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淺談混凝土外加劑與水泥適應性的改善措施論文
混凝土外加劑已成為現(xiàn)代混凝土制備技術和施工技術所離不開的一種重要組分，各種外加劑的應用更是使混凝土材料實現(xiàn)高性能化和綠色化的重要措施之一然而混凝土外加劑與水泥之間有時存在不相適應性，并在一定程度上影響著外加劑的應用效果以及混凝土的性能。
筆者曾經對混凝土外加劑與水泥適應性的定義進行了描述，認為:按照混凝土外加劑應用技術規(guī)范，將經檢驗符合有關標準的某種外加劑摻入按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥中，用該水泥所配制的混凝土或砂漿若能夠產生應有的效果，就認為該水泥與這種外加劑是適應的;相反，如果不能產生應有的效果，則該水泥與這種外加劑不適應。
為了摸清上海、江蘇、浙江、廣東等地區(qū)水泥與外加劑的適應情況，尋求產生不相適應性現(xiàn)象的原因，提出有效的解決措施，筆者就上述地區(qū)減水型外加劑(包括普通減水劑、高效減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、普通泵送劑、高效泵送劑和控制混凝土坍落度損失外加劑等)與水泥的適應性問題展開了一系列的試驗研究。
1混凝土外加劑與水泥適應性的影響因素及其作用規(guī)律
影響外加劑作用效果的因素很多。這些因素往往相互交織在一起，共同對外加劑的使用效果產生影響。各種因素對混凝土外加劑與水泥適應性的影響規(guī)律及機理分析。
2混凝土外加劑與水泥適應性的改善措施
為了改善混凝土外加劑與水泥的適應性，可采取以下幾項措施:
(1)要對混凝土原材料生產者、混凝土拌合物制備者和施工技術人員進行大力宣傳。只有全社會都承認水泥與外加劑之間存在是否適應這一問題，才能正確面對其可能產生的后果，也才能促使人們努力解決這一問題。
(2)混凝土制備者應對每一批水泥、每一批外加劑進行質量檢測和混凝土試配試驗，尋求原材料的技術特性，盡量將相互適應性好的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。
(3)混凝土的制備成本固然重要，但混凝土制備者不能只注重節(jié)省費用而無視某些水泥(如鋁酸鹽含量相對較高者)或摻加了某種摻合料后的水泥所配制的混凝土對外加劑摻量的實際需求。這是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(tǒng)觀念上的固定值。
(4)水泥廠、外加劑廠與混凝土制備單位應攜手解決這一類問題，而決不能對自身所存在的技術問題遮遮掩掩、推卸責任。比如水泥廠應盡量不采用硬石膏作為調凝劑;外加劑廠遇到所配合使用的水泥為摻硬石膏水泥時，應提供不含鈣或糖鈣的外加劑或采取其它技術措施;混凝土制備者應采納外加劑廠的建議，及時改變外加劑的品種和摻量。
(5)在實際工程中，水泥與外加劑的適應性試驗應在混凝土拌合物制備前就完成，這樣才能正確地選擇水泥、摻合料和外加劑，并確定出最優(yōu)化的配合比。在施工中，水泥廠和外加劑廠應提供質量穩(wěn)定的產品。如果某批水泥或外加劑出現(xiàn)了不相適應性問題，應立即配合分析和查找原因，以尋求有效的對策。
筆者針對水泥與外加劑不相適應的一些常見現(xiàn)象而建議采取的一些措施。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面的和互相交織的，因此具體采取哪種解決措施就需要進行充分的前期試驗和細致周密的分析。另外，此類問題要由水泥廠、外加劑廠、混凝土拌合物制備單位以及施工單位聯(lián)手解決。
3改善混凝土外加劑與水泥適應性的工程實例
3.1因更換水泥所引起的不適應性問題
3.1.1工程概況
上海浦東某重點工程，2001年開始施工。該工程采用商品混凝土，強度等級為C。要求初始坍落度為(20士2 ) cm, 1 h后坍落度不得低于16 cm。
該工程所澆注的混凝土由上海某攪拌站供應，該攪拌站采用SP406高效泵送劑制備混凝土。過去用京陽嘉新牌52.5P0O和安徽海螺牌52.5P，按上述配比所配制的混凝土的初始坍落度和坍落度保持性均能滿足工程要求。但由于施工時上海市預拌混凝土的需求量非常大，水泥供不應求，因此臨時改換了江西某廠生產的52.5 P。攪拌站事先對該水泥的性能特點不很了解，故仍按原來的配比進行試生產，卻遇到了所配制混凝土坍落度嚴重損失的異常情況。具體表現(xiàn)為:初始坍落度較小，只有16 cm，且即使通過增加用水量使初始坍落度達到20 cm，但只要停放30 min，坍落度就減小到6.5 cm，根本無法滿足運輸和泵送要求。
