水泥与外加剂之间的相容性概要

1、水泥与外加剂之间的相容性概要一、水泥1 、好用的硅酸盐水泥商品砼公司和外加剂企业欢迎的“热销”水泥特点及性能。1.1 水泥细度和粒度分布90%的水泥颗粒在 330 总量中10 m 颗粒10%,因为3wm颗 粒只有早强作用，而10wm偏小，需水量大，吸附减水剂多，这是由于颗 粒细易絮凝，分散它们就要多量水或减水剂。太粗颗粒无增强作用 60 wm。 1.2 颗粒球形好流动度高，流动度损失小，对减水剂吸附小。1.3水泥熟料中al2o3含量不太高，可使c3a （铝酸三钙）含量58%见p4 （3.3高减负面影响）；so3含量0.51.0之间；碱含量不过高（r2o）,后两 者含量高都会使水泥拌的混凝土坍落

2、度小，坍损大，也就是和易性变差；fcao 含量高，水泥浆流动性小，混凝土坍落度不易大“打不开” 。2、希望下面信息公开2.1 商品砼公司要求水泥混合材是粉煤灰还是水渣，水渣是旧的还是较新，是还有一定其它的工业废渣；2.2 外加剂企业希望水泥助磨剂的主要成分，熟料分析报告，磨水泥时加的石膏是哪种或两种；混合材中工业废渣是哪种，加入量的百分数；p.3p7)3、水泥对外加剂的适应性，尤其高效（普通）减水剂适应性（3.1 水泥中包含的各矿物组分 c3a、c4af, c3s、c2s含量对外加剂的作用与影响。3.2 水泥中石膏形态影响铝酸三钙的水化速度。3.3 水泥中可溶性碱含量明显影响外加剂（高效减水剂

3、）与水泥的相容性：可溶碱低，吸附高减快、多；可溶碱高凝结快，流变性较差（在砼中坍损大，后强偏低） 。3.4 熟料中 fcao 量高，浆体流动性小，砼坍落度小。3.5 、水泥中添加的不同混合材对与外加剂适应性有一定影响。3.6 、水泥的温度和水泥熟化时间的影响。4、改善水泥与外加剂适应性的措施4.1 单独磨细水泥混合材单磨混合材，可不降低混合材用量而提高水泥强度。因为超细混合材有减水剂的效果。不提高强度则可增加混合材掺量而降低材料成本。4.2 磨机内温度要控制， 避免过高， 使水泥中石膏组成和含量得以保持稳定。4.3 小于3 wm的颗粒和过粗（60 wm）颗粒尽量少。二、混凝土1 、混凝土材料和

4、配合比对外加剂适应性的影响1.1 水泥特性的影响（已如上述）1.2 骨料的影响（ 1 ）粗骨料的颗粒级配、粗骨料的含泥量（ 2 ）细骨料砂的含泥量按要求a c3o,含泥w 3%70%。 cao含量c 类粉煤灰 cao 含量高，还有部分是fcao 。高钙灰粒径小，在混凝土中减水效果好（需水量低） ，早期强度高，即有水硬性又有气硬性特点。但fcao 高会造成水泥安定性不良，所以使用前要将其30%等量取代水泥做安定性（沸煮法）试验合格，且测得fcao 量4.0%，才可用于水泥和混凝土中，掺量限制： 烧失量，即含碳量（未烧尽的煤粉），规定i级w5% ii级8%烧失 量大，吸水（需水）量大，活性低，影响

5、引气剂的作用，吸附外加剂（高减）使分散效果低。尤其降低高强混凝土中减水剂作用。 so3 为有害成分使硫酸盐含量高，生成有膨胀的钙钮石。gb18736m定so320%明显降低砼抗冻性，一般控制掺10%。（ 7 ）增加砼早期收缩。1.4.4 石粉来源指石灰石粉，有超细石粉和普通石粉二种。性能普通石粉是惰性材料，只有填充作用，当水泥混合材未掺入石粉时，可在砼中掺入 450kg/m3 易发生。（ 4 ）水泥熟料中so3 含量过高。（ 5）高效减水剂量不足，或者复配不当，聚羧：其它高效9:1 。（ 6）聚羧酸减水剂不适用于该种水泥（特别当混合材是用电厂炉渣灰等）聚羧减不适应所用缓凝剂；聚羧酸减水剂砼拌和

