水泥矿物掺合料对外加剂适应性的影响

一般地说，使用纯矿渣作为掺合料配制的矿渣水泥，与外加剂适应性较好。有的商品混凝土公司自行外掺矿渣微粉，对外加剂适应性有利，而且还能改善混凝土的和 易性、泵送性、减低水化热、提高后期强度，适于在大体积混凝土中使用。只是目前市场上矿渣微粉的价格也不低，故一般商品混凝土公司均采用使用粉煤灰和外加 剂的“双掺”办法。
无论是在水泥厂还是在商品品混凝土公司，使用粉煤灰作为掺合料时，必须严格控制粉煤灰的质量，特别是粉煤灰中的含碳量，因碳素对外加剂的吸附作用大。含碳 量过大，吸附外加剂过多，影响外加剂的使用效果。所以水泥与外加剂的适应性与粉煤灰质量即含碳量有关。一级粉煤灰含碳量最低，对适应性没有影响，二级粉煤 灰一般对适应性影响不大，但二级粉煤灰中颜色较深，含碳量较高，接近三级粉煤灰的指标时，将对外加剂的使用带来不利影响。三级粉煤灰在商品混凝土中一般不 能使用。所以在实际应用中，商品混凝土公司从粉煤灰的颜色就能判断其对外加剂的影响，颜色越浅，对外加剂的使用影响越小，反之，就越大。
其他掺用工业废渣、煤矸石等的水泥，因成分复杂、不稳定，与外加剂适应性较差。
由于外加剂与水泥的不适应给商品混凝土厂家带来了的最大问题是坍落度损失过大，有时到了现场，混凝土无法从搅拌车中卸出。对于这种情况，我们的办法是采用 二次添加方法，即试验室人员带着高效减水剂立即赶往施工现场，再次按一定比例将高效减水剂均匀加入搅拌车的拌罐中，并高速搅拌一分钟后立即卸料，由泵车压 送浇筑。此种情况绝对不能任意加水，若任意加水，水灰比增大，不仅影响强度，还造成干燥收缩裂缝，给工程质量带来后患。
其实关于外加剂与水泥适应性的问题，早在20世纪60～70年代，在日本也常有发生。由于日本水泥生产公司只有十几家大型公司，全属于日本水泥协会成员。 外加剂公司也只有十几家，也全属于日本外加剂协会成员。一旦发生外加剂与水泥适应性不相适应而影响混凝土质量时，两个协会就联合邀请大学教授、专家来进行 原因分析并仲裁，谁的原因，谁负责彻底改进，所以80年代以来就不再出现外加剂与水泥不相适应的情况了。同样，商品混凝土的二次添加法在日本70年也曾流 行过。他们的做法是：先使用木质素系减水剂将商品混凝土配制成坍落度8公分左右的混凝土，用搅拌车送往工地现场，在现场再添加萘系高效减水剂（麦地 150），搅拌车上的搅拌罐高速搅拌后即卸料浇筑，但因现场再次添加需要人工，日本人工费较高，另外高速搅拌带来噪音形成环境污染问题。于是80年代开始 研究以聚羧酸盐为代表的高效引气减水剂，85年正式成为商品，开始使用，从而解决了商品混凝土中的重要一环—坍落度损失问题。
由于国情不同，我国水泥厂光回转窑就上万家，外加剂厂家大大小小也好几百家，不可能像日本一样，由协会出面解决外加剂与水泥适应性问题，这就给用户—商品混凝土厂家带来了最担心也是最头痛的问题：外加剂与水泥不适应，影响商品混凝土质量，甚至造成工程事故。
作为合资商品混凝土公司，采用优质稳定的原材料，以科学合理的配合比、全自动控制系统的生产设备及严格的层层把关，向现场提供优质的商品混凝土是我们的宗旨。为此我们的做法是：
（1）尽可能选定优质稳定的大型外加剂厂家、大型优质的水泥厂家、优质的砂石厂家作为我们固定的原料基地。
（2）对各种原料按国家标准进行严格的入厂复检。
