解決外加劑適應問題從何著手？

外加劑與水泥產生不適應的情況時有發生，尤其在使用泵送減水劑時發生更頻繁。

不相適應的表現首先是新拌混凝土坍落度偏小，擴展度更小，可此時減水劑用量已經相當大了，通俗說法就是“打不開”；其次是坍落度損失大，有時甚至出現假凝, 即在攪拌開始時水泥漿很稀，可是迅速發粘、變干，出機后混凝土和易性很差；其三是雖然坍落度和擴展度都不小，但是混凝土泌水、也有時滯后1—3小時泌水并且量大；還有時是砂漿包裹不住石子，發生離析但卻并未伴大量泌水，如此這般。更有時新拌混凝土中未觀察到明顯不適應，可硬化后強度偏低。特定外加劑與特定的水泥發生不適應的原因可能來自三方面：水泥特性引起；混凝土組成材料、特別是其中的砂及摻合料引起；外加劑本身匹配不當所引起。究竟哪個是主要原因，就需要經過試驗和分析，怎樣調整到相適應，就必須進行實驗。于是、從何處著手開始試驗，就擺到我們面前了。

? ?

七步解決外加劑適應性問題

1

水泥PH值

宜從檢測打算使用的水泥PH值開始，也就是水泥的堿度。用PH試紙就可以完成這項工作，當然用PH計更好。可以用三份水溶解一份水泥，充分攪拌后沉淀澄清，取清液一滴置于廣泛PH試紙上，觀察試紙背面變色程度以確定水泥的堿性。一般PH值應在12以上，但也有的普硅水泥只有9-10，個別還更低。試驗結果讓我們能初步判斷：水泥中可溶性堿量大還是小；水泥中的混合材是否含偏酸性的材料或石粉類惰性材料使PH值偏低。

2

考察

考察的第一部分是要盡量設法取得該種水泥的熟料分析結果。水泥廠每班做一次熟料的螢光快速分析，每個月有一個平均值，雖然不可能寫在水泥合格證上，但也不是一個保密資料。如果我們能得到近期任何一日的熟料分析結果也可以。根據分析的數據可以計算出水泥中的四種礦物：鋁酸三鈣C3A，鐵鋁酸四鈣C4AF,硅酸三鈣C3S和硅酸二鈣C2S的數量。影響水泥適應性的礦物是鋁酸三鈣、硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。這些數據可以幫助我們選擇緩凝劑的品種。另外根據熟料分析中的堿和硫含量數據，我們能計算出塑化度值SD，作為復配外加劑時要適當加硫酸鹽還是加堿的參考依據。

雖然熟料分析單中的堿是總堿量而非單純的可溶性堿量，但對我們快速認定SD值仍有重要的參考價值。而將水泥溶于水后，溶液的堿含量是包括混合材在內的可溶性堿含量，對我們調整適應性的試驗可能更有意義。

考察的第二部分是了解熟料磨成水泥時加多少什么種類的混合材。這對分析諸如混凝土泌水，凝結時間異常（過長、過短）的成因都很有幫助。粉磨熟料時混合材只是礦渣（水渣）或粉煤灰，則出來的成品水泥對外加劑尤是緩凝劑的適應性好, 但以水渣作混合材的水泥有時泌水，這是因水渣硬度大于熟料，不易磨得與熟料同樣細的緣故。

混合材是煤矸石、頁巖灰、窯皮等火山灰質材時，成品水泥表現為吸附高效減水劑，后者摻量必須增加很多才能得到預計的混凝土坍落度，并且擴展度還達不到要求，往往用了“犧牲劑”的效果也不明顯。粉磨時混合材有石灰石粉則成品水泥易產生泌水，粉磨前在水泥中加了存放時間久的陳舊礦渣，也容易形成泌水。加入其它工業廢渣，雖然可能摻量不大，但磨成水泥后與外加劑的適應性就差，還特別難調整。熟料粉碎時所摻的石膏也很有關系，脫硫石膏、無水石膏、難溶。

考察的第三部分是要掌握混凝土摻合料的品種和細度情況。全摻礦粉易泌水，但改善了混凝土多種性能。全摻普通需水量高于105%的粉煤灰需要較多的拌和水量，而且凝結時間長，不過卻明顯抑制了泌水，但優質粉煤灰可以減少減水劑用量，如果摻的是統灰、因其中含一部分三級灰，則往往就是使高效減水劑“失效”的主要原因。摻合料細度很關鍵，料粗不但會使混凝土泌水（例如粗粉煤灰），甚至會使坍落度損失變大。粉煤灰的燒失量、礦粉中摻石粉的數量(制假的程度)都很重要，會直接影響外加劑尤其是高效減水劑和緩凝劑對水泥的適應性。

