外加剂对不同水泥的适应性问题

我国水泥产量大，生产企业多，材料来源广。不同水泥矿化成份复杂，加之混合材品种多，外加剂用于不同品种水泥技术效果区别很大。

因此，外加剂对不同水泥存在着相溶性(适应性)问题。这是长期以来困挠施工技术人员的技术难题。

1.高碱水泥

水泥中的可溶性碱通常以Na2O当量表示，它主要来源于生产水泥的粘土及混合材中，适量的可溶性碱有利于促进水泥水化，更有利于混凝土早期强度发展。

试验证明，水泥混凝土流动性随着碱含量的增加而提高。但是到达一定量，水泥会急剧水化，水泥浆流动性大幅度下降。

掺入减水剂后塑化效果也明显降低。减水剂用于商品混凝土及泵送混凝土施工坍落度经时损失率增大。

产生上述现象的原因一般认为，水泥中的碱对铝酸三钙(C3A)的溶出产生了促进作用，此时水泥在调凝剂CaSO4参预下很快形成了一定的AFt晶体，并包裹在C3A表面，抑制了C3A直接水化形成铝酸钙，改善了水泥浆的流动性。

但是如果水泥中碱含量过高，由于初始就有大量AFt晶体形成，反而使流动度下降，减水剂用于上述水泥适应性必然会降低。

主要表现在减水率不够，塑化效果差，坍落度经时损失率高。

在使用高碱水泥时，如釆用低硫酸盐含量的减水剂，使用效果差。而如果采用硫酸盐含量较高的减水剂(硫酸钠含量20%以上)使用效果却会明显改善。

这主要是，低浓减水剂所含CaSO4是在合成中和时产生，水溶性极好，在水泥中石膏尚未溶解时就大量溶于水中，当较高的碱加快C3A溶出时，因水中已有大量SO3存在，与C3A反应，形成AFt，从而阻止了因形成铝酸钙而导致的流动性下降，并减小了坍落度损失。

不难看出，硫酸钠含量高的减水剂更能适应高碱水泥。

许多聚羧酸减水剂PH值较低，如与柠檬酸等酸性缓凝剂合用对高碱水泥难以适应。

主要是酸性外加剂掺入高碱水泥后，会迅速产生酸碱中和放热反应，温度急剧上升，不但促使水泥迅速水化，大量水化热放更会产生恶性循环，所配制的混凝土不但流动性差，坍落度很可能在极短的时间内消失。

但如果采用其它碱性缓凝剂则可避免上述现象的产生。

2.低碱缺硫水泥

水泥中可溶性碱最佳含量一般认为应该是0.4%-0.6%。

通常将碱含量低于0.4%的水泥称为低碱水泥。而水溶性碱多以碱的硫酸盐存在，所以也将低碱水泥称为缺硫或欠硫水泥。

缺硫水泥掺入减水剂通常流动性较差，而增大减水剂用量虽然有一定效果，但更会增大混凝土泌水，所配制的混凝土匀质性差，坍落度损失快，因此常用减水剂很难适应，即使将缓凝剂用量成倍增加也毫无作用。

不难看出，缺硫水泥产生上述不适应现象的根本原因是由于水泥中SO3不够，降低了抑制水泥中C3A的水化效果，C3A对外加剂的迅速大量吸附也降低了减水剂塑化功能。

因此只有补充可溶性碱(硫酸盐)对解决低碱缺硫水泥适应性问题有效。而常用的增大缓凝剂用量的方法效果并不明显。

3.C3A含量高的水泥

水泥的主要成份为C3S、C2S、C3A及C4AF，这些矿化成份其吸附活性顺序通常认为应该是C3A>C4AF>C3S>C2S，其中C3A对减水剂的吸附量最大，因此在减水剂掺量一定时，混凝土流动性随着C3A含量增大而降低。

坍落度经时损失率也随之增大。这主要是由于掺入减水剂大都会被C3A吸附，而占主要的矿化成份C3S却没有足够的减水剂去吸附分散，而使水泥浆流动性降低。

多次试验看出，水泥中C3A含量超过8%，即会对混凝土流动性产生不利影响。

试验证明，补充水泥浆中SO3即采用硫酸盐含量高的减水剂有一定效果。

同掺一定数量的羟基羧酸盐缓凝剂，也能抑制C3A的吸附水化，而采用多元醇等缓凝剂效果不明显。

还可以采用价格低廉的减水剂并适当增大掺用量，满足C3A吸附并有较多剩余减水剂去改善C3S等矿化成份的流动性。由于此类减水剂价格低廉，不会增大使用成本。

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