淺談聚羧酸外加劑與混凝土其他原材料的適應(yīng)性問(wèn)題

王青發(fā)

（江西省建筑材料工業(yè)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，江西 贛州 342431）

外加劑自上世紀(jì) 30 年代就進(jìn)入中國(guó)并推廣應(yīng)用，特別是 20 世紀(jì)末聚羧酸系減水劑的研制和成功生產(chǎn)、應(yīng)用則開(kāi)創(chuàng)了混凝土外加劑的新紀(jì)元。這種減水劑因摻量低、減水率高、混凝土坍落度損失小等特性，得到了行業(yè)工程界的推崇，同時(shí)也帶動(dòng)了混凝土技術(shù)的飛速發(fā)展。近幾年國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程加快，建筑企業(yè)隨之也增多，原材料供應(yīng)愈發(fā)緊張，原材料質(zhì)量參差不齊。河砂資源禁采匱乏，機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)大、含泥量超標(biāo)、級(jí)配差；水泥復(fù)合摻料比例增加等等。這嚴(yán)重影響了混凝土的質(zhì)量，外加劑與其他原材料的適應(yīng)性已經(jīng)成為了最大的問(wèn)題。

1 水泥與外加劑適應(yīng)性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

水泥是混凝土中最重要的組成部分之一，也是決定混凝土性能的最重要部分，而當(dāng)前水泥廠(chǎng)只注重強(qiáng)度，過(guò)分磨細(xì)，嚴(yán)重影響了混凝土質(zhì)量。以前水泥摻合料一般在 10%～15%，42.5 水泥 28 天膠砂抗壓強(qiáng)度基本能維持在 50MPa 左右，現(xiàn)在水泥廠(chǎng)為了降低成本把摻合料提高到了 20%～30%，42.5 水泥 28 天膠砂抗壓強(qiáng)度很難達(dá)到 48MPa 了。水泥的細(xì)度并不是越大越好，細(xì)度過(guò)大在達(dá)到相同工作性的前提下混凝土的需水量也會(huì)增大，混凝土坍落度損失也會(huì)變大。水泥中如果鋁酸三鈣含量高，或水泥中半水石膏的量及硫酸鈉的量也高時(shí)，混凝土的坍落度損失特別大，在半個(gè)小時(shí)左右就會(huì)失去流動(dòng)性，嚴(yán)重影響施工。

（1）當(dāng)水泥中的堿含量高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)混凝土流動(dòng)度下降、坍落度經(jīng)時(shí)損失增大的情況，特別是在使用低硫酸鹽含量的減水劑時(shí)效果更明顯，而硫酸鹽含量較高的減水劑效果卻能明顯改善這種情況。這主要是低濃減水劑所含硫酸鈣是在合成中和時(shí)產(chǎn)生，水溶性極好。所以當(dāng)碰到使用高堿水泥時(shí)，在減水劑復(fù)配時(shí)加入一定量的硫酸鈉和羥基羥酸鹽緩凝劑，混凝土流動(dòng)度以及坍落度較好。

（2）當(dāng)水泥堿含量高，而聚羧酸減水劑 pH 值較低時(shí)，混凝土首先會(huì)產(chǎn)生酸堿中和反應(yīng)，混凝土不但溫度會(huì)上升，而且還會(huì)加速水泥的水化，混凝土的流動(dòng)度以及坍落度在短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)比較大的損失。所以碰到類(lèi)似水泥時(shí)切忌不能用檸檬酸類(lèi)酸性緩凝劑而是改用堿性類(lèi)緩凝劑，如六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉等效果更好。

（3）當(dāng)水泥中的堿含量低時(shí)，混凝土的流動(dòng)性也比較差，適當(dāng)提高摻量效果也不是很明顯，而且混凝土還容易泌水。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是水泥中硫酸根離子含量不夠，降低了抑制水泥中鋁酸三鈣的水化效果。這時(shí)在復(fù)配時(shí)需加入一定量的硫代硫酸鈉等硫酸鹽，補(bǔ)充水泥中的可溶性堿。

