水泥与外加剂适应性的影响因素

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 。
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
的增加 ，浆体初始 流动性增大 。
（ ）用粉煤灰等 量替代水泥 的浆 体，当替代率 ２
作性 。在大 多数 情况 下 ，熟 料本 身 内含 有无水 芒硝 （ ａＳ ４ 、单钾芒 硝 （ ２Ｏ）及 钾芒硝 （ ａＳ Ｎ ２Ｏ ） ＫＳ ４ Ｎ ２０ ・ 。Ｏ ＫＳ ），这种碱 金属 的硫 酸盐溶解速率 很快 。石 膏 中硫 酸根 离子 在粉磨 过程 中会 发生不 同 的变化 ： 如果 磨机 内物料 的温度 较 高，二水 石膏 会部分 脱水 变成 溶解度 大 的半水石 膏 ；如果温 度太 高 ，就会 形
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水泥 与外加剂适应・ ￣ 影响 因素 ｌ ｆ ｉｌ
郭召亭
弱了Ｃ 颗粒对 减水剂 的吸 附。 Ａ
定 的影 响 。如 混合材 中含 铝量 高 的粉 煤灰 或沸石
沸腾 炉渣 。一般 来说烧 失量 与细 度火 山灰性 稠度有
很大 关系 ，烧 失量越 小 ，相 应需 水量也越 低 ，火 山
由于 不 同种 类石 膏 的溶解 速 率和溶解 度不 同 ， 因 而 水 泥 中石 膏 的种 类 和 含 量对 水 泥 与减 水 剂 的 适 应 性 也 有较 大 的影 响 。水 泥 混 凝 土孔 隙液 中 的
助磨剂 组成 的多 元化和 复杂 性 ，因此 ，需要 了解所 用水泥 使用 的助 磨剂 ，才 能有 的放 矢选择 混凝 土外 加剂 ，避免 严重 的不适 应事 故的 发生 。助 磨剂 企业 理应 高瞻远 瞩 ，不仅要 了解 水泥 企业粉 磨 的工艺流 程 ，还要 了解水 泥企业 的配 料工 艺乃至 所加 的助磨
成 大 量 的 半 水石 膏 ， 导致 水 泥 假 凝 ； 如果 温 度 太
大于或等于３ ％时其初始流动性有所减小 。 ０
（ ）当用沸石等 量替代部分水 泥时，将 引起浆 ３ 体 的初 始流 动性 大幅 降低 。相 比较 而言 ， 随矿 渣替 代率 的增加 ，水 泥浆体 流动 性 的保持性 增加 。随粉
成分 时 ．用 于溶解 硫酸 盐 的水分就 变得 很小 ，从而 产生 的ｓ 也 少 。使液 相 中的减水剂 数量下 降 ，失 ０ 去对水泥 的分散作用 ，加速流动性损失 。
１ ２细度 ．
水 泥越 细 比表 面 积 越 大 ，絮 凝 作 用 越 大 ； 为
就 减 水 剂 而 言 ，经 过 按 其 标 准 检 验合 格 的 产 品，可 以在保 持相 同用水 量 的前 提下 ，增加 混凝 土
１ ７水泥中碱 含量 ．
碱 含量 （ ａＯ 。 ）对水 泥 与减 水 剂 的适应 性 Ｎ Ｋ０
粒 圆形 度提 高后对 减水 剂 的饱 和掺 量影 响不大 ，但 可使水 泥浆 体 的初始流 动度 增大 ，在减 水剂掺 量较
小 的情 况下 ，这种 增大 效果 更为 明显 。此 外 ，水泥
也有 着重要 的影 响 ，随着水 泥碱含 量 的增大 ，高效
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 ．
合理 地应用 和使用 助磨 剂 ，能够显 著地优 化水 泥粉 磨工 艺 ，改善水泥 产 品的性 能质量 ，为 水泥企