（3）以砂浆流动度来判断水泥与外加剂的适应性问题，如不适应，判断是水泥问题还是外加剂的问题，并立即与发生问题一方联系，立即要求解决或退货。
我们之所以用砂浆流动度来判断，而未采用净浆流动度来判断水泥与外加剂适应性问题，是因为我们曾多次遇到过采用净浆流动度来判断，对于某些改性的高分子外 加剂不适宜，包括对于某些聚羧酸盐类外加剂。分子量大、粘度大，用净浆流动度方法不能真实反映其扩展性能，净浆流动度并不大，但砂浆流动度却大，混凝土中 使用效果也好。此情况下，单用净浆流动度易被误判为不适应。使用砂浆流动度来判断，一是更接近于混凝土，二是由于砂子的加入，充分发挥了其分散性，克服了 其粘稠性的一面，这也与混凝土试验吻合。所以建议国标中，外加剂与水泥适应性的判断方法改为测定砂浆流动度的方法。
（4）如遇到坍落度损失过大（特别是夏季）难以卸料时，采用二次添加方法解决，绝对禁止随意加水。
（5）要配制优质混凝土，特别是高强混凝土，除外加剂外，砂、石级配、石子的坚硬度（压碎值）、形状、是否含泥等也必须严格控制。特别是夏季，砂石在露天暴晒，温度高，将引起坍落度损失增大，所以夏季要注意对石子不断洒水、降温，这也很重要，可避免坍损增大。
（6）不同种类的外加剂必须严格区分、明显标识。在外加剂加入储罐时，必须有生产商和混凝土厂家双方确认后才能入罐，绝对不能搞错，特别是高效减水剂与普 通减水剂，一旦搞错，把普通减水剂当作高效减水剂使用，使用量增加3～4倍，以致造成现场混凝土几天不凝，造成严重工程事故。
几年前，本人在上海工作期间，就听说某地发生了这样的事故。各种外加剂都有着各种不同的应用范围、掺量范围，超出此范围，必将发生工程质量事故，必须特别谨慎。
在商品混凝土中，当遇到外加剂与水泥不适应时，坍落度损失大，不能满足施工要求时，怎么办？
一般地说，商品混凝土公司购入水泥时，一次性购入量大，而且一般都是直接打入水泥储仓中，所以一般都是外加剂去适应水泥，只有明显的因水泥矿物组成或石膏原因，产生很不适应时，才会考虑更换水泥厂家，因此一般出现不适应时，可采取以下措施：
（1）适当增加外加剂掺量。
（2）更换外加剂，一般说，外加剂与水泥适应性以聚羧酸盐类为最好，其次是氨基磺酸盐（氨基磺酸盐单独使用，泌水严重，需与萘系复合使用），再次为萘系及 其复合减水剂、木质素磺酸盐、糖蜜类等。但国内目前使用的外加剂绝大多数是普通、高效、缓凝等多种复合而成，复合的配方不同，各单体质量不同，效果均不 同，所以当遇到不适应情况时，可取当地多种产品进行砂浆适应性试验，从中选择较适应的外加剂，也就是说，改变外加剂去适应水泥。
（3）如上述方法仍不能解决问题，坍落度损失还是较大，无法满足施工需求时，则可采用二次添加方法，在现场卸料前加入萘系高效减水剂，搅拌罐高速回转1～2分钟即卸入泵车中进行浇筑。
（4）采用增加水泥浆的办法，增大出厂坍落度，增大至20～22cm，即保持水灰比不变的前提下，同时增加单位水泥用量和单位用水量。当坍落度在12cm 以下时，坍落度每增加1cm，单位用水量增加1.2%，当坍落度在15cm以上时，坍落度每增加1cm，单位用水量增加1.5～2.5%。注意：必须同时 增加单位水泥量和单位用水量，以保持水灰比不变，混凝土强度不变，但这样做，无疑将增加商品混凝土的成本，一般商品混凝土厂家万不得已下，才会采用此方 法。