水泥与外加剂的相容性
浅析影响水泥与混凝土外加剂相容性的因素
高 温 烧 成 的 熟 料 与 低 温 烧 成 的熟 料 表 现 出 的 性 能 不 同 ． 高 温 快烧 的熟 料 。 酸 盐 矿 物 固熔 较 多 其 他 组 分 （ Ｃ Ｓ固熔 硅 如
５ 水 泥 比面积 和颗 粒分 布 的影响
水 泥 流 动 性 能 对 混 凝 土施 工性 能 有 重 要 影 响 ， 施 １ 性 而 一 能 是 硬 化 后 混 凝 土 质 量 的 重要 保 证 。粗 细 颗 粒 级 配恰 当 的水 泥 ， 得 到 良好 的 流 动 性 能 ， 泥 中 ３ ３ １ 的 颗 粒 起 强 度 可 水 －０ ｍ ｘ
熔 量 随 温 度 的升 高 及 烧 成 速 度 的加 快 而增 大 ， 高 温快 烧 的 故 熟料 ， Ａ矿 发 育 良好 ， 寸 适 中边 棱 清 晰 ， 泥 强 度 较 高 ， 尺 水 与 外 加 剂 相 容 性 好 。低 温 烧 成 的熟 料 硅 酸 盐 矿 物 活 性 较 差 ， 水 泥 强 度 较 低 ， 且 由 于 ＣＳ固 熔 Ａ Ｊ Ｆ ２ 少 ， 料 矿 物 并 Ｌ０ 、 ｅ 减 ２ ０ 熟 中 吸 晶 出来 Ｃ Ａ 与 Ｃ Ａ ， Ｆ较 多 ． 泥 标 准 稠 度 用 水 量 大 ． 外 水 与
增 长 的作 用 ， ６ ｔ 的颗 粒 则 对 强 度 不 起 作 用 ，但 起 稳 定 体 ＞ ０ｘ ｍ
Ａ ３Ｆ Ｍｇ Ｏ 、ｅ 、 Ｏ等 形 成 Ａ 矿 ）这 增 加 了硅 酸 盐 矿 物 的 含 量 Ｏ ， 及 性 能 ， 高 了水 化 活 性 ， 使 ＣＡ 与 Ｃ Ｆ含 量 减 少 ， 固 提 并 其
１２ 熟 料 烧 成 温 度 和 烧成 速度 的影 晌 ．
（ ） 泥 中 Ｓ 量 及 石 膏 的形 态 影 响 与 外 加 剂 的 适 应 ２水 ０ 含 性 。在 水 泥 凝 结 时 间可 以接 受 范 围 内 ，适 当提 高 水 泥 中 Ｓ Ｏ 含 量 ， 利 于 水 泥 与 高 效 减 水 剂 相 容 性 ， 的 Ｓ 含量 应 有 适 Ｏ 根 据 水 泥 中 Ｃ Ａ、 含量 、 碱 比表 面 积来 确 定 。
水泥、混凝土与外加剂之间的相容性问题的主要原因及对策分析
2水泥、混凝土与外加剂之间的相容性问题主要的主要因素有:
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。
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除二水石膏外，天然硬石膏和化工副产品石膏也可作缓凝剂。尽管硬石膏溶解度比二水 石膏大，不过它的溶解速度很慢，为满足缓凝要求，其加入量以SO3计，一般要比二水 石膏适当增加。有些厂两种石膏混合使用效果也很好。化工副产品石膏中含有少量游离 酸，会使凝结时间过长，应纯化处理（洗涤或用碱性物质中和）才能很好利用。 2.4 水泥细度和颗粒级配的影响 水泥厂家常常为了达到水泥新标准要求, 提高市场竞争力, 加强研磨, 提高水泥的细度 从而提高强度。水泥过细, 需水量大, 同样会吸附外加剂量更大, 外加剂损失量大; 同时 过细的水泥在研磨时温度更高, 也会使更多的水合石膏分解成无水石膏, 无水石膏含量 提高, 与外加剂的适应性也会变差。水泥的颗粒级配不好, 水泥净浆泌水率大的水泥与外加剂适应性较差。 2.4.1 水泥细度和粒度分布 1、90%的水泥颗粒在3~30μm，总量中<10μm颗粒<10%，因为<3μm颗粒 只有早强作用，而<10μm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>60μm。 2、 颗粒球形好——流动度高，流动度损失小，对减水剂吸附小。
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水泥与外加剂的适应性
关键词: 水泥外加剂 中图分类号 T U 525 混处土 文献标识码 : A 文意编号 1672- 3791(200 )01(0 - 0014- 01 7 一定的含气量往往可以增加混凝土的工
1 混凝土的基本特性的变化
首先必须指出混凝土作为一种材料，可 以从材料科学的角度去考察它、 研究它。 但混 凝土又和一般的材料不同。其矿物组成和微 结构随时间而变化，其物理力学性能受硬化 条件、 环境影响很大。 混凝土工作者应更关注 混凝土在塑性阶段及向硬化阶段转化期间.