6、时间不够。（ 7 ）细骨料以机制砂（人工砂）为主，或全机制砂。（ 8 ）对策针对原因采取相应措施；使用分散剂，使用 ph 值调整剂。4.3 砼坍落度损失过大（ 1 ）减水组分不足，所使用的数量离饱和掺量点差很多，此情况引起的严重坍损很难用缓凝剂克服。（ 2 ）减水组分复配不当，如木钙，木钠用量偏大，木钙 ph 值调整不当。（ 3）水泥熟料中碱含量低或so3量高或者正相反，硫（so3）含量低而碱含量高。（ 4 ）选用的缓凝剂不合适，或者数量不足，例如遇到掺假的葡钠。（ 5 ）砼用水量不足。（ 6）使用的水泥品种其混合材是页岩灰，煤矸石或其它火山灰质材时应尽量减少水泥数量而以矿粉等代替。4.4 泵

7、送施工发生堵泵现象（1）骨料使用不当：砾石配比不良一一尺寸过大；大小配比不合适；某一范围尺寸石子过多，粒形差，片状，针状多。砂率偏低。（ 2 ）砼）水量过大，引发离析，尤其离出机时间很长后再二次加水。（3）砼坍损大（原因同2.3条）（ 4 ）泵送剂中减水剂量偏大，或可以引起泌水的组分数量过大。（ 5 ）固定式泵管弯头设置不当，或管径选择不当等。4.5 硬化砼表面质量差（ 1 ）气泡、微孔多砼较黏阻碍气泡逸出，尤其气温较低时，外加剂有含气量大的成分，或者引气剂超量。脱模剂质量差；不同材质模板与脱模剂有最佳配合和不良配合。外加剂各组分间的发气性化学反应（缓慢的）但这种情况一般不会现出。对策）分散剂

8、“稀释”砼，使）消泡，抑泡剂；改进脱模剂质量。（ 2 ）露沙，起沙在厚度或高度较大的结构中，下部侧表面容易产生。由于泌水至与模板结合的界面而形成。在使）聚羧酸减水剂时易发生。主要解决泌水问题。（ 3 ）浮浆、分层成型高度大的柱、桩、台时、顶部一厚层（有达0.5m 或更多的） ，只有浆体，没有砾石，使强度比下部偏低很多。砼不密实，胶凝材中细颗粒少；使发生泌水带走水泥浆体，或泌浆；砂率还不够大。加保水剂，增稠剂的效果不如掺硅灰，超细石粉等。骨料的砂要偏细较利于克服浮浆。4.6 砼表面硬但是中心软，呈现未凝结现象。4.7 裂缝此节所涉及的钢筋混凝土结构裂缝，是指因所用材料和配合比设计而 引起的，以及

9、与施工工艺措施有关的裂缝，及其控制主要措施。25与材料性质以及与砼配合比有关的裂缝1 、水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过高） ；2、水泥非正常膨胀（游离cao、游离mgo、含碱量过高）；3、水泥的水化热；4、骨料含泥量过大；5、骨料级配不良；6、使用了碱活性骨料或风化岩石；7、混凝土收缩；8 、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量大、水胶比大、砂率大等） ；9、选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配不当；10、外加剂、硅灰等掺合料掺量过大。与施工有关的裂缝1 、拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土） ，搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长；2、泵送时增加了用水量、水泥用量；3 、浇筑

10、顺序有误，浇筑不均匀（振动赶浆、钢筋过密） ；4、捣实不良，坍落度过大、骨料下沉、泌水，混凝土表面强度过低就进行下一道工序；5、连续浇筑间隔时间过长，接茬处理不当；6、钢筋搭接、锚固不良，钢筋、预埋件被扰动；7、钢筋保护层厚度不够；8 、滑模工艺不当（拉裂塌陷） ；9、模板变形、模板漏浆或渗水；10、模板支撑下沉、过早拆除模板、模板拆除不当；11、硬化前遭受扰动或承受荷载；12、养护措施不当或养护不及时；13、养护初期遭受急剧干燥（日晒、大风）或冻害；14、混凝土表面抹压不及时；15、大体积混凝土内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大。裂缝的防治（见附件）三、外加剂及其与水泥的适应性1

