混凝土外加劑與水泥適應性

(一)外加劑與水泥適應性的改善措施

改善混凝土外加劑與水泥的適應性，首先重點控製人為因素，即對原材料生產者、混凝土拌合物製備者、施工技術人員進行這方麵的宣傳和培訓。隻有讓他們意識到混凝土外加劑與水泥之間確實存在著適應性問題，才能正確麵對其帶來的後果，這樣才能促使人們選擇有效措施努力解決這一問題。

其次，混凝土的製備者應對每一批水泥和外加劑進行質量檢測和混凝土試配試驗，了和掌握混凝土原材料的技術特性，盡量將相互適應好的混凝土外加劑與水泥配合使用，以避免因將不相適應的水泥與外加劑共同使用而造成的質量事故、材料浪費或成本提高。

混凝土製備成本固然非常重要，但在混凝土的製備過程中不能隻注意節省費用，而無視某些水泥或摻加某種摻合料後配製的混凝土對外加劑摻量的實際需求，因為外加劑的適宜摻量與水泥特性、摻合料性能及摻量等因素有關，而非傳統觀念上的固定值。

對於外加劑與水泥適應性的問題，水泥生產廠家、外加劑生產商與混凝土製備單位應共同解決，任何一方都不能遮掩自己所存在的技術問題，推卸責任。如水泥生產廠家盡量不采用硬石膏作為調節凝結的外加劑，外加劑生產廠遇到所配合使用的水泥為硬石膏水泥時，應提供不含“木鈣”或“糖鈣”的外加劑，或采取其他的技術措施;同時，混凝土製備者也應采納外加劑生產廠的建議，及時改變外加劑的品種和摻量。

在實際的混凝土工程中，水泥與外加劑的適應性試驗應當在混凝土拌合物製備前就完成，這樣才能正確地選擇水泥、摻合料和外加劑，並確定最優化的混凝土配合比。在實際混凝土工程施工中，水泥生產廠家和外加劑供應商應提供質量穩定的產品。如果批水泥或外加劑出現了不相適應的問題，應立即配合試驗分析和查找原因，以尋求有效的對策。

表1-7是針對水泥與外加劑不相適應性常見問題的解決措施，供施工中參考。但必須指出的是，有時導致水泥與外加劑不相適應的原因是多方麵的和互相交織的，具體應采取哪種解決措施，要進行充分的前期材料試驗和細致周密的分析。另外，此類問題要由水泥廠和外加劑廠、混凝土拌合物製備單位以及施工單位聯手解決。

1.工程概況

上海市浦東某重點工程，2001年開始施工。該工程采用商品混凝土，強度等級為C40.要求混凝土拌合物的初始壩落度為(20±2)cm,1h的混凝土拌合物的期落度不得低於16cm。

根據工程的實際情況，采用的混凝土配合比為水泥：粉煤灰：礦渣粉：砂子：石子：泵送劑：水=262:82:110:680:1023:6.81:180.原材料如下：江西某廠52.5級普通矽酸鹽水泥;某電廠的Ⅱ級粉煤灰;上海產S95礦渣粉;長江中的河砂，細度模數2.6;5~25mm連續級配碎石;上海某廠產SP高效泵送劑。

該工程所澆築用的混凝土由上海某混凝土攪拌站供應，該混凝土攪拌站采用SP高效泵送劑製備混凝土。過去所使用的水泥為京陽嘉新牌P·O52.5和安徽海螺牌P·O52.5.按照上述配合比所配製的混凝土的初始期落度和圩落度保持性均滿足工程要求。但是，由於當時上海市建設發展迅速，預拌混凝土的需求量非常大，水泥供不應求，臨時改換了江西某廠生產的P·O52.5.加上攪拌站對該水泥的性能特點不太了解，再用上述配合比所配製的混凝土，遇到了毋落度嚴重損失的異常情況。當時的具體情況是：混凝土的初始圩落度隻有16cm,且即使通過增加用水量使初始壩落度達到20cm,在停放30min後混凝土的壩落度就減小到6.5cm,根本無法滿足運輸和泵送要求。

2.解決措施

針對以上出現的問題，攪拌站的技術人員對其進行了認真分析。通過分析證明：一方麵，可能是因為江西某廠生產的P·O52.5水泥礦物成分與其他水泥有差別，或者水泥中的石膏與鋁酸鹽的比例較小;另一方麵，當時正處於水泥舊標準向新標準轉換的階段，為滿足水泥早期強度的要求，可能這種水泥的粉磨細度較大;再者，也有可能是混凝土泵送劑出現了質量波動，不能滿足混凝土泵送的設計要求。根據以上分析，進行了一係列試驗進行對比，查找具體原因並提出了相應對策。試驗結果如下

①采用現行標準檢驗方法對混凝土泵送劑進行檢測，當泵送劑的摻量為水泥質量的1.5%時，當時供應的一批SP高效泵送劑和前幾批泵送劑的留存樣品均符合泵送劑一等品標準，且質量比較穩定，可以排除混凝土泵送劑的質量波動因素。

②通過對江西某廠生產的P·O52.5水泥進行質量檢測，其技術性能完全符合國家標準《矽酸鹽、普通矽酸鹽水泥》(GB175-1999)中的要求，可以排除水泥的質量因素。

③在不摻加摻合料的情況下，對比了京陽嘉新牌水泥、安徽海螺牌水泥、江西某廠水泥與SP高效泵送劑的適應性，試驗結果如表1-8所列。

從表1-8中可以看出，同一種SP高效泵送劑，其摻量相同，隻是水泥的品種不同，所配製的混凝土的圩落度損失情況不同，其中江西某廠的水泥所配製的混凝土期落度損失較大。通過對混凝土拌合物的觀察，序號3混凝土拌合物在0~20min內的圩落度損失現象非常嚴重，可以基本將出現不適應性的原因歸結在該水泥特性上。

從表1-8中還可以看出，當將SP高效泵送劑的摻量增加到為水泥質量的2.0%時，便發現混凝土的毋落度損失大大減小。

另外，在對混凝土原材料的進一步了解中還發現，當時所使用的粉煤灰盡管符合Ⅱ級粉煤灰的標準，但其含碳量相對較高，對於本工程C40的配合比，顯然粉煤灰的用量較大，也會出現粉煤灰大量吸附減水劑的現象，從而導致混凝土拌合物的圩落度損失過大。

根據以上分析和試驗結果，可以采取以下措施來滿足采用江西某廠生產的水泥所配製混凝土的拌合物性能的要求：a.在原混凝土配合比不變的情況下，適當增加SP高效泵送劑的摻量;b.在原混凝土配合比不變的情況下，適當調整SP高效泵送劑的複合方案;c.適當改變混凝土的配合比，如適當減小粉煤灰的用量，而相應增加礦渣粉的用量。