效途径。
适应水泥， 就以上的论述可以看出 影响水泥
与外加剂相容性的原因是两方面的，水泥和
微结构内部应力的变化。 混经土的早期强度发展很快. 在醚固 初
期从塑性转变到弹性的阶段，高强与普通混 凝土所受的内应力是不同的。普通混凝土在
外加剂都必须承担责任。对于水泥制 造来说 必须从原材料配方、 矿物组成、 烧成温度，
冷却制、细度及混合材的质量各方面人手配 制适应HPC 水泥。另一个主要任务是控制水 泥质量的稳定. 有时质最的稳定比质量的好 坏更重要。因为一个流变性较差但性能德定 的水泥，我们可以调节外加剂去适应它: 但
初期时变形很 但产生的 大， 应力很小， 因为此
时混凝土的弹性模量很小，这就是普通混凝 土早期不易开裂或开裂较少原因，但随着混
(3)强度
并不是说高强混凝土就一定是高性能混 凝土， 就一定具有良 好的耐久生。 反过来说大
凝土强度的发展. 弹性模量迅速增大， 导致混
凝七变 形很小， 生的应力很大。 所产 高强混凝
土开裂较普通混凝土多、裂缝发生时间较早 主要不是水泥用量较多、 收缩大所引起， 最主
量强度 要求不很高的混凝土， 也可以配制成 耐久 性很好的高性能混凝土。因 此HPC 的 范
外加剂相容性及其对混凝土性能的影响(精)
摘要: 本文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。
1 前言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五组分，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。
2 相容性的影响因素 2.1 水泥的化学及物理特性的影响通过对水泥熟料四大矿物成分C2S、 C3S、C3A和C4AF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：C3A>C4AF>C3S>C2S,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C3A和C4AF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C3A含量对相容性的影响要远远大于C4AF，这是由于C3A水化速度比C4AF快，减水剂优先吸附于C3A。
C3S和C2S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C3A和C4AF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。
外加剂相容性及其对混凝土性能的影响精
外加剂相容性及其对混凝土性能的影响精概述混凝土中的外加剂是指添加到混凝土中的各种化学药品，如膨胀剂、减水剂、增强剂和防水剂等。
这些外加剂非常重要，因为它们可以显著改善混凝土的工作性能、强度和耐久性。
但是，如果不正确使用和配合这些外加剂，就可能会导致混凝土的质量下降，甚至完全失效。
因此，外加剂的相容性对混凝土性能的影响是非常重要的。
外加剂相容性的定义与作用外加剂的相容性是指外加剂的化学特性和混凝土的成分之间的相互作用。
一个好的外加剂必须与混凝土的成分相容，否则它可能无法提供所需的效果或导致混凝土的质量下降。
外加剂相容性的影响因素：外加剂的种类、用量和质量；混凝土的成分、细度和水胶比；环境因素等。
外加剂相容性的测试方法外加剂相容性的测试可以通过直接混合外加剂和混凝土来进行。
一般测试包括以下步骤：1.准备混凝土试块并分别加入外加剂和水2.对混凝土进行搅拌和打样3.测试混凝土的性能如压缩强度、抗折强度、抗渗性等不同外加剂的相容性影响膨胀剂膨胀剂常用于制造耐久性和抗开裂性能良好的混凝土。
当膨胀剂与混凝土相互作用时，膨胀剂颗粒会与混凝土内的卵石和粉煤灰等颗粒相互作用。
如果相互作用过于强烈，则会导致混凝土的破坏。
减水剂减水剂可以被用来增强混凝土的流动性，减少水泥用量，并提高混凝土的早期强度。
然而，如果减水剂与混凝土的成分不相容，则会导致混凝土的坍落度下降，并可能导致混凝土在使用和运输过程中的损坏。
防水剂防水剂可使混凝土表面不渗水，并提高混凝土的耐久性和抗冻性。
当防水剂与混凝土成分相互作用时，防水剂会与混凝土中的氧化铁、钙矿物质和水泥反应。
如果相互作用过于强烈，则会降低混凝土的强度和耐久性。
外加剂可以提高混凝土的性能和耐久性。
但是，这些外加剂必须与混凝土的成分相容。
为确保混凝土质量和性能的稳定，我们需要测试外加剂的相容性并正确配合它们。
水泥与外加剂的相容性
外加剂方面的影响因素
1.1 高效减水剂的种类 目前商用高效减水剂主要有：萘系减水剂、三聚氰胺减水剂和新型的聚羧酸盐
