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淺談助磨劑與混凝土減水劑的適應(yīng)性

2015-09-05 21:47:29

隨著助磨劑在我國水泥企業(yè)的逐漸普及,以及商品混凝土在建筑施工中的廣泛應(yīng)用,助磨劑與混凝土減水劑的適應(yīng)性已成為一個新的熱點話題。         
    以水泥來說,它的化學(xué)組成、礦物成分、堿含量、混合材種類與摻量、粉磨細(xì)度等都是影響其與混凝土外加劑適應(yīng)性的因素。使用助磨劑后,水泥的水化速度加快,混合材摻量更高,細(xì)度更細(xì)。而助磨劑在粉磨過程中對物料顆粒吸附狀態(tài)的影響,尤其是以早強(qiáng)為特點的助磨劑對混凝土減水劑的影響相對突出。從水泥的角度來說,它與混凝土減水劑的適應(yīng)性顯然是主要矛盾,在此不作贅述。本文主要談?wù)勚┑氖褂檬侨绾斡绊懰嗯c混凝土減水劑的適應(yīng)性的?! ?span style="FONT-FAMILY: Times New Roman">    
    首先,過分強(qiáng)調(diào)早強(qiáng)作用的助磨劑,勢必會較大幅度地促進(jìn)熟料顆粒的水化速度,以此在最短的時間內(nèi)形成一個對混合材發(fā)生強(qiáng)堿性激發(fā)作用的環(huán)境,從而使混合材摻量更高。但這樣一來,一方面水泥會過早地形成塑性強(qiáng)度,從而使混凝土的坍落度經(jīng)時損失增大;另一方面,如果增加的是粉煤灰、爐渣、石煤渣等需水量較高的混合材,那么使用這種水泥的混凝土在水灰比不變的前提下,需要達(dá)到相同的坍落度時,就需要提高減水劑的摻量。而有些粉體助磨劑的主要成分以氫氧化鈉、生石灰、元明粉、鹽為主,雖然具有明顯的增強(qiáng)作用,但與混凝土減水劑的不適應(yīng)情況卻更加嚴(yán)重。         
    其次,助磨劑在磨機(jī)能耗不變的情況下可使水泥磨得更細(xì),從而獲得更高的強(qiáng)度。水泥越細(xì),比表面積越大,減水劑要達(dá)到飽和點的摻量就越高,從而導(dǎo)致在相同減水劑摻量的情況下,混凝土坍落度降低。                  
    再次,水泥粉磨過程是物理作用誘發(fā)化學(xué)變化的過程。在這個過程中,隨著熟料顆粒的碎裂,Ca-O Si-O 被打斷,引起電荷的不平衡,顆粒帶上了靜電荷。熟料與石膏共粉磨時,石膏帶負(fù)電荷,石膏微粉強(qiáng)烈吸附在熟料顆粒的表面。由于選擇性粉磨作用,石膏與C3A較熟料中的其他礦物更容易磨細(xì),細(xì)顆粒更容易團(tuán)聚在一起,石膏微粉吸附在C3A顆粒表面。未加入助磨劑前,這種互相吸附匹配是平衡的,在水泥加水后短時間內(nèi)形成的鈣礬石足以沉積在熟料顆粒表面使得水化速度得以控制。助磨劑加入后,吸附在熟料與石膏粉體的表面,阻礙了石膏微粉吸附在熟料顆粒的表面。另外,由于助磨劑的分散作用,微細(xì)石膏顆粒在熟料顆粒表面的吸附量減少,這對C3A與石膏實現(xiàn)最佳匹配產(chǎn)生了不良影響。石膏與C3A 的匹配性直接影響著C3A水化產(chǎn)物的種類與形態(tài),而它們又影響著混凝土減水劑的存在方式。若石膏與C3A 實現(xiàn)最佳匹配,在減水劑存在的條件下,減水劑吸附在生成的AFt晶胞的表面,阻止其長大(AFt 的形態(tài)更多為凝膠態(tài),而非針狀晶體)。若石膏與C3A的匹配性不良,水化產(chǎn)物更多為AFm ,在減水劑存在的條件下,大量減水劑分子嵌入生成的AFm和水化硫鋁酸鈣的內(nèi)部,而不是吸附在顆粒的表面。水泥水化的液相環(huán)境中減水劑相對濃度降低,宏觀上表現(xiàn)出要達(dá)到相同的混凝土坍落度,減水劑摻量就要增加,而且坍落度經(jīng)時損失也變大。                 

 最后,相對于存放幾天時間的水泥來說,減水劑對新鮮水泥的塑化效果要差一些。新鮮水泥的正電性較強(qiáng),對減水劑的吸附能力較大。而水泥顆粒新生表面的自由能較高,導(dǎo)致反應(yīng)活性高。另外,水泥的溫度越高,減水劑對它的塑化效果也越差。以上兩點是混凝土坍落度損失較快最簡單的因素,也是容易被商品混凝土攪拌站忽視的因素,一旦出現(xiàn)水泥與減水劑適應(yīng)性不良的情況,就把問題歸咎到水泥頭上,水泥廠則把問題歸咎給助磨劑。所以,有些地區(qū)出現(xiàn)了商品混凝土攪拌站將添加過助磨劑的水泥拒之門外的現(xiàn)象。              
    因此,為了減少使用助磨劑后企業(yè)對水泥與混凝土減水劑的適應(yīng)性產(chǎn)生的質(zhì)疑,在水泥生產(chǎn)和助磨劑使用過程中,應(yīng)該詳細(xì)分析使用助磨劑后出現(xiàn)的水泥與減水劑不適應(yīng)的真正原因。比如,增加了需水量的混合材,在混凝土中表現(xiàn)為初始坍落度降低,同樣坍落度時外加劑需求量增大,有時會被片面地認(rèn)為是助磨劑影響了水泥與減水劑的適應(yīng)性。水泥企業(yè)只有全面地認(rèn)識助磨劑和混凝土外加劑的作用機(jī)理,才能更好地應(yīng)用助磨劑,使助磨劑企業(yè)和水泥企業(yè)獲得雙贏。

——摘自《水泥商情網(wǎng)》