3

飽和摻量值

適應性試驗之第三步是找出所用的高效減水劑對這種水泥的飽和摻量值，如果是兩種或幾種高效減水劑混用的，就按混用的總量通過水泥凈漿試驗找出飽和摻量點。高效減水劑的用量越接近該水泥的飽和摻量，就越容易得到好的適應性。但是早強水泥的飽和摻量點普遍較高，令傳統的高效減水劑超過1%或0.8%(按有效成分計算)，這對于通常摻量不超過2.5%的泵送劑來說，達到飽和摻量就不現實，連“接近”都不可能，主要還需依靠不同高效減水劑的復配，以及與多種緩凝劑的復配來達到調整適應性目的。根據經驗，減水劑用量低于飽和摻量的70%，即使用多種緩凝劑同時調整適應性，也無法得到滿意的結果。

水泥凈漿試驗可以用純水泥做，也可把300克膠凝材總量按照混凝土配合比中的膠凝材料比例分配。先用前個方案再用后個方案作，往往更容易找出正確結果。

4

熟料塑化度

第四步是試著調整水泥中的堿硫酸鹽化程度亦即熟料塑化度到合適的范圍。熟料塑化度SD值計算式為：

SD=SO3/(1.292Na2O＋0.85K2O)

各個成分含量值正是在熟料分析中列出的。SD值范圍是40%~200%，偏低也就是三氧化硫少了，要在外加劑中加少量含硫的鹽如硫酸鈉，偏高即是分子大了也就是三氧化硫多了，應當把外加劑PH值略微用堿調高例如用碳酸鈉。

5

合適的調凝劑

第五步則要試配復合外加劑并通過凈漿試驗找出適合的調凝劑品種及恰當的摻量。要參考第二步考察的結果，選擇可能最有效的調凝劑。

硅酸三鈣礦物多的水泥宜使用葡萄糖酸鈉和其它羥基羧酸鹽，使用聚磷酸鹽特別是六偏磷酸鈉及三聚磷酸鈉等、但葡鈉與六偏之間易產生交互作用，建議不同時使用。鋁酸鹽礦物多的水泥除了選擇葡萄糖酸鈉之外，還必須復配恰當的助劑－伴侶，如三聚磷酸鈉、改性淀粉及糊精等，單糖對葡鈉有增效作用故氣溫高時可選用。因此質量好的液體葡鈉有時更好用就是這個緣故。不過當緩凝劑總量超過膠凝材料量的0.07%后緩凝就成主要作用了。有一種觀點是此時應改用聚羧酸減水劑，因為鋁酸鹽礦物嚴重吸附萘磺酸鹽等磺酸基高效減水劑但卻不吸附聚羧酸基高效減水劑。

某商砼公司用砂的含泥量一般，但混凝土坍落度損失一直很大，后經試驗全部改用聚羧酸減水劑，使坍損大擴展度小的難題較滿意地解決。如果無法得知水泥熟料化學及礦物成分也不了解水泥混合材種類，外加劑復配就只能先用葡鈉、檸檬酸鈉或六偏磷酸鈉中任一種摸索著來，加堿還是加硫酸鹽也得輪番試。

當砂質量較差如含泥多、或全用人工砂、特細沙攪拌混凝土時，在凈漿試驗得到滿意結果之后，繼續作膠砂試驗、進一步調整與外加劑的適應性是恰當的。由于膠砂試驗的靈敏度較差，所以在材料不充足時，凈漿試驗后就直接進行混凝土試驗。

6

混凝土試驗

適應性試驗的第六步是混凝土試驗。最少不宜少于10升。由于砂、石、水等多種材料的加入、膠凝材料量也比凈漿試驗大10余倍、又有試驗人員操作手法不同等因素影響，凈漿與混凝土試驗結果常常相違。雖然可能要做較大調整，但不必推倒重來，前面試驗所用的大部分外加劑成分可繼續采用，但是用量會不同，有些組分要增刪，增加高效減水劑的用量有時也是必要的。總之凈漿調好了可能在混凝土中仍然不行，凈漿都沒有調好則混凝土更不行。

地方性建材質量越來越差是當前普遍現象，砂子含泥量過高在許多地區巳經變得十分“正常”，這使適應性調整變得困難。因集料中含泥量高而使拌合物變得太粘，此時采用降黏劑效果也不明顯，往往用氨基磺酸鹽高效減水劑與萘高效減水劑復合并適當摻用易泌水的緩凝劑有可能得到較好的效果。

小量試驗成功后，有時還需要放大量重復一次，例如25—45升，因為結果可能又有一些不同。

7

適當修改配合比

只有一定數量的混凝土試驗成功，才算完成了適應性調整。但是在很多情況下僅僅用調整外加劑的辦法總也達不到滿意效果，既使適應性可以過得去、有時產品成本過高又令用戶不好接受。因此適應性調整試驗的第七步就是適當修改混凝土配合比：視不適應的不同表現，可以適當增加或減少礦物摻合料數量，而且把單摻一種料改成雙摻、即同時采用兩種不同的料，雙摻比單摻為優是毋傭置疑的；增加或減少水泥用量，可以解決混凝土發黏、坍損快以及混凝土泌水、尤其是表面露沙缺