系和氨基磺酸盐系高效减水剂。其中以萘系减水剂使用量最大。
1.2 外加剂对适应性的影响 首先是高效减水剂的性能与品质、化学成分、分子量、交联度、磺化程度、和
平衡离子等。 1.3 萘系减水剂
高温快烧的熟料，A矿发育良好，尺寸适中，边界清晰，水泥强度较高，与 外加剂相容性好。低温烧成的熟料，硅酸盐矿物活性较差，水泥强度较低， 熟料矿物中析出的C3A、C4FA的含量较高，水泥标准稠度用水量大，与外加 剂相容性差。
水泥矿物组成对外加剂相容性的影响
三率值对熟料矿物及水泥外加剂相容性的影响： 在煅烧温度较低，高温段熟料冷却速度较慢的烧成制度下，三率值
慢速冷却时：熟料中的β-C2S转变为α-C2S，熟料易粉化，矿物活性降低， 造成CA3和C4FA大量析晶。水泥与外加剂相容性差。
高温段冷却速度越快，结晶CA3和C4FA的量越少，可显著改善相容性。 燃烧气氛对熟料矿物及水泥外加剂相容性的影响：还原气氛对相容性不利。
混合材种类和品质对外加剂相容性的影响
1.4 新型的聚羧酸盐系和氨基磺酸盐系高效减水剂
新型的聚羧酸盐系和氨基磺酸盐系高效减水剂，与水泥具有较好的适应 性，但对流态高强泵送混凝土常常必须同时考虑外加剂与矿物掺合料 （如磨细石灰石粉、矿渣粉、粉煤灰、硅灰、膨胀剂等）的适应性。
环境条件的影响因素
环境条件的影响 在考虑水泥与外加剂适应性能时，离不开一定的环
一般情况下，随着水泥细度的提高，比表面积增大，对减水剂的 吸附量越大，减水塑化效应降低，经时损失相应加剧。
水泥方面的影响因素
1.7 水泥制成及温度： 制成时间短的水泥有时温度较高对减水剂
水泥与外加剂相容性检验方法(净浆流动度法)
水泥与外加剂相容性检验方法
（净浆流动度法）
1.仪器设备
1）水泥净浆搅拌机
2）净浆流动度仪：上口内径36mm，下口内径60mm，高度60mm，内壁光滑无接缝，为金属或有机玻璃制品；
3）玻璃板（300*300mm,5块）；
4）钢直尺；刮刀；
2.实验步骤及方法
1）将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板、流动度仪、搅拌器及搅拌锅均匀檫过，使其表面湿而不带水滴；
2）将净浆流动度仪放在玻璃板中央，用湿布覆盖待用；
3）称取水泥1000g, 倒入搅拌锅内；
4）称取外加剂1000×x% g（对水泥需选择外加剂时，不同外加剂应加入不同的掺量）；
5）将外加剂溶入290ml水中（外加剂为液体，应扣除其含水量），加入搅拌锅内，搅拌3min；
6）将搅拌好的净浆，迅速注入流动度仪并用刮刀刮平，然后垂直提取流动度仪使其在玻璃板上流动，待停止后量取两个相互垂直方向的最大直径为其初始流动度；
7）继续保留余下的水泥浆，加水后3min、30min、60min，分别测定相应时间的流动度。
8）记录及结果分析：外加剂掺量低，流动度大，流动度经时损失小的外加剂与水泥的适应性好。
市场部:胡廷强
2005/01。
水泥与外加剂相容性分析与试验
水泥与外加剂相容性分析与试验【摘要】水泥混凝土生产过程中经常遇到外加剂适应性问题，处理不好会使新拌水泥混凝土工作性能下降，增加施工操作难度，本文主要分析的影响外加剂与水泥适应性的因素，提出改善建议，并列举试验实例分析。
【关键词】外加剂；水泥；适应性；试验引言外加剂已经成为商品混凝土除砂、石、水、水泥以外的重要组成成份。
各种外加剂的应用更是使混凝土材料实现高性能化和绿色化的重要措施之一。
然而混凝土外加剂与水泥之间有时存在不相适应性，并在一定程度上影响着外加剂的应用效果以及混凝土的性能。
但是在试验工作中，经常会遇到这样一个问题：水泥与外加剂按相关标准检验均合格，但是在使用过程中，却经常出现混凝土坍落度损失快和假凝等异常现象，导致工程无法施工，或者引发工程事故，使试验工作陷于被动。
这就引出了一个非常普遍却非常重要的问题-外加剂与水泥的适应性。
1 外加剂与水泥的适应性含义与水泥存在适应性问题的外加剂，多是减水型外加剂，并且主要是减水组分与水泥及其他外加剂组分之间存在着适应性问题，故人们经常又将“外加剂与水泥的适应性”称之为“减水剂与水泥的适应性。
2 影响外加剂与水泥适应性的因素2.1水泥方面的因素水泥中C3A的含量在无石膏存在的情况下，水泥中C3A迅速水化产生水化铝酸钙，在有石膏存在的情况下则形成钙矾石可以降低减水剂的减水作用。
因此C3A含量增加对减水剂的吸附增大，减水作用相应的就减小。
其次是水泥的陈放时间和水泥温度。
水泥陈放时间越短高效减水剂对其塑化作用效果越差。
水泥的温度越高水泥水化速度一般越快，减水剂对水泥的塑化效果越差。
这时就会出现减水剂的减水率低混凝土的坍落度损失大等情况。
再次水泥颗粒级配。
水泥颗粒级配对高效减水剂的饱和掺量影响不大。
