对水泥与混凝土外加剂适应性的分析

2021-11-30季超

中国房地产业·下旬 2021年11期

季超

【摘要】作为一种常见的改变水泥混凝土性能的方法，添加外加剂被广泛地应用于我国的建设施工行业中。但由于在添加完外加剂后，水泥的物理性能与化学性能在不同程度上都受到了干预，因此也会导致水泥的整体性能受到影响。因此对于水泥与混凝土外加剂适应性进行分析，可以在对外加剂作用机理有充分地掌握地基础上，制定相应的提高外加剂适应性的措施，从而提高我国建筑施工行业的整体施工质量与施工效率。本文首先阐述挖佳绩与水泥适应性的概念，并分析混凝土外加剂与水泥适应的影响因素，列举外加剂与水泥不适应性的具体表现，最后提出增加外加剂与水泥适应性的改善措施，希望本文可以为相关的建筑施工单位提供借鉴参考价值。

【关键词】水泥;混凝土外加剂;适应性

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.119

由于水泥混凝土具有耐久性强、使用寿命长、易于养护、热传导效率低、成本低、密度小强度高等特点，其完美地符合建筑行业的飞速发展需求，因此水泥混凝土被广泛地应用于各类建筑项目的建筑施工中，上述水泥混凝土的优点离不开外加剂的添加，为了提高我国建筑行业的整体建造效率与质量，加快水泥混凝土的发展，本文就水泥与混凝土外加剂适应性进行分析，并围绕影响外加剂与水泥适应性的影响因素展开提高外加剂与水泥适应性的措施讨论。

1、外加剂与水泥适应性的概念

根据水泥混凝土外加剂的技术规范，以一定的标准在水泥中加入符合检验标准的外加剂，如果添加完外加剂后的水泥混凝土的各项指标能够达到预期标准，那么此时便认为外加剂与水泥是相适应的。反之，如果添加完外加剂的水泥混凝土不符合预期标准，则认为水泥与外加剂之间适应性较差。不同的学者对外加剂于水泥适应的概念有着不同的观点，但归根结底，对于外加剂与水泥适应性的研究都需要结合水泥混凝土制作过程中外加剂对于净浆流动性的影响，这同时也是大多数水泥生產厂家进行适应性检验时的主要方法[1]。

2、混凝土外加剂与水泥适应的影响因素

2.1水泥方面的因素

水泥的组成成分较为复杂，并不是由某一种单一的物质组成。在水泥的生产过程中，需要向其中加入增稠剂等化学物质，从而使水泥具有某种特有的性能;再加上水泥原料本身的矿物质含量不同、碱性不同、颗粒度不同等多种因素，都会导致水泥的性能出现差异。因此当水泥与外加剂出现不适应性时，应从多个方面去寻找原因。首先对于水泥方面的因素来说，在固定不动的状态下，在大量添加了减水剂外加剂后，水泥浆体的流动性会受到水泥原料颗粒度的影响，二者之间呈正比[2]。究其原因，在于颗粒度低的水泥颗粒会对减水剂产生吸附作用，并且吸附作用的强弱与颗粒含量成正比，也就是颗粒含量越高，就会造成减水剂的浓度越低。而水泥浆体的流动性保持时间与保持效果都会受到减水剂浓度的影响。另外，对于增稠剂的使用来说，如果水泥在生产过程中所添加的增稠剂质量不高，那么会其在与水泥结合后导致水泥的固化速率与固化效果下降，将使用这种劣质增稠剂的水泥与外加剂相结合，虽然水泥也会正常凝固，但这种凝固后的水泥却存在严重的质量问题，如硬度、强度下降等，在外力的作用下很容易出现损坏，甚至这种水泥会与外加剂之间出现严重的不适应性。在水泥的生产过程中加入一些加强水泥性能的化学成分是水泥生产厂家常用的手段，虽然这些化学成分会有效提高水泥的性能，但其也会与外加剂之间产生严重的适应性问题。水泥中的矿物质含量也是影响水泥与外加剂适应性的重要因素，主要原因在于矿物质成分会影响外加剂的吸附能力与分散效果。水泥中含碱量的多少也会影响外加剂的作用效果，使水泥与外加剂的适应性下降。

2.2外加剂方面因素

外加剂本身的性质与外加剂掺加技术都是外加剂方面因素的重要组成部分。对于外加剂本身性质的分析，通常可以以减水剂与缓凝剂两种成分作为分析对象。减水剂的种类与复掺都会对水泥与外加剂的适应性产生影响。目前常用的减水剂为萘系类，工业萘磺化程度直接决定了萘系类减水剂的减水量与减水效率，并且萘系类减水剂也会影响水泥的塑化过程，虽然不同种类的萘系类减水剂对水泥适应性的影响程度不同，但可以肯定的是所有萘系类减水剂都会对水泥与外加剂适应性产生影响。另外，氨基磺酸盐以及聚羧酸类同样是减水剂的重要组成部分，虽然这些类型的减水剂与水泥的适应性较好，但其在应用时受到的限制因素较多，因此相关施工人员在制作水泥混凝土时应根据不同的实际情况选择不同类型的减水剂，从而尽量保证其与水泥的适应性[3]。一些施工人员会选择将三种类型的减水剂复掺后综合使用，但这种做法从理论与实际上来说都是不可取的，因为其不仅不会增加水泥混凝土的质量，反而会降低与水泥的适应性。在缓凝剂的使用上，有些缓凝剂可以有效解决水泥混凝土的假凝问题，但部分缓凝剂会导致水泥混凝土的凝固不符合要求。

