从新拌混凝土初始流动度和经时损失角度谈水泥的生产.docx

从拌混凝土初始流淌度和经时损失角度谈水泥的生产

柳学忠;罗吉利;黄辉

【摘要】从水泥水化(特别是C3A的水化)角度争论水泥与减水剂的适应性,分析了影响混凝土流淌性能的主要因素;提出了生产与减水剂适应的优质水泥的技术措施.熟料的快烧急冷、合理的水泥颗粒级配,能有效改善混凝土的初始净浆流淌度及经时损失;而出磨水泥温度过高、多孔类混合材的掺入、加助磨剂的闭路粉磨工艺,均会引起水泥粒度分布变窄,导致水泥净浆初始坍落度降低.

【期刊名称】《水泥工程》

【年(卷),期】2023(000)006

【总页数】6页(P10-15)

【关键词】混凝土流淌度;坍落度经时损失;快烧急冷;颗粒级配;铝酸三钙;减水剂

【作者】柳学忠;罗吉利;黄辉

【作者单位】武汉城开兴建材有限责任公司,湖北,武汉,430015;湖北亚东水泥,湖北,武汉,430415;武汉城开兴建材有限责任公司,湖北,武汉,430015

【正文语种】中文

【中图分类】TQ172

外加剂已成为配制高性能混凝土必不行少的组份，它可以最大限度地掌握混凝土的用水量，提高混凝土的耐久性，抑制一般混凝土坍落度损失过快的缺点，以及调整分散时间等。但是几乎全部品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题，以目前使用最为普遍的减水剂为例，当其与水泥产生不适应性的时候，会格外明显地表现出

流淌性变差、减水率降低、坍落度损失过快等。至今还没有一种通用减水剂，能适

应全部的水泥品种。

在预拌混凝土的生产过程中，通过掺加减水剂降低水灰比，提高混凝土流淌性，并且在搅拌后2～3h要求混凝土保持高流淌性〔混凝坍落度＞180mm〕。一般水泥净浆流淌度及经时损失与混凝土坍落度及经时损失有较好对应关系，本文所述经时损失大的混凝土是指混凝土在拌和后2～3h时间范围内，其流淌性降为＜160～180mm〔其相对应的水泥净浆流淌度＜150mm〕，不能满足泵送施工坍落度〔＞180mm〕的要求。

在实际生产中我们觉察，有的水泥净浆初始流淌度较大，经时损失较小；有的水泥净浆初始流淌度较小〔或初始流淌度很大〕，经时损失却较大；而实际施工要求拌混凝土的初始流淌度适宜，且经时损失要小。因此，施工中如何选择与水泥相容性好的减水剂等外加剂格外重要。为此，本文拟从水泥水化特别是从C3A的水化角度，来探讨水泥与减水剂的适应性问题，为生产与减水剂容性好的优质水泥供给一些技术思路。

水泥最正确颗粒级配要求是：水泥颗粒3～32μm总量＞65%，小于3μm颗粒＜10%，大于65μm及小于1μm最好为零[1]，[3]。由于水泥水化起主要作用的颗

粒3～32μm，大于65μm颗粒28d根本不水化，而小于1μm的加水后快速水化。利用Fuller曲线，可计算出混凝土粗、细集料的严密积存密度。依据严密积存密

度进展混凝土选材和配料，可以降低混凝土用水量，提高混凝土强度。Fuller曲线应用于水泥颗粒级配的分析，同样有利于我们获得使水泥颗粒严密积存，从而削减空隙率、提高水泥密实度的水泥最正确颗粒组成。表1是从水化增加角度要求的水泥最正确颗粒组成A与按Fuller曲线计算的获得最严密积存的最正确颗粒组成B的比较。

分析表1可知，假设水泥满足Fuller曲线、到达最严密积存的最正确水泥颗粒级配

〔即表1中的颗粒组成B〕，在到达一样流淌度其水泥净浆或混凝土用水量最低，

或减水剂掺量最少；但假设生产的水泥颗粒级配到达此要求，水化初期熟料矿物C3A和C3S就会快速水化，从而使水泥净浆流淌度会格外小甚至没有，无法满足混凝土施工要求。

从混凝土施工和使用角度来说，期望拌混凝土所需拌和水量最低、流淌性较好、经时损失最小。假设水泥熟料颗粒满足水泥性能的最正确级配〔即满足表1中的颗粒组成A〕，水泥+矿物掺和料的级配能满足Fuller曲线的最正确级配〔即满足表1中的水泥组成B〕，即小于3μm和大于45μm颗粒由矿物掺合料担当，3～32μm尽可能由水泥熟料担当，明显这样的成品水泥颗粒级配才能到达最正确的使用效果。

一般要求：混凝土初始坍落度较大〔大于200mm〕，1～2h后渐渐降低到180mm左右，经过4～5h流淌性降低到50～70mm，到达初凝时流淌性进一步降低到塑性状态，直至失去塑性到终凝。参加适宜的减水剂，能够获得满足混凝土正常施工的混凝土坍落度及经时损失要求，见图1。

拌混凝土初始流淌度大小及经时损失过程，是与水泥熟料矿物的水化过程有关。我们首先回忆一下硅酸盐水泥水化过程〔未加减水剂的硅酸盐水泥水化放热曲线见图2〕。

未加减水剂的硅酸盐水泥水化过程可以简洁概括为三个阶段：

钙矾石的形成阶段。因熟料矿物遇水后马上溶解，水泥中的 C3A首先水化，并且