但是，如果水泥比表面积相近，水泥颗粒中小于3μm颗粒含量的增大，在减水剂的掺量较大或水胶比较大的情况下，可增强水泥浆体的初始流动性，还可加剧水泥浆体流动度的损失。
水泥与混凝土外加剂相容性的试验研究
水泥与混凝土外加剂相容性的试验研究水泥与外加剂相容性是生产优质混凝土的重要影响因素，本文通过检测水泥净浆流动度，对比不同矿物组成的熟料及不同条件下的水泥与外加剂相容性的差异，为高性能水泥生产提供参考。
1 试验用材料1）水泥、熟料：选择江山南方水泥生产过程中有代表性的样品及小磨制备对比样品。
2）混凝土外加剂：不同时间用户提供的多种外加剂。
2 试验方法检测水泥、熟料掺入外加剂后的净浆流动度，外加剂掺量按用户提供的推荐掺量加入。
3 试验结果及分析3.1 熟料矿物组成对净浆流动度的影响表1 熟料净浆流动度试验记录试样编号 熟料矿物组成（%） 水泥净浆流动度 (mm) 窑型外加剂C 3S C 2S C 3A C 4AF f-CaO A0 57.57 18.76 6.77 9.73 0.94 238 5000t/d 江山南方 温州用户提供 聚羧酸1.0%A1 56.77 19.87 7.27 9.46 0.89 257 A2 58.44 18.65 7.75 9.50 0.88 240 A3 51.54 22.45 8.17 9.83 1.06 249 A4 53.57 20.73 8.43 9.90 1.07 244 A5 56.88 17.83 8.86 9.96 1.10 238 B0 56.29 19.31 7.05 9.28 1.27 233 2500t/d 江山南方 B1 47.52 26.68 7.96 9.65 1.54 244 B2 50.08 25.96 7.98 9.44 0.98 238 B3 43.61 31.18 8.43 9.75 1.18 247 B4 56.25 16.88 9.12 10.12 1.75 255 C0 51.23 25.29 7.96 9.94 / 249 5000t/d 常山南方 C155.6420.618.249.15/247从表1熟料净浆流动度试验结果看：江山南方5000t/d 和2500t/d 两条生产线熟料，其C 3A 含量从6.77%逐步增加至9.12%，C 3S 含量在43.61%至58.44%之间变动，检测熟料净浆流动度结果比较接近，熟料矿物组成与净浆流动度之间没有形成一定的规律性，与常山南方5000t/d 的熟料相比，其净浆流动度结果也未有明显差异。
水泥与外加剂实验
实验2水泥与外加剂实验一、实验目的1掌握水泥各种技术性质定义。
通过试验进一理解水灰比、掺合料对水泥强度的影响2学会操作水泥强度和与外加剂相容性的实验方法。
3了解水泥安定性、凝结时间的测试方法。
二、实验内容（一）水泥与外加剂相容性试验1）相容性的概念对于混凝土外加剂与水泥适应性的定义，普遍认为：依据混凝土外加剂应用技术规范，将经过检验符合标准的某种外加剂掺入按规定可以使用该品种外加剂的水泥中，用该水泥所配制的混凝土或砂浆若能够产生应有的效果，就认为该水泥与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂不适应。
2）实验任务选用PO42.5水泥300g,水87g(水灰比相同),减水剂掺量不同,分别测定水泥净浆流动度(mm)。
画出减水剂掺量与净浆流动度之间的关系曲线并进行分析。
3)主要仪器设备：水泥净浆搅拌机；截锥圆模（微型坍落度筒）：上口直径、下口直径、壁厚，内壁光滑无接缝的金属制品；玻璃板；天平，钢直尺等。
3)实验步骤：将截锥圆模置于水平玻璃板上，截锥圆模和玻璃板均用湿布擦过，并将湿布覆盖在上面。
按照预先规定的比例称取水泥和减水剂(萘系高效)，倒入用湿布擦过的搅拌锅内。
胶凝材料总量为。
按照预先规定的比例加入减水剂，然后加水搅拌。
将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，刮平，将截锥圆模按垂直方向迅速提起，量时取互相垂直的两直径，取其平均值作为胶凝材料净浆的流动度。
4)实验数据：5)实验图表6）数据分析：由图象可知，当减水剂含量在0.2%～0.4%之间，流动度有很大幅度的增长。
当减水剂含量达到0.4%之后，流动度的增长幅度缓慢，在1.4%时达到最大值。
由此推断，减水剂饱和点在 1.4%。
在这一百分掺量下，减水剂对水泥的分散作用已经达到最大，含量继续提高后，多余的减水剂并不能继续分散水泥颗粒，对水泥浆体的流动性提高已经没有作用了。
在1%处曲线有明显的下降，这可能是由于实验操作失误引起的。