11、 、高效减水剂（手册p.20）1.1 芳香烃系列（环状分子结构）胺基磺酸盐高效减水剂，萘基减水剂，蒽基减水剂，三聚氰胺减水剂（蜜胺树脂减水剂） ，氧茚树脂减水剂。脂肪烃系（链状分子结构）酮醛缩合物减水剂；聚羧酸减水剂。1.2 高效减水剂通性的比较减水增强性：蒽基聚羧酸减水剂坍落度损失慢到快：聚羧酸蒽基减水剂引气性小到大：胺基磺酸盐减水剂甲基萘减水剂1.3 国标对主要外加剂的技术要求1.4 各类高效减水剂的目前发展情况1.5 芳香烃系列高效减水剂的水泥适应性1.5.1 合成工艺完善，产品对水泥分散性好，坍损小。表现为磺化程度高，聚合度高，即缩合物核体数713 的占多数。1.5.2 减水剂掺量应接

12、近或达到饱和点， 用量越低， 则减水不足， 坍损也大。1.5.3 生产工艺的差异会产生含较多0c 一蔡磺酸或多蔡磺酸或者大量芒硝，影响减水剂分散效果。1.5.4 高效减水剂 ph 值控制范围宽或窄，对与水泥适应性有不同影响。1.5.5 高效原液与干燥后再溶于水的效果有差异，前者较好。1.5.6 胺基高效减水剂的水泥适应性相对最广。2、高性能减水剂聚羧酸系2.1 概述：聚竣酸系减水剂（简称p。的用量只有胶凝材料的0.20.3% （折成干基）是萘系传统高效减水剂的 1/3 左右，与木质素磺酸盐普通减水剂相当。但减水率可达2540%， 28 天强度可达130150%（相对值）。其新拌砼坍落度大，扩展

13、度大，经时损失小，硬化砼密实性好，收缩较小，耐久性好。由于pc不但大大提高硅的技术性能，而且可以作为一种新的技术手段用来发展新的砼制品工艺和推进施工技术发展：如大掺量矿物掺合料砼，高强高流动砼，纤维增强流动性砼，喷射超塑化砼、活性粉末砼等。pc分子结构可改变，可事先设计，因此可开发出不同特点的系列化pc高性能减水剂产品。不过我国目前只有极少数研发机构可做到。2.2 发展简史1982 年日本有了第一个专利日本触媒公司。 1994 年有了第一个粉末聚竣酸减水剂产品。现在日本的pc产量占其国内高效减水剂市场约 60%欧美平均占其本国高效市场40%左右。我国 1994 年研发出第一个反应型高分子减水剂

14、与萘系复合使用的pc保塑剂。2002年上海率先在国内实现工业化生产和工程应用。2005年在国内进入快速发展期，首先在铁道部客运专线高速铁路建设中大规模 应用。pc剂在2003年仅占国内高效减水剂市场1%分额，2007年达到30万吨, 2008 年达到 46 万吨，市场占有率到15%。当然价格也由每吨8000 多元跌到现在3000多元，低档的pc减水剂每吨甚至低于2000元。但品种，性能 方面仍处于发展的初级阶段。2.3 我国pc剂生产技术现状目前pc剂产品仍分为两种类型，其一是反应型高分子减水剂一一必须 与蔡基高效减水剂复合使用的聚竣酸减水剂。另一类是接枝共聚型pc剂，是单独使用，且不可与传统

15、高效减水剂复配使用。这类pc剂是我国pc高性能减水剂的主流品种。我国生产和使用的接枝共聚型 pc剂按主要原材料不同可分为三类：1 是聚酯型，采用先酯化或酯交换制造大单体，然后聚合成 pc减水剂。工艺 和设备较复杂， 还存在溶剂回收问题； 2 是聚醚型由专业化工厂合成大单体，减水剂生产企业聚合成pc剂，此类工艺，设备简单，但大单体生产企业少；1.2 是酯一醚混合型， 是刚出现于市场不久的新品， 由于大单体生剂企业很少， 因此剂品剂量占市场份额较少，对剂品与水泥相容性问题的研究有更多的工作要进行。实践证明pc减水剂与水泥同样存在着相容性问题；此外还对砂、石等地方性建材的含泥量非常敏感，对各种掺合料

