土拌合物初始坍落度值的大小对２ｈ经时损失速度影响很大。通常初始坍落度值小，坍落度２ｈ经时损失速度大；而随着初始坍落度值增大，特别是１ｈ坍落度经时损失速度减小。因此，对于运程较远的商品泵送混凝土，如果出现坍落度损失过快，而通过调整外加剂配方及掺量的方法，又不能很好地解决问题，或者虽能解决问题，但成本太大，在这种情况下，则可能通过适当调整混凝土配合比（包括浆量多少、砂率大小等），在原坍落度设计值基础上，在充分保证硬化混凝土的各种性能的前提下，适当增大混凝土初始坍落度，也不失为一种解决工程中紧急事件的应急方法。

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改善混凝土性能的外加剂篇四

混凝土外加剂对水泥或矿物掺合料的

适应性检测作业指导书

一、目的

为规范化指导混凝土外加剂对水泥或矿物掺合料的适应性检测方法，保证检验数据的真实性，特制定本作业指导书。

二、适用范围

本指导书适用于对进场混凝土外加剂对水泥或矿物掺合料的适应性检测。

三、引用标准

gb 50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》。

四、检测所用仪器设备应符合下列规定： 1 水泥净浆搅拌机；

截锥形圆模：上口内径36mm，下口内径60mm，高度60mm，内壁光滑无缝的金属制品；

玻璃板：400mm× 400mm×5mm；

钢直尺： 300mm； 5 刮刀；

秒表，时钟； 7 药物天平：称量100g；感量1g；

电子大平：称量50g；感量0.05g。

五、水泥适应性检测方法按下列步骤进行： 1 将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、截锥圆模、搅拌器及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带水滴； 2 将截锥圆模放在玻璃板中央，并用湿布覆盖待用； 3 称取水泥600g，倒入搅拌锅内； 4 对某种水泥需选择外加剂时，每种外加剂应分别加入不同掺量；对某种外加剂选择水泥时，每种水泥应分别加入不同掺量的外加剂。对不同品种外加剂，不同掺量应分别进行试验； 5 加入174g或210g水（外加剂为水剂时，应扣除其含水量），搅拌4min； 6 将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方向提起，同时，开启秒表计时，至30s用直尺量取流淌水泥净浆互相垂直的两个方向的最大直径，7 已测定过流动度的水泥浆应弃去，不再装入搅拌锅中。水泥净浆停放时，应用湿布覆盖搅拌锅；

剩留在搅拌锅内的水泥净浆，至加水后30、60min，开启搅拌机，搅拌4min，按本规范第a.0.3-6 方法分别测定相应时间的水泥净浆流动度。七 测试结果应按下列方法分析：

绘制以掺量为横坐标，流动度为纵坐标的曲线。其中饱和点（外加剂掺量与水泥净浆流动度变化曲线的拐点）外加剂掺量低、流动度大，流动度损失小的外加剂对水泥的适应性好。

需注明所用外加剂和水泥的品种、等级、生产厂，试验室温度、相对湿度等。如果水灰比（水胶比）与本规定不符，也需注明。

改善混凝土性能的外加剂篇五

混凝土外加剂实验总结报告

实验目的

本次实验的目的主要是解决混凝土c40、c35p6、c35、c30 等等级的配比，对以前的配比进行改进，按照搅拌站的要求进行实验。其次主要是解决我公司外加剂掺入量过大的问题，要降低我们外加剂的掺入量，达到搅拌站的要求，满足施工要求，最后解决混凝土凝结时间比较长的问题。

实验时间

2014年12月3日——2014年12月5日

实验地点

大理市宾川县宾川玉牛劳务有限公司

实验仪器及用品

搅拌机、外加剂、混凝土用的水、公分石、机砂、粉煤灰、水泥、细石、电子秤 实验过程

1、做实验前的准备，提取公分石(公称粒径在5—25mm，压碎指数在10%-12%)、机砂（细度模数2.5-2.8mm）、粉煤灰（攀枝花）、水泥（大理宾川金鑫水泥,42.5）、细石（公称零数粒径在5-10mm）、外加剂。对搅拌机进行清洗。

2、预配c40等级的混凝土，根据我们计算的混凝土配比进行预拌，配比记录详见2014年12月3日宾川玉牛劳务。本次实验做15l的小样，分别称取公分石、机砂、粉煤灰、水泥、细石、外加剂。试配分析混凝土配比合理，预拌效果良好，包裹性好，流动性好，混凝土强度达到要求。可以做一定的调整。

3、预拌c35p6等级混凝土，根据我们计算的混凝土配比进行预拌，配比记录详见2014年12月4日宾川玉牛劳务。过程如上。混凝土流动性好，包裹性好，4、预拌c30等级混凝土，根据我们计算的混凝土配比进行预拌，配比记录详见2014年12月4日宾川玉牛劳务。过程如上。

5、预拌c35等级混凝土，根据我们计算的混凝土配比进行预拌，配比记录详见2014年12月4日宾川玉牛劳务。过程如上。实验记录及分析

实验记录详见2014年12月3日——2014年12月4日云南昆钢建材科技有限公司混凝土外加剂试配实验记录表。

实验结论

本次实验用时4天，做实验10组，为搅拌站基本解决了问题，混凝土强度还在待检，一些结果还得等试块强度出来以后才可确定。将外加剂的掺入量降低到我公司合同上的掺入量。

解决搅拌站的混凝土等级的要求，并为搅拌站提供技术支持，把混凝土配方提供。