7）相关资料①减水剂的作用：降低水灰比，提高混凝土强度；增大工作度，使混凝土易于浇筑；不改变混凝土强度和工作度，在减少用水量的同时降低了水泥用量；增加水化效率，减少单位用水量，增加强度，节省水泥用量；改善尚未凝固的混凝土的和易性，防止混凝土成分的离析；提高抗渗性，减水透水性，避免混凝土建筑结构漏水，增加耐久性，增加耐化学腐蚀性能；减少混凝土凝固的收缩率，防止混凝土构件产生裂纹；提高抗冻性，有利于冬季施工。
外加剂与水泥的相容性试验研究
、
在实际工作中，原材料本身在不断变化， 各种设定的理想 状态并不存在，表现也不明显 ， 这就 需要我们去挖掘，找 出规 律 ，最大限度地发挥外加剂 的作用 ，满足混凝 土生产 的需要 。
【 参考文献 】 【】陈建奎 ． １ 混凝土外加剂原理 与应用【 ． Ｍ】 北京 ： 中国计划 出版
网 ．ｏ ７ ２０．
（ 接第 ８ 上 ３页 ）
舒适的享受。因此 ，未来 的住宅设计应当更加理性和 务实 ， 坚
持人 性 化 设 计 。 ，
４ 方 案 四 ：灵 活 空 间分 隔 ． 在建筑结构和居室安排下， 建筑 师要 为小户型留下更大 的 伸缩余地 。比如 ，可以利用 ９ Ｏ平方米 的空间，提 出一个 “ 小 三居 ”的概念 ，也就是在保 ｛两 间正常大小居室浆流动度的变化与萘系减水剂掺 量不是一般 的直线关系 ，这一点在 混凝 土试配中也得到证实。 （ ）调整缓凝组份 的含量 ２ 缓凝剂是重要 的外加剂复合组份 ，特别在高温炎热季节， 掺少了达不到需要 的效果，过掺则会造成混凝土长时间不凝， 影响后期强度 的发挥 ，严重的甚至 出现 工程事故 。 为 了寻 找 缓 凝 剂 的 适 宜 掺 量 ， 们 以葡 萄 糖 酸 钠 为 例 、 我 针
改的隔断墙，使住户可 以根据居住需要分割和 改造 空问 ， 出 隔
一
问小卧室或一个读 书角落 ，或将某个空间扩大等 。
（ ）结 束语 六
“ 设计住宅 首先要设计生活 ” ， 规划师和建筑师要不断地
方案 ４
【 参考文献 】 ［】 苏丹． １ 住宅室 内设计 ［ ． Ｍ 中国建筑 工业 出版社． 】
图 １即为其他条件不变 、 单独调整萘系减水剂组份的含量
外加剂与水泥的相容性对混凝土影响的研究
外加剂与水泥的相容性对混凝土影响的研究【摘要】外加剂与水泥是有一定的相容性的，工程实际中若不注意外加剂与水泥的相容性，则会起到适得其反的作用，本文提出了外加剂与水泥的相容性对混凝土的影响以及影响水泥与化学外加剂的相容性因素。
【关键词】外加剂；水泥；相容性；混凝土；影响外加剂在工程中的应用越来越广泛，是由于混凝土外加剂能改善和调节混凝土的性能，但是外加剂的使用不当不仅不能改善和调节混凝土性能，甚至反而会大大影响混凝土的性能，外加剂与水泥是有一定的相容性的，工程实际中若不注意外加剂与水泥的相容性，则会起到适得其反的作用，本文提出了外加剂与水泥的相容性对混凝土的影响以及影响水泥与化学外加剂的相容性因素。
1. 外加剂与水泥的相容性对混凝土的影响（1）每一种混凝土外加剂都有它特有的功能，掺加这种外加剂，能够对混凝土某一方面或某几方面的性能进行改善。
如掺加减水剂可以在保持相同用水量情况下增大混凝土的流动性，或在保持相同流动性情况下降低单位用水量，从而提高混凝土的强度，改善混凝土的耐久性等。
由此，可以这样理解混凝土外加剂与水泥的适应性与不适应性的概念：按照混凝土外加剂应用技术规范，将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土中，若能够产生应有的效果，该水泥与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂之间存在不适应性。
如：用几种普通硅酸盐水泥并掺加某种高效减水剂（经检验符合高效减水剂质量标准）配制混凝土，在配制条件都相同的情况下，有种水泥所配制的混凝土在减水率方面出现了严重不足，则说明这种水泥与该高效减水剂不适应，而其他几种水泥与该高效减水剂相适应。
再如，当某种水泥所配制的混凝土中掺加经检验符合相关质量标准要求的速凝剂却得不到速凝效果，或掺加缓凝剂却得到了假凝效果，都可以认为是由于外加剂与水泥之间不相适应所致。
几乎所有品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题，只是目前来说减水剂使用最普遍，而且当其与水泥产生不适应性的时候能够比较直观快速地反应出来（如流动性差、减水率低、或拌合物板结发热、流动度损失过快等现象）。
混凝土外加剂与水泥相容性的探讨
常用 的原材 料有 ： 石灰石 、 白垩 、 黏土 、 页岩 、 铁
矿石 等 。因矿石 成 分 的不 确 定 性 ， 导 致水 泥 中矿 物
组成 变动 性大 ， 使 水 泥与外 加剂 不相 容 。 ２ ． １ ． ２ 生 产水泥 时加入 的混 合材
