水泥与外加剂适应性.ppt

混凝土外加剂应用中的常见问题探讨,福建科之杰新材料有限公司技术部 尹键丽,主要内容,混凝土外加剂应用过程中可能出现的问题及解决措施,一、外加剂与水泥适应性差,当外加剂与水泥适应性差时，反映到宏观性能上，可能出现外加剂对混凝土工作性改善不明显、减水率低、坍落度损失快、混凝土速凝等问题。,一、水泥与外加剂适应性差,外加剂作为混凝土的第5组分,所占比重很小,但是对混凝土的性能却是影响很大,能够明显提高混凝土的坍落度、调节凝结时间,从而改善混凝土施工性能或节约成本。,一、水泥与外加剂适应性差,水泥的水化反应需要不到水泥质量25%的水,但水泥遇到水会形成絮凝结构将水包裹在里面,为了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能需要加入更多的水,外加剂的加入能够在水泥颗粒表面定向吸附,使水泥颗粒表面带有同性电荷,因斥力作用而分离开来,从而释放出水泥絮凝结构包裹的水份,使更多的水参与水化反应、提高流动性。水泥颗粒对外加剂吸附性的大小及外加剂作用的损耗大小,反应了外加剂与水泥的适应性好坏。,一、水泥与外加剂适应性差,外加剂与水泥的不相适应性问题是让所有商品混凝土厂家的担心和头痛的问题,而出现问题后,习惯性先怀疑外加剂的质量问题。外加剂与水泥的不相适应性有外加剂本身的质量、化学成分的因素,主因却通常是水泥及掺合料等的因素有关,无论是普通减水剂、萘系高效减水剂还是聚羧酸系高性能减水剂都会出现与水泥的不相适应性的情况,一、水泥与外加剂适应性问题,外加剂自身的因素 外加剂(减水剂)的品种不同、结构官能团的不同、聚合度不同、复配组分不同等等因素的影响均会影响与水泥的适应性。不同厂家生产工艺、技术水平、质量管理水平不一样,产品必然有差异,一、水泥与外加剂适应性问题,水泥的矿物组成对外加剂的影响 水泥的矿物组成对外加剂的影响很大,水泥的矿物组成主要有铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)、硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)等,不同矿物组成主要是由生产水泥的原材料和生产工艺决定的,水泥的矿物组成中对外加剂影响因素大小依次为C3AC4AFC3SC2S。C3A水化反应快,早期强度提高快,需水量大,C3A含量过高(质量分数大于8%),C3A吸附外加剂量大,外加剂作用损失大。水泥厂家为了达到质量指标,往往提高C3A含量节约成本,一、水泥与外加剂适应性问题,水泥熟料中添加调凝石膏品种的影响 水泥的生产最后需要加入石膏调节凝结时间,水泥厂家使用的调凝石膏对外加剂影响因素大小依次为硬石膏(工业无水石膏)半水石膏二水石膏,水泥厂家为了节约成本往往使用工业无水石膏,这样不影响水泥达到质量指标要求,对普通不掺加外加剂的混凝土没有不良反应,但对现代掺加外加剂的混凝土,用硬石膏的水泥需水量大,吸附外加剂量大,外加剂损失量大。硬石膏对木钙类影响更加显著,甚至会出现急凝(假凝)现象,一、水泥与外加剂适应性问题,水泥细度和颗粒级配的影响 水泥厂家常常为了达到水泥新标准要求,提高市场竞争力,加强研磨,提高水泥的细度从而提高强度。水泥过细,需水量大,同样会吸附外加剂量更大,外加剂损失量大;同时过细的水泥在研磨时温度更高,也会使更多的水合石膏分解成无水石膏,无水石膏含量提高,与外加剂的适应性也会变差。水泥的颗粒级配不好,水泥净浆泌水率大的水泥与外加剂适应性较差,一、水泥与外加剂适应性问题,水泥的碱含量 碱含量过高(碱含量0.8%)的水泥或碱含量过低(碱含量0.5%)的水泥,也容易与外加剂产生不适应。水泥中碱主要来源于所用原材料,特别是石灰和粘土。含碱量过高或过低的水泥,在某些品种外加剂加入时,会引起水泥中石膏溶解度变化,使水泥矿物成分C3A水化速率加快,需水量增大,工作度损失也变快。这时加入可溶性Na2SO4,能够提高其与外加剂的适应性。粉煤灰、矿粉的掺入能够与水泥的水化产物Ca(OH)2发生二次反应,降低混凝土的碱度,使外加剂与水泥的适应性有所改善,一、水泥与外加剂适应性问题,新进水泥的影响 新出厂的水泥与外加剂的适应性不如陈置的水泥。