业创 造优 质水泥 品牌 打下坚 实 的基 础 。在 国外 ，助 磨 剂 的应 用十 分普 遍 ，９ ％ ５ 的水泥 磨机 都 使用 助磨 剂 ； 日本 、美 国 、欧盟 、东南亚 和前 苏联各 国及地 区 已经在 水泥 磨上几 乎普 遍采用 了助 磨剂 。最近几 年 ，尤其 是我 国实施 水泥 新标准 后 ，水泥 的强度指 标 和细度 要求 都有所 提高 ，这就 使助 磨剂更 加 引起 广 大水泥 企业 的关注 。水 泥助 磨剂 品种繁 多 ，我 国
硫 酸 盐 化 程 度 也 是 关 键 的 参 数 匝 Ｄ ｓ １ ０ Ｓ ＝ ０× ／ ０
（． ９ Ｎ ２＋ ． ５ ）习 。含碱性硫酸盐少 的水泥 由 １２ ２ ａ０ ０ ８ Ｋ０
１ — ９
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下，降低混凝土单方用水量。
同一种水 泥 ，当使用 不 同生产厂 家生产 的 同一
类 型 的减水剂 时 ，即使 水灰 比和 减水 剂掺 量相 同， 也 会 出现 明显 不 同的使用 效果 。这都 说 明水 泥与 减 水剂之 问存在着适应性的 问题。 适 应性从 广义 上讲 是水泥浆 体流动 性 、凝 结 时 间、强 度等变 化及 泌水现 象 ；从狭义 上讲 是指水 泥
Ｓ Ｏ 一来 源 于 硅 酸盐 水 泥 中不 同形式 的硫 酸盐 ，直 接影 响到 水泥 的水化 反应和 硅酸 盐水泥 混凝土 的工
灰性越 高 。实践 证 明混 合材对 水 泥与减 水剂适 应性 的影响存在着 以下几个方面 的问题 ； （ ）用矿渣等量 替代水泥 的浆 体，且随替代率 １
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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
煤灰替 代率 的增 大 ，浆 体流 动性损 失率增 大 。只有
沸石替代率超 过１ ％ 右时 ，浆体 的流动性损失才较 ５左
明显。
低 ，半水石 膏数 量不足 ，就会 导致 急凝 。含半 水石 膏 ，二水石 膏 的水泥 与高效 减水 剂的适 应性 比含硬
１ ６水泥的存放 时间 ．
水 泥存 放时 问越短 水泥越 新鲜 ，水泥 对其 塑化 作用效 果越 差 ，因为新 鲜水泥 的 正 电性 强 ，吸 附 阴
浆 体流 动性 的变化 ，一般 可 以定 义为使 用相 同的减
此 ，在配制 低 水灰 比的高性 能混凝 土 时 ，尤 其要注 意水 泥 的比表面 积 ，以使所 用水泥 与减 水剂有 良好
的适 应 性 。
１ ３水泥颗粒 的级配 ．
水泥颗 粒 级配对 减水剂 适应 性 的影 响主 要表现 在水 泥颗粒 中微 细粉颗 粒含 量 的差异上 ，特 别是 小 于３ｕｍ 部分颗 粒 的含 量 ，这部 分微细颗 粒对 减水 剂 的吸 附作用 影 响很 大 。且水泥 中小 于３ 颗粒 的含 ｆ ｕｉ 量 因水泥 生产 厂家粉 磨工 艺的不 同相差 较大 ，约 在 ８ ％～１ ％，特别是 开流磨系统使水 泥 比表面积提 高 ８
好 ，并 且，ｃＡ 含量对 适应性 的影响远 比ｃＡ 大 。这 Ｆ
是 由于减 水剂首 先吸附于ＣＡ ４Ｆ 、ＣＡ 或其初 期水化 的
表 面 ，同时ｃＡ 。的水化速 度 比ＣＡ 快 ，且 随着水泥 细 Ｆ
１ ８
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１５ 混合材料 ．
我 国水泥 中普遍都 存在 掺有 不 同种 类和 数量混 合材 的现象 。 目前所用 的混 合材 种类主 要有 水淬 高
炉矿渣 、粉 煤灰 、煤矸 石 、沸石 粉 、石 灰石 以及 窑