常用 的混合 材 有 ： 火 山灰 、 粉煤 灰 、 粒 化 高 炉 矿 渣、 煤矸 石 、 沸石、 石灰 石 、 石英岩、 炉渣 、 硅锰渣 、 硫
膏、 磷石膏 、 氟 石膏 、 电石 渣等 。工业 上使 用 的废 石
膏大 多呈 酸性 ， 与天 然 石 膏相 比 ， 其溶解度低 ， 导致
水泥 由于 缺少硫 酸 根 离子 而凝 结异 常 ， 影 响 其 与外
加剂 的相容 性 。二水石 膏 的调凝效 果要 比半 水石 膏
而 在其他 种类 水泥 中 的应 用效 果 可 能 会 较 差 ， 甚 至 出现相 反 的效果 ， 导致 质量事 故 。 混凝 土 外加剂 与水 泥不 相容 给混凝 土工 程带 来
但其 对有 效提 高混 凝 土性 能 、 降低 建 设 成本 有 着 极 其重 要 的作 用 。采 用 外 加 剂 已成 为提 高 混 凝 土 质 量、 改善施 工性 能 、 节约原 材料 、 缩短 施工 周期 、 降低 工 程成本 、 满 足工程 要求 的重 要途径 。 混凝 土外 加剂 种类 多 、 成 分复 杂 ， 如何 在保 证混 凝 土质量 的前 提下 正 确 使 用混 凝 土 外 加 剂 ， 以离析、 分 层 现 象 比较 严 重 ， 致 使混 凝 土质量 明显 降低 。 （ ５ ） 预 拌混凝 土在 搅 拌过 程 中出现 不 正 常 的凝
结， 影响 混凝 土的均 匀性 。
引 言
水泥与外加剂适应性的影响因素
石膏 的要好 ，原 因是释 放硫 酸根 离子 的速 率要 比后
者要 快。
离子 型表面 活性 剂 的数 量就 多 ，所 以使用 刚出磨 的
水泥和 出磨水泥 的温度 还较 高 的水泥 ，就会 出现减 水率 低 、坍落度 损 失快 的现 象 。使用保 质 期 内存放
有 关 资 料 的 研 究 还 进 一 步 表 明 ： 水 泥 熟 料
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于含磺 酸基 高效 减水剂 强烈 的吸 附 ，导致 混凝 土坍
百年大 计负责 ，加 任何 助磨剂 都不 能牺牲 水泥 性能 和混凝 土 的耐久性 。大 家都知 道水 泥只 是一个 中 间 产 品，评价 它 的优 劣最 终要 反映在 混凝 土上 。 由于
应 性 的概 念 ：按照混 凝土 外加剂 应用规 范将 经检测 符 合有 关标准 的外加 剂掺 加到符 合 国家标准 的水 泥 配 置混凝 土 中，若 能产生 预期 的效果 ，就说 该水泥
与这种 外加剂 相适应 。相 反 ，如 果不 能产 生应有 的 效果 ，就说 明该水泥与外加剂不适应 。
落度损 失特 别快 ： 当可溶 性硫酸盐 （ 可溶性碱 ） 而 和 含量增加时，吸附高效减水剂量成准线性下降。
１ ９水泥助磨剂 ．
水泥、混凝土与外加剂之间的相容性
水泥、混凝土与外加剂之间的相容性（大纲）2009．8一、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3~30μm，总量中<10μm颗粒<10%，因为<30μm颗粒只有早强作用，而<10μm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>60μm。
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5~8%见P4（3.3高减负面影响）；SO3含量0.5~1.0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；3、水泥对外加剂的适应性，尤其高效（普通）减水剂适应性（P.3~P7）。
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）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。
混凝土外加剂适应性试验
使用水泥300g，水87g或105g，使用外加剂厂家推荐剂量的外加剂掺量，搅拌3min，截锥圆模提起后自由扩散30s后测量互相垂直的 两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。
• 造成混凝土结构构件更易出现的裂缝 圆模提起后，应用刮刀将粘附于圆模内壁上的浆体尽量刮下，以保证每次试验的浆体量基本相同，提取圆模1min后，用卡尺测量最长
数据处理 1、经时损失率：用初始流动度或 Marsh时间与60min流动度或 3、将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中，然后用剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器直至干净并全部加入锅中，秤取500±2g