（4）當(dāng)混凝土出現(xiàn)泌黃漿，針眼、氣泡多時(shí)，基本可以斷定是母液與水泥難以適應(yīng)造成的，這時(shí)可將醚類(lèi)與酯類(lèi)、與脂肪族類(lèi)等多種不同母液復(fù)配，同時(shí)需要考慮純減水類(lèi)母液用量減少，加入三聚氰胺和六偏磷酸鈉再用適量的消泡劑。切忌用增稠之類(lèi)的產(chǎn)品，使用增稠劑氣泡出不來(lái)，導(dǎo)致含氣量超標(biāo)，混凝土容重降低且強(qiáng)度下降明顯，必要時(shí)可加入鞣酸或黃引。

（5）當(dāng)水泥中助磨劑的發(fā)泡成分多，混凝土同樣容易泌黃漿且靜止 10 秒左右狀態(tài)極差，有時(shí)會(huì)誤以為是減水劑復(fù)配時(shí)減水率高了或引氣加多了，實(shí)則是水泥助磨劑的問(wèn)題。碰到這種問(wèn)題必須根據(jù)助磨劑的發(fā)泡量來(lái)使用消泡劑，在復(fù)配時(shí)不能再用引氣劑。

2 機(jī)制砂質(zhì)量與外加劑適應(yīng)性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

各個(gè)地區(qū)的機(jī)制砂母巖和生產(chǎn)技術(shù)差別很大，機(jī)制砂的吸水率在一定程度上影響了混凝土的坍落度損失，而機(jī)制砂泥粉含量過(guò)高不但會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度特別是實(shí)體回彈強(qiáng)度、耐久性，造成混凝土表面起粉現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)攪拌站成本控制也不利。當(dāng)前生產(chǎn)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)基本在 3.5～3.8，甚至在 4.0，且級(jí)配嚴(yán)重?cái)鄼n不合理，1.18～0.03mm 之間的比例很少，對(duì)于泵送混凝土來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

（1）機(jī)制砂生產(chǎn)時(shí)必須嚴(yán)格控制石粉含量在 6%左右，以及含泥量在 3% 以?xún)?nèi)，對(duì)斷檔機(jī)制砂來(lái)說(shuō)石粉含量是很好的補(bǔ)充。

（2）在配制混凝土?xí)r盡量在保持一定量的石粉含量時(shí)做到級(jí)配合理，特別是需要控制 2.36mm 以上的量。

（3）在保證混凝土強(qiáng)度的前提下控制好砂率，大小碎石比例合理，可以適當(dāng)增加小碎石用量。

（4）水洗機(jī)砂基本都是用絮凝劑沉淀去泥，在成品砂中會(huì)殘留相當(dāng)一部分的絮凝劑。高分子量絮凝劑對(duì)減水劑的影響特別大，使外加劑摻量翻倍的同時(shí)混凝土流動(dòng)度以及坍落度損失還特別大。

3 摻合料與外加劑適應(yīng)性對(duì)混凝土質(zhì)量的影響

電廠(chǎng)粉煤灰已經(jīng)是稀缺物，磨制粉煤灰隨之而生，良心點(diǎn)的企業(yè)會(huì)加一定比例的原灰，黑心企業(yè)全是石粉，粉煤灰燒失量嚴(yán)重超標(biāo)、需水量比過(guò)大，活性基本在 50%～60%。粉煤灰中摻入的石灰石粉量不但會(huì)影響粉煤灰的燒失量還會(huì)影響其活性。

（1）加強(qiáng)對(duì)磨制粉煤灰的檢測(cè)，掌握其燒失量的變化，密切關(guān)注需水量比。

（2）在磨制粉煤灰中可適當(dāng)加入一定量的熟料以增加活性。

（3）嚴(yán)禁用煤矸石或者是頁(yè)巖等吸水率極大的材料磨制粉煤灰。

（4）在磨制粉煤灰中可適當(dāng)加入一定量具有減水成分的產(chǎn)品，對(duì)控制需水量比有一定的效果。

不同的材料質(zhì)量對(duì)混凝土的狀態(tài)影響都特別明顯，解決適應(yīng)性問(wèn)題需要一個(gè)細(xì)致分析的過(guò)程。