碱对 减水 剂作用 效果 的影 响要小 于 以氢 氧化物 形 式
存在 的碱的影响。
１ ８水泥 中的石膏 ．
水 剂和 水泥 时， 由于水泥 与减水 剂 的质量 而引起 的 水 泥浆 体流动 性 ，经 时损 失 的变 化程度 以及 获 的相 同流动性减水剂用量的变化程度 。
１影响因素
１ １矿物组成 ．
指 ４ 矿物 组成 中，主要 因素是ＣＡ Ｆ 种 和ＣＡ 的含 量 ，Ｃ Ａ Ｆ 和ＣＡ 的含 量低 ，水 泥 与减 水 剂 的适 应 性 ３ ４
水泥 石膏 的掺入 可延缓 水泥 的水化 ，减少 水泥 水化 产物对 减水 剂 的吸 附，从而 改善水 泥与减 水剂 之 间的适应 性 。有研 究表 明 ，有 石膏掺 入后 ，减水
＃ＦＮ Ｊ ，Ｄ 在水泥矿物ＣＡ 的吸附量可 由１ ０ ｇ ｇ 。上 ５ ｍ ／ 降低到
皮灰 等 。实践证 明，减 水剂 和粉 煤灰作 混合 材 的水
后 ，过粉 磨现象 严重 时 ，微 细粉 颗粒含 量会 更大 。 因而会对水泥与减水剂的适应性产生很大 的影响 。
１４水泥颗 粒圆形度 ．
提 高水泥 的 圆形 度 的方法有 很多 ，过去 主要 采 取将 水泥粒 子表 面突 出棱角 再磨 去 的办 法 ，但 这 种 办法 在磨 去水泥 棱角 的过程 中将 产生 大量 的微细 粉
（ 辽宁朝 阳正泰 集团有 限公 司， 阳 １ ２ ０ ） 朝 ２ ００
文章编号：２ １－ ８ ２（ ０ １ ６ ０ １ － ３ ２ ８ ９ ８ ２ １ ）０ － ０ ８ ０
关 键 词 ： 混 凝 土 水 泥 外加 剂 适应 性
适 应性又 称相 容性 ，可 以这 样来 定性地 理解适
度 的加 大而增大 。所 以当水 泥 中含 有较多 的ＣＡ 矿物
减水 剂对 水泥 的塑化 效果变 差 ，碱 含量 的增大 ，还 会导 致混凝 土 的凝结 时 间缩 短和坍 落度 经时损 失变
大。
的 圆形 度提 高后 ，还可 使水泥 浆体 的流动 度保 持效
果得到改善。
另外 ，水泥 中碱 的形态对 减水 剂作用 效果 的影 响有 一定 的差异 ，一般 认为 ： 以硫 酸盐 形式存在 的
的流 动性 ： 或者 说在 保 持混 凝 土相 同流 动 性 的情 况
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了破 坏这种 絮凝 结构 ，所需 加入 的减水 剂 的量 就 要 越大 。因而， 为 了达 到 同样 的流动 效果 就要相 应增 加减 水剂 的掺量 。总 之 ；水 泥越 细 比表 面积越 大 ，
水泥 的 比表 面积 提高 后 ，减水 剂对 水泥 的饱和 掺 量 有所 增大 ，水泥 浆体 的流动 性及保 持效 果变 差 。因
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颗粒 ，反而 影 响 了水泥 的性 能 。一种采 用锥 圆形钢
时问稍长的水泥，可以避 免出现上述现象
球 的粉 磨技 术 ，可 以提 高水泥 颗粒 球性化 程度 ，同
时可 降低 能耗 ，缩短水 泥粉 磨 时间 。总之 ，水泥颗
泥适应 性好 ；而对 于 以火 山灰 、煤矸石及 窑 皮做混
合材 的水 泥适应 性相对 较差 ，这 时要达 到预 期 的减
水效 果 ，需要相 应增加 减水 剂 的掺量 。水泥 中混合
材 的掺量和 细度 也对水 泥 与减水 剂之 间的适 应性有
一
１． ｍ ／ ，这是 由于石膏与ＣＡ ２４ ｇ ｇ 反应生成钙矾 石覆盖 ＴｃＡ 。颗粒度表 面 ，阻止 了ｃＡ 的进 一步水化 ，从而减