水泥，145±1ml水，在5-10S内将水泥加入水中，把锅固定在搅拌机上，以低速搅拌120S，停15S，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮
• Marsh筒法
Marsh筒为下带圆管的锥形漏斗，具 体方法为让注入漏斗中的水泥浆体 自由流下，记录注满200ml容量筒 的时间，即Marsh时间，此时间的长 短反映了水泥浆体的流动性
• 净浆流动度试验
将制备好的水泥浆体装入一定容量 的圆模后，稳定提起圆模，使浆体 在重力作用下在玻璃板上自由扩展， 稳定后的直径即流动度，流动度的 大小反映了水泥浆体的流动性。
2、水泥熟料中的碱含量过高( 碱含量>0.8%) 的水泥或 碱含量过低( 碱含量<0.5%) 的水泥, 也容易与外加剂 产生不适应。水泥中碱主要来源于所用原材料, 特别是 石灰石和粘土。含碱量过高或过低的水泥, 在某些品种 外加剂加入时, 会引起水泥中石膏溶解度变化, 使水泥 矿物成分C3A 水化速率加快, 需水量增大,工作度损失 也变快。
将圆模置于玻M璃板a的r中s间h位时置，间并用为湿布纵覆盖坐。 标做曲线图， 然后做两直线段曲线的趋势线， 3、试验报告应给出水泥品种、生产单位、生产批号、基准减水剂信息、试验方法、饱和掺量点、基准减水剂0.
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水泥与减水剂的相容性不好，可能是外加剂的原因，也 可能是水泥品质的原因，也可能是使用方法造成的，或是 几种因素共同起作用引起的。具体问题具体对待，查准原 因，实现水泥与外加剂的“双向适应”性。
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相容性的概念
所谓相容性，就是使用相同减水剂或水泥时，由于水泥或外加
剂质量变化而引起水泥净浆流动性、经时损失的变化程度以及为获 得相同流动性而导致减水剂的掺量的变化程度。
1.3 萘系减水剂 萘系减水剂中硫酸钠（Na2SO4）含量是影响其性能的一项重要指标。硫酸钠含量 高，减水效果差。坍落度经时损失相应增大。
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外加剂方面的影响因素
1.3 萘系减水剂 有些厂家为节约成本，提高竞争力，采用不正当手段： 使用低品位粗苯，部分或全部取代高品位工业苯。 是萘系减水剂中掺入成本较低的木钙致使减水剂质量下降。
——Aiticin(加拿大)
一般情况下：饱和点掺量可有效表征减水剂在水泥表面的吸附量 。可以通过饱和点的变化来判定水泥与减水剂的相容性。减水剂的 饱和掺量随着拌合时间增大而增大，说明减水剂在不断消耗。
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影响水泥与外加剂相容性的因素
主要包括三个方面：
一是合材 种类及掺量、细度及颗粒组成、制成时间（新鲜程度）和温度等。
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水泥方面的影响因素
1.4 碱含量：
随着水泥碱含量的增大，高效减水剂对水泥减水剂的塑化效果差 ，还会造成砼凝结时间缩短和坍落度经时损失变大。并存在有碱— 骨料反应的潜在危机。应尽量减少碱含量≤0.6%的水泥。
1.5 F-CaO含量：
熟料中F-CaO含量高，煅烧质量差，与外加剂相容性差。
二是外加剂方面： 比如：高效减水剂的化学成分、分子量、交联度、磺化程度、平衡离子度以及缓 凝剂的种类和用量等。
三是环境条件：如湿度、温度、风速和季节等。
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水泥方面的影响因素
1.1水泥熟料矿物成分：水泥熟料中四大矿物成分C3S、C2S、C3A、 C4FA对外加剂的吸附能力大不一样。C3A对减水剂的吸附量远远 高于其它矿物成分。依次是：C3A>C4FA>C3S>C2S， 原因主要取 决于：水泥水化速度及水化产物的比表面积。
条件，最主要的有：温度、时间、湿度等。 如泵送砼坍落度值会随时间的延长而损失，会随温度
的增加而加大损失速率，早强剂会随湿度的降低而损失 强度等。
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混凝土减水剂的发展历程