16、及水泥中掺用的工业废渣类混合材也有适应性问题；对各种传统高效减水剂以及它们使用的缓凝剂，早强剂，防冻剂存在相容性问题。2.4 pc 减水剂与水泥的相容性工程实践表明，pc剂同样与水泥之间存在不同的适应性缺陷。甚至同 一水泥和同一 pc剂，夏季的适应性和冬季的适应性就不一样。往往表现出,严重的缓凝性。pc剂与多数水泥的相容性好或较好的含义，现在我们可以较深入的理 解为同一种pc剂要对不同水泥用不同掺量。不同品种pc剂相复配而改善与水泥相容性。而水泥中的矿物组分含量，甚至助磨剂品种都对掺pc剂的水泥混凝土的流动性。坍落度和坍落度的保持有显著影响，亦即对与水泥的相容性有显著影响。2.5 不同原料合成

17、的pc剂的特点一一相同掺量时。2.5.1 甲基丙烯酸类减水率较高，且坍落度保持性能好，稍缓凝。2.5.2 丙烯酸类减水率高，但坍落度保持性差，凝结较快。2.5.3 烯丙基聚醚类减水率最高，坍落度保持性稍差，缓凝与甲基丙烯类pc相同。2.6 聚羧与其它外加剂复配的适应性。2.6.1 聚竣酸（p。与其它高效减水剂复合。只能与酮醛缩合物相容，可用1份pc代替4份酮醛高效而仍保持原减水率；等量替代则减水率增加10%，但当酮醛接近饱和点时，替代效果不显著；与萘基胺基均产生负效应（交互作用）与蜜胺高效效果微。2.6.2 pc 与普通减水剂复配与mg mmfi配后混但与mn配好，当pc0.15%mg 0.3

18、3%,相对膨胀剂，速凝剂等可达 0.4但超限0.45%则降强。pn0.07% 缓凝，泌水严重，缓强明显，气温35可用。多聚磷酸盐0.07%缓凝，泌水重。锌盐与其它缓凝剂复合时a 0.01起。 选择性不同牌号水泥由于矿物组成不同，使用混合材不同，因而对多元醇类， 羟基羧酸盐类缓凝剂有较强选择性。糖蜜（糖钙），低聚糖普通减水剂，木质素磺酸盐减水剂对用不同石 膏磨制的水泥选择性强（手册 p.1011）。六偏磷酸钠（napo）6对c3s高的水泥相适应，而三聚磷酸钠 naro0对 ca高和caf高的水泥相适应（手册 p.189）。例：某水泥含ca10,5, caf12.1 （手册p.2参考），均偏高，用

19、pn至u最 高限，坍损仍较大，加入少量na5p3o10（ 3:1 ）成功。麦芽糊精（黄）对c3s偏高水泥有时有效，而羟基糊精对 ca偏高的 水泥有效。含硫的缓凝剂、有时是含硫的早强剂也具有控制坍落度损失的作用。5、泵送剂（手册p.290）5.1 单质泵送剂和复配泵送剂富混凝土直接使用高效缓凝引气减水剂如聚羧酸。中混凝土可单用高效引气减水剂。中贫、贫混凝土必须用复配泵送剂，或为降低成本而采用。复配泵送剂常用组分：减水剂高效、中效+普通减水剂引气剂（手册 p.224 ）消泡剂和稳泡剂（手册p.231233）减阻剂：山梨糖醇， 6501，三甲胺乙内脂等。增稠剂： （手册 p.290 、 291 和保水剂：通常可互换用，掺量微用作保水而掺量大作为增稠剂） 。无机掺合料及超细粉（手册 p294）用于粉剂。5.2 泵送剂的技术要求（gb8076-2008）减水率不小于12%泌水率比不大于70%含气量w 5.5; 1h坍落度经时变化量w 80mm 7d强度相对值115%5.3 泵送剂与水泥的适应性适应性较复杂。因每种组分与水泥、砼掺合料