在外加剂掺加技术上，目前广泛使用的掺加技术有先掺法、同掺法与后掺法。所谓先掺法，即将水泥与固体外加剂进行混合，再加入水、砂石等进行混合搅拌。同掺法是指在水泥混凝土的搅拌过程中将水与外加剂同时加入到其中。后掺法是指在水泥混凝土完成搅拌后，在其中加入外加剂，在添加外加剂时需要分次加入。后掺法又可以分为两种，分别为滞水法与分批掺加。所谓滞水法是指先加水，间隔三分钟左右后再加入外加剂。而分批添加则是根据坍落度值，按照需要分批次添加外加剂。通过实践研究发现，萘系高效减水剂使用先掺法时与水泥适应性不佳，使用滞水法与同掺法的适应性基本相同。在使用后掺法时，所使用的减水剂量要远低于使用另外两种掺加技术，并且在保证水泥浆液流动性与水泥混凝土强度的基础上，使用后掺法还可以有效节约水泥的用量。在某些品牌的水泥中使用减水剂，在加水后会使混凝土搅拌时的流动性显著提高，并且由于硫酸盐会对水泥适应性造成影响，因此合理使用硫酸盐，可以提高水泥混凝土的塑化效果，并提高减水剂的保坍能力以及分散能力[4]。

3、外加剂与水泥不适应性的表现

3.1水泥异常凝结

当将硬石膏作为水泥混凝土制作施工过程中的增稠剂时，由于石膏对于多种类型的减水剂都有不同程度的吸附作用，因此会导致石膏的溶解度下降，也就导致石膏无法为钙矾石的形成提供足够的硫酸根，同时会快速使C3A发生水化，当水泥混凝土中的C3A含量达到一定程度时，就会导致水泥混凝土出现假凝现象。以某搅拌站为例，该搅拌站在使用某品牌水泥为某建筑项目提供水泥混凝土时，由于没有在开始施工前对每批水泥进行外加剂适应性实验，导致搅拌完成后的混凝土存在200mm左右的坍落度;另外该搅拌站在向施工现场运送水泥混凝土时，发现卸料过程中还存在着水泥混凝土无法卸下的现象，虽然该搅拌站进行了及时地补救，向其中多次加入数桶减水剂进行多次搅拌，才勉强将水泥混凝土从泵车上卸下。除了上述的现象外，水泥混凝土的过分缓凝同样是一种由于外加剂与水泥不适应性导致的异常凝结现象[5]。

3.2混凝土工作性不良

混凝土工作性不良也是外加剂与水泥不适应的表现形式之一。主要表现在以下结构方面：第一，在诱导期初始阶段，水泥混凝土的流动性骤降，并在试配时出现混凝土粘底等混凝土泌水与离析现象。第二，在泵送阶段，混凝土与管道之间的摩擦增加，不仅会对管道内壁造成损伤，同时极容易发生堵泵等危险。第三，炭对减水剂的吸附会导致混凝土的分散效能降低。此外，还有减水剂与缓凝剂之间不融合、混凝土缓凝、塑化不足、引气剂与外加剂之间不适应、混凝土泌水离析问题加剧等现象都可以表现出外加剂与水泥混凝土之间适应性较差，需要引起相关施工人员的注意与重视。

4、外加剂与水泥适应性的改善措施

4.1正视混凝土外加剂与水泥适应性

就当前的实际情况来看，造成水泥混凝土与外加剂不适应的主要原因在于水泥混凝土生产单位、施工单位缺乏与混凝土外加剂与水泥的适应性的重视，因此相关部门应加强宣传教育，提高施工部门全体人员对于混凝土外加剂和水泥适应性的重视，并且提高其应对水泥与混凝土外加剂不适应问题的解决能力。

4.2合理搭配外加剂与水泥

在使用外加剂时，搅拌站的工作人员应根据水泥性质、外加剂性质，实际搅拌情况等合理搭配外加剂与水泥的使用，从而提高二者之间的适应性，为水泥混凝土施工质量提供保障。

4.3各生产单位进行合作

为了提高水泥与混凝土外加剂的适应性，就需要加强水泥生产厂家、外加剂厂家与搅拌站三者之间的沟通配合，积极交流各自在工作中遇到的问题与经验，从而不断创新水泥的生产、外加剂的生产、外加剂的添加等技术的创新[6]。

4.4在制作混凝土之前完成外加剂与水泥的适应性实验

为了提高在实际施工过程中水泥与混凝土外加剂的适应性，就需要搅拌站在正式开始搅拌前，进行适应性实验，从而减少后续具体水泥混凝土搅拌过程中出现的不适应问题，为水泥混凝土施工质量提供保障。

4.5对不同混凝土之中的外加剂种类予以重视

不同种类混凝土所使用的外加剂也有所不同，因此在进行水泥混凝土的制作时，相关工作人员应结合工程实际需求与质量标准选择合适的外加剂，切忌因顾忌成本而忽略了对外加剂种类选择的重视。

结语：