外加剂与水泥适应.ppt

外加剂与水泥适应性的培训 唐鸿芳 二零一二年二月二日 概论 随着预拌混凝土的飞速发展．混凝土配合比设计除了考虑混凝土强度、耐久性之外，还更注重其工作性能，水泥与减水剂的相容性是影响混凝土工作性的 重要因素。水泥与外加剂相容性不好．可能是外加剂的原因，可能是水泥品质的原因．也可能是使用方法造成的，或几种因素共同起作用引起的。在实际工作中，若 不能分辨出确切原因．容易引起各方的争议。我们从水泥熟料矿物组成、烧成温度和烧成速度、冷却制度，混合材种类和品质．碱含量和fCaO含量，石膏的种类 和存在形式．水泥比面积和颗粒分布，水泥新鲜度、温度等方面对水泥与减水剂间相容性问题进行学习．并提出改善水泥与外加剂问相容性的一些方法和思路。 一水泥熟料矿物组成及工艺制度的影响 1 熟料四种主要矿物含量的影响 ???四种矿物对减水剂吸附量由大到小的顺序为C3AC4FC3SC2S。尤其C3A的吸附量远远大于其他三种熟料矿物。这 是因为减水剂主要吸附在水化产物上，吸附量与其水化产物的数量和表面性质有关．凡水化快，水化产物比表面大的熟料矿物．吸附量就大，而使溶液中的减水剂大 大减少。C2A的水化速度最快。C4F，C3S次之，C2S最慢，C3A的水化产物比面积大。所以含C3A多的水泥，减水剂的适应性差。 本公司水泥的C3A正常在7~8之间，属比较正常的值，当C3A超过8.5%时，调整减水剂效果也不明显 2熟料烧成温度和烧成速度 高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同，高温快烧的熟料．硅酸盐矿物固熔较多其他组分(如C3S固熔A120，、Fe20，、Mg0 等形成A矿)，这增加了硅酸盐矿物的含量及性能．提高了水化活性．并使C3A与C4AF含量减少。其固熔量随温度的升高及烧成速度的加快而增大。故高温快烧 的熟料，A矿发育良好，尺寸适中．边棱清晰，水泥强度较高，与外加剂相容性好。低温烧成的熟料．硅酸盐矿物活性较差，水泥强度较低，并且由于C2S固熔 Al203、Fe20，减少，熟料矿物中析晶出来C3A与C4AF较多，水泥标准稠度用水量大．与外加剂相容性差。 3冷却制度的影响??? 熟料在较高温度范围(1 450℃：～l 200 ℃的快速冷却，有利于A矿保持良好的晶型，C2S粉化，硅酸盐矿物活性较高：溶剂矿物多以玻璃体存在，大量减少C3A与C4AF的析晶，因而对于 快冷熟料，即使C3A与C4AF计算含量较高．由于大部分以玻璃体存在，所磨制的水泥仍与外加剂相容性好。凝结时间正常，水泥强度较高。慢速冷却时，熟料 中β—C2S转变为γ一C2S，矿物活性降低，C3A与C4AF大量析晶，水泥与外加剂相容性差。 二水泥含碱量和fCaO含量的影响 1水泥中碱含量 水泥的碱含量主要是指水泥中Na20和K20的含量。碱含量对水泥与减水剂的适应性会产生很大的影响。碱的存在使水泥标准稠度用水量增大，使水 泥水化速度加快，减水剂的塑化效果变差，含碱量越高，水泥与减水剂的适应性越差．还将导致混凝土的坍落度经时损失增大。目前国内最普遍使用的是萘系高效减 水剂．而碱含量是控制萘系减水剂与水泥相容性良好的关键因素之一。2000年在法国召开的第六届国际化学外加剂会议上．我国留学生姜施平博士等，发表的文 章指出：水泥的可溶性碱含量、细度、C3A含量和石膏类型．是控制掺萘系减水剂水泥浆和混凝土流变性能的关键参数。最佳可溶性碱含量在0．4％～0．6％ 当量的Na20。萘系减水剂在水泥颗粒上的吸附率和水泥水化速率受这些参数影响．它们控制混凝土流动度的损失速率。使用可溶性碱含量低的水泥时，不仅当减 水剂剂量不足时坍落度损失较快．且当剂量稍高于饱和点时．又会出现严重的离析和泌水。 2水泥fCaO含量? 水泥fCa0含量高明显影响与外加剂的适应性。这一点国内资料报道的少．据国外及生产实践经验得知，这一影响不可忽视。 三混合材料种类和品质的影响 混合材对减水剂具有吸附作用。由吸附量实验得知．作为水泥混合材的吸附量由大到小．一般为煤矸石粉煤灰矿渣。掺矿渣的水泥适应 性优于掺煤矸石的。一般来说火山灰质混合材具有较大的内表面积。故吸附量大．不同品质的粉煤灰适应性差异很大。优质的粉煤灰、超细粉煤灰适应性好；粗粉煤 灰、含碳量大的吸附量大．适应性差。??? 粉煤灰：粉煤灰为多孔性的中空圆球体，优质的粉煤灰含有大量球形度良好的玻璃体．由于球形玻璃体的“滚珠效应”．可以改善水泥的流变性能，提高 水泥与外加剂的适应性。粗粉煤灰和含碳量大的粉煤灰中含有较多未燃尽的碳．而未燃烬的碳具有多孔结构，能吸附大量的减水剂和水分．这种“吸附效应”使水泥 与减水剂的相容性变差。??? 矿粉：粒化高炉矿粉除具有胶凝性和火山灰性，还具有微填充效应。混凝土体系可理解为连续级配的