第一代：普通减水剂（减水率≥8%） ❖ 木质素磺酸盐 ❖ 糖蜜类 第二代：高效减水剂（减水率≥12%） ❖ β-萘磺酸盐甲醛缩合物 ❖ 多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物 ❖ 三聚氰胺（蜜胺）系减水剂 ❖ 氨基磺酸盐减水剂 ❖ 脂肪族羟基磺酸盐减水剂 第三代：高性能减水剂 ❖ 第一类聚羧酸：甲基丙烯酸—甲基丙烯酸甲酯型聚羧酸盐（日本） ❖ 第二类聚羧酸：烯丙醚型聚羧酸盐（日本） ❖ 第三类聚羧酸：酰胺—酰亚胺型聚羧酸盐（美国） ❖ 第四类聚羧酸：聚酰胺—聚乙烯乙二醇支链
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水泥方面的影响因素
1.6 水泥细度及颗粒组成：
水泥中粗细颗粒级配恰当，则可得到良好的流变性能。水泥中3~30μm 的颗粒主要起到强度增长作用。而大于60μm的颗粒，则对强度不起作用 。3~30μm以下的颗粒只起枣强作用。但颗粒小于10μm的颗粒，需水量 大，因此流变性能好的水泥10μm以下的颗粒应小于10%。
存在的相容性问题主要有： 流动性变差、减水率低或根本无减税效果，坍落度损失快，甚至降低混凝土强度， 凝结速度太快、缓凝，混凝土泌水、分层离析现象，或拌合物板结、发热等现象。
详见： JC/T 1073-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》
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相容性的概念
减水剂掺量不大，就达到饱和点，且1小时的流动度变 化小，就认为减水剂与水泥的相容性好；反之，则称其 相容性差。
1.4 新型的聚羧酸盐系和氨基磺酸盐系高效减水剂 新型的聚羧酸盐系和氨基磺酸盐系高效减水剂，与水泥具有较好的适应性 ，但对流态高强泵送混凝土常常必须同时考虑外加剂与矿物掺合料（如磨 细石灰石粉、矿渣粉、粉煤灰、硅灰、膨胀剂等）的适应性。
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环境条件的影响因素
环境条件的影响 在考虑水泥与外加剂适应性能时，离不开一定的环境
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外加剂方面的影响因素
1.1 高效减水剂的种类 目前商用高效减水剂主要有：萘系减水剂、三聚氰胺减水剂和新型的聚羧酸盐系和
氨基磺酸盐系高效减水剂。其中以萘系减水剂使用量最大。
1.2 外加剂对适应性的影响 首先是高效减水剂的性能与品质、化学成分、分子量、交联度、磺化程度、和平衡 离子等。
一般情况下，随着水泥细度的提高，比表面积增大，对减水剂的吸附 量越大，减水塑化效应降低，经时损失相应加剧。
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水泥方面的影响因素
1.7 水泥制成及温度： 制成时间短的水泥有时温度较高对减水剂塑化效果影响较大。所 以使用刚出磨或出磨温度较高（≥60℃）的水泥，就会出现减水率 低，坍落度经时损失快的现象。 建议： 尽量使用陈放时间稍长的水泥。就可避免出现上述现象。
1.2石膏种类和掺量：水泥温度过高，易造成二水石膏部分脱水转变 成半水石膏，导致水泥净浆发生快凝而影响水泥与减水剂的适应性 。石膏掺量过少，水泥中SO3含量较低，使用减水剂时会产生坍落 度损失很大，甚至急凝现象。
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水泥方面的影响因素
1.3混合材料的种类：
不同种类混合材料对减水剂的吸附产生不同影响。矿渣对萘系减 水剂的吸附量小于煤矸石。掺矿渣的水泥对萘系减水剂适应性较掺 煤矸石的水泥要好。掺火山灰的水泥与减水剂适应性较差。主要表 现在：水泥流动性差，经时损失大。掺不同品种的粉煤灰时，水泥 与减水剂的适应性差异较大：优质粉煤灰（含碳量≤5%）塑化效 果好，粗粉煤灰（含碳量>5%）塑化效果差。
水泥与外加剂的相容性
主讲：杨小峰
库车天山水泥有限责任公司 2014.3.28
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课 件 纲 要： ❖ 相容性的概念 ❖ 外加剂与水泥的作用 ❖ 水泥对相容性的影响 ❖ 相容性的监控与调整 ❖ 改善水泥与外加剂相容性的措施 ❖ 原因分析与查找办法
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序
言
随着预拌混凝土的飞速发展，混凝土配合比的设计除了 考虑混凝土的强度、耐久性之外，还要更加注意其工作性 能，水泥与减水剂的相容性是影响混凝土工作性能的重要 因素。