3.1.2原因分析及解決措施
筆者經分析后認為，上述情況產生的原因可能是:(1)該水泥礦物成分與其它水泥有差別，或者石膏與鋁酸鹽比例較小;(2)鄒寸正處于水泥舊標準向新標準轉換的階段，為滿足早期強度的要求，該水泥的粉磨細度較大;(3)泵送劑出現(xiàn)了質量波動。為此，筆者做了一系列試驗進行對比，以查找原因并提出相應的對策。試驗結果如下:
(1)采用標準檢驗方法對外加劑進行檢測。當外加劑摻量為1500(以占水泥質量計，下同)時，鄒寸供應的一批SP406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，且質量穩(wěn)定。因此，可以排除外加劑的質量波動因素。
(2)對江西某廠水泥質量進行檢測。檢測結果表明，該水泥性能符合硅酸鹽、普通硅酸鹽水泥標準，因此，可以排除水泥的質量因素。
(3)在不摻加摻合料的情況下，對比了海螺水泥、京陽水泥和江西某廠水泥與SP406的適應性。
由表可見，采用同一種SP406高效泵送劑，且摻量也相同，只是水泥品牌不同，所配制混凝土的坍落度損失情況便不同。用江西某廠水泥所配制的混凝土的坍落度損失較大。觀察表明，混凝土拌合物在0-20 min內的稠化現(xiàn)象非常嚴重，因此可以將出現(xiàn)不適應性現(xiàn)象的原因基本歸結于該水泥的特性上。
另外，在對混凝土原材料的進一步了解中發(fā)現(xiàn)，當時所使用的粉煤灰盡管符合工級粉煤灰標準，但其含碳量相對較高(燒失量為6)，對于本C40混凝土配合比而言，顯然粉煤灰的用量偏大。粉煤灰大量吸附減水劑也將導致混凝土坍落度損失過大。
根據(jù)以上調查，最后筆者提出，可采取以下措施改善用江西某廠水泥所配制的混凝土拌合物的性能:(1)在配合比不變的情況下，適當增加SP406外加劑的摻量;(2)在配合比不變的情況下，適當調整SP406外加劑的復合方案;(3)適當改變混凝土的配合比，比如減小粉煤灰用量，而相應增加礦渣粉的用量。
3.2因使用膨脹劑所產生的不適應性問題
3.2.1工程概況
濟南某高層建筑地下連續(xù)墻澆注工程，2001年6月施工�；炷翉姸鹊燃墳镃30，抗?jié)B等級P10。要求初始坍落度為(20士2 ) cm, 50 min后坍落度不得低于16 cm。5 ~25 mm連續(xù)級配碎石;山東某外加劑廠STH高效泵送劑。
山水牌水泥為濟南市攪拌站廣泛使用的一種水泥品牌，山東某外加劑廠生產的系列外加劑與這種水泥具有良好的適應性，可用以配制C30 ~C50商品混凝土。2001年6月該攪拌站為上述工程試配應有抗裂防滲性能的商品混凝土:采用山水牌32.5級普通硅酸鹽水泥并以內摻法摻入占水泥質量12%的UEA膨脹劑，泵送劑則選用STH高效泵送劑。但試配結果顯示，所配制的混凝土不僅需水量高，而且坍落度損失很快(鄒寸氣溫并不是很高，室外氣溫只有30左右)。工程緊迫，急需解決這一技術難題。
3.2.2原因分析及解決措施
有關試驗結果顯示，山水牌32.5級普通硅酸鹽水泥和STH高效泵送劑均符合有關標準，且在不摻加膨脹劑的情況下，2種材料之間具有良好的適應性。因此將產生不相適應性的主要原因鎖定在膨脹劑方面。
我國生產的膨脹劑主要為硫鋁酸鹽型和明礬石型膨脹劑，其中大多都引入了明礬石，因此膨脹劑中含有一定量的氧化鉀合氧化鈉。在混凝土中摻加UEA膨脹劑，事實上也就是增加了混凝土中的堿含量。
有鑒于此，為滿足拌合物的性能要求，筆者對STH高效泵送劑進行了改性，研制出了一種新型的適合于摻加UEA膨脹劑的混凝土泵送劑—STH-2高效泵送劑。STH-2高效泵送劑與STH高效泵送劑對混凝土拌合物性能影響的試驗結果。工程實踐表明，摻加STH-2高效泵送劑可以配制出滿足本項目要求的商品混凝土。
4結語
本文從影響水泥與外加劑適應性的各種因素入手，探討了改善適應性的一些可行的措施，希望能對混凝土原材料生產單位、混凝土制備單位以及混凝土施工單位技術人員有所啟示。誠然，要徹底解決水泥與外加劑適應性的問題，還需要產、學、各界人士的共同努力及有效的行政調控。今后，將對這一問題進行進一步的研究，并建立一整套數(shù)據(jù)庫資料。同時，希望工程界能摒棄傳統(tǒng)的“生產成本”觀念，敢于面對這一事實，并采取必要的措施，以有效的技術手段，將因水泥與外加劑不相適應所造成的工程質量問題降低到最小程度。
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