同样的外加剂能使陈置的水泥出现更高的流动度,因为刚生产出厂的水泥比较干燥,温度高,与水化合反应更快,经14d以上的吸湿降温后,自由能降低,与外加剂的适应性提高,会出现明显的差异,一、水泥与外加剂适应性问题,粉煤灰与外加剂的适应性 粉煤灰过细,也会要多一些的外加剂分散粉煤灰颗粒;粉煤灰烧失量越大(即含碳量越大),需水量越大,对外加剂影响越大,碳粒粗大多孔,容易吸水,吸附外加剂的能力强,使外加剂的掺量增加,特别是对引气剂影响大,一、水泥与外加剂适应性问题,气温、风力对外加剂的影响 气温越高,风越大,砼坍落度损失越大。气温高,水泥水化反应快,外加剂的消耗加快,风越大,混凝土水份蒸发越快,加快了水泥颗粒之间的物理凝聚,混凝土坍落度损失越大。夏季气温太高时,可以采取对骨料浇水降温的办法,减小坍落度损失,一、水泥与外加剂适应性问题,骨料的影响 骨料的含泥量、泥块含量大,大量的粘土细粒会吸收更多的水份,消耗更多外加剂,使新拌混凝土和易性变差,容易离析,坍落度损失大,还影响混凝土强度;混凝土配合比不当,砂率不合理,也会增加坍落度的损失。砂率偏小,混凝土也容易离析、趴底,混凝土坍落度损失大;砂率偏大,过多的砂需要更多的水份润湿,使混凝土坍落度变小,也影响混凝土强度;骨料的级配不良,特别的缺少中间粒级的骨料,也容易造成混凝土离析、趴底,混凝土坍落度损失大,影响混凝土质量,一、水泥与外加剂适应性问题,解决外加剂与水泥的不相适应问题,重在预防,注重材料的选择和进场材料的检测。外加剂与水泥的适应性是个错踪复杂的问题,出现外加剂与水泥的不相适应问题,可根据情况,以实验为基础,分析查找原因,调整混凝土配合比,提高出厂坍落度,减少坍落度损失。,一、水泥与外加剂适应性问题,常要调整粉煤灰用量,提高外加剂用量,提高外加剂在混凝土中的液相残留,保持水灰比不变,提高水泥用量,这无疑提高了单方造价。或可采用二次添加法,即将出厂坍落度控制在80100,到工地使用前用外加剂溶液强搅约2min调整到140,这样更加经济有效。,一、水泥与外加剂适应性问题,混凝土厂家水泥常因库存量大,需要外加剂去适应水泥,即要外加剂厂家调整配方,根据混凝土厂家使用的水泥调整外加剂中减水剂、缓凝剂的品种和掺量,或增加保塑剂、气泡稳定的引气剂等。,二、外加剂的掺量,混凝土配合比中的外加剂产量要适当当外加剂掺量不够时，会导致外加剂减水率不够、坍落度损失快，工作性不好等情况当外加剂掺量过大时，容易出现泌水、离析、趴底、凝结时间过长等问题,二、外加剂的掺量,外加剂对每一种水泥都有最佳掺量范围通常需水量小的水泥的最佳外加剂产量范围较窄，容易出现过掺情况,三、泌水、离析,可能导致泌水、离析问题的原因：外加剂质量砂细度模数较大，细颗粒含量过少砂石级配不好用水量偏大外加剂过掺,三、泌水、离析,解决方法：调整砂石的颗粒级配提高细砂用量降低用水量适当降低外加剂掺量通过调整外加剂来改善,四、坍落度损失大,导致坍落度损失偏大的原因：水泥与外加剂的适应性问题水泥温度过高砂石中细颗粒含量过多环境温度过高和易性差,五、凝结时间问题,可能导致凝结时间过长的原因：外加剂中缓凝组分过多外加剂掺量过大配合比中掺合料用量偏多环境温度偏低初始坍落度过大和易性不好，泌水,五、凝结时间问题,可能导致凝结时间过短的原因：外加剂中缓凝组分含量不够外加剂掺量不够外加剂和水泥的适应性差坍落度损失大环境温度过高水泥用量较高,五、凝结时间问题,外加剂中有缓凝成份,较高的气温突然骤降,混凝土中外加剂用的过多,没有及时调整配方,造成混凝土长时间不凝结,严重影响混凝土强度,夏季施工也应避开高温风大的中午时段,对原材料进行降温处理。,六、聚羧酸系高性能减水剂应用中要注意的问题,聚羧酸性高性能减水剂减水率高，含固量低，要特别注意外加剂吸附问题，控制砂石的含泥量，保证原材料的稳定性解决外加剂吸附的方法：预加水,六、聚羧酸系高性能减水剂应用中要注意的问题,聚羧酸系高性能减水剂用量少，要注意计量精度聚羧酸系高性能减水剂与萘系高效减水剂不能相容，因此要注意保证搅拌机、搅拌车、储罐、管道等的清洁,六、聚羧酸系高性能减水剂应用中要注意的问题,聚羧酸系高性能减水剂带有弱酸性，pH值6-8，因此要用不锈钢或塑料容器进行存储和运输。聚羧酸系高性能减水剂无毒无刺激，因此有可能产生细菌滋生问题，对产品性能不会产生影响。,谢谢！,