浅谈水泥与减水剂适应性问题

刘浩

摘要：本文通过对52组减水剂与水泥相容性试验，从水泥、减水剂以及环境的各个方面分析了影响水泥与减水剂适应性的因素.

关键字：水泥、减水剂、适应性、试验、饱和掺量点

中图分类号：TQ172.7文献标识码：A 文章编号：

引言

外加剂被人称之为混凝土的第五组份，随着当今科学技术的不断发展，外加剂在混凝土中的应用越来越广泛。它与水泥的适应性称为相容性，即将某种减水剂掺入某种水泥，由水泥质量引起浆体流动性大，经时损失小，称水泥与减水剂相容性好；或者获得相同流动度减水剂掺量小的水泥，则该减水剂与水泥相容性好。也称之为水泥与外加剂的双向适应性。在实际施工中，外加剂按规定掺量掺入混凝土中，如果不能产生应有的作用和效果，会使混凝土流动度降低或经时损失加大；外加剂掺量过多时，虽然流动性好，但又出现离析、泌水、板结等不正常现象，不仅使混凝土匀质性得不到保障，严重时还会导致硬化混凝土出现塑性收缩裂纹等工程质量问题。这些都是减水剂与水泥适应性问题的表现。例如，在泵送混凝土中经常会出现坍落度损失的问题，这一问题就是外加剂与水泥适应性典型的工程问题。

一、试验方法

试验采用净浆流动度法，即将制备好的水泥浆体装入圆模（上口直径36mm、下口直径60mm、高度60mm，内壁光滑无暗缝的金属制品）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。

二、试验分析

（一）饱和掺量点的确定

我们对52家搅拌站的减水剂与水泥做了相容性试验，减水剂包括粉剂与液体，有高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂。试验的目的有两个，一是检验外加剂与水泥的适应性；二是确定最佳掺量。试验中我们发现，按照试验掺量，外加剂从0.4%提高到1.4%时，不一定能找到饱和掺量点，根据标准要求此时需增加减水剂掺量，直到找到饱和点为止。试验中发现个别减水剂掺量非常大，且流动性也不是很好，如果工程中使用了这种水泥和减水剂，一来增加了成本；二来流动性很差，如果是泵送混凝土，必定要出问题。

找到外加剂饱和掺量点后，我们继续增加掺量，结果发现，流动性变化非常小，个别泌浆严重，略有趴底现象，在饱和点掺量图中基本为一条平的直线，也就是说，外加剂的掺量不是越多越好，饱和掺量点即为该外加剂与该水泥相适应的最佳掺量。在一次高性能减水剂试验中：委托方委托掺量3.0%，结果试验发现，大量泌水，离析严重。后来委托方改掺量为2.0%，同样泌水严重，伴随离析现象。第三次委托方改掺量为1.0%，拌制出来的混凝土非常好，各项指标全部达标。由此可见外加剂饱和掺量点确定是很重要的，如果未经试验直接按厂商提供的掺量用在工程上，必定要出大事。

（二）萘系高效减水剂中硫酸钠含量对流动度大小的影响

对萘系高效减水剂中的硫酸钠含量进行了检测，分别为6.59%，7.25%、8.34%、10.16%、 13.41%，分别与基准水泥进行相容性试验，试验发现，硫酸钠含量越大，流动度越小，反之越大。对比我们平常检验外加剂可以总结出，硫酸钠含量越大，减水效果越差，坍落度损失相应增大。这里需要提出的是，有些生产厂家为了降低成本，提高竞争力，采用了不正当手段，使用品味较低的粗萘，替代高品质工业萘，同时掺入成本较低的木钙，使得减水剂质量下降。所以在选用外加剂时，一定要做减水剂与水泥相容性试验。

（三）温湿度对流动度大小的影响

在考虑水泥与外加剂适应性能时，离不开一定的环境条件，最主要的是温度、湿度等，根据JC/T1083-2008标准要求，实验室的温度应该保持在20℃±2℃，相对湿度不低于50%。对比三组试验中已找到饱和点掺量的样品，我们将其搬至实测温度为28℃，湿度为34%的实验室，状态调节24h后，其流动度比实验室结果分别小10mm、8mm和11mm，也就是说，温湿度对其流动性的影响还是很大的。

（四）水泥细度对流动度大小的影响

在JC/T1083-2008标准中规定，实验前，应将水泥过0.9mm方孔筛并混合均匀。试验中，我们对三组外加剂与水泥进行了三次平行试验，分别将一组水泥过筛，一组不过筛，结果发现，过筛后的水泥与减水剂流动度略小于不过筛的。由此可见：同条件下，水泥颗粒越细，细颗粒越多，则需水量越大，需水量增大，则流动度小。同理，同条件的以上实验用品，如果需要达到相同的坍落度，则过筛后的水泥需水量更大，用水量大则水灰比大，水灰比大则会加剧混凝土的坍落度损失，同时影响强度。一般而言，随着水泥细度的提高，水泥颗粒比表面积增加，对减水剂的吸附量越大，减水塑化的效应就降低，而且经时损失也会增加。

三、试验总结

从以上试验我们可以得出，水泥的颗粒级配、外加剂中硫酸钠含量、萘品质的高低、温湿度的大小等都对相容性有一定的影响。当然这些都是室内试验，仅提供参考，施工中还应结合工程实际情况经试配合格后方可使用。

四、结束语

外加剂与水泥的适应性问题从第一代普通减水剂到第三代聚羧酸高性能减水剂一直都存在，只靠实验室的试验解决不了问题，只能提供一些参考意见。要从根本上认识和解决还需要有个过程。需要水泥与外加剂双方加强交流合作。工程中合理选用外加剂品种，确定外加剂掺量，要根据工程设计和施工要求通过试验及技术经济比较确定。那么避免因适应性问题而对工程造成的危害是完全可以做到的。

【参考文献】

[1] 郭春敏，黄蓉，郭鑫《水泥与混凝土外加剂的双向适应性》陕西省第六建筑工程公司。

[2]国家标准《水泥与减水剂相容性试验方法》JC/T1083-2008。

[3]国家标准《混凝土外加剂》GB8076-2008。

[4]张瑞红《水泥与减水剂适应性的研究》1009-9441（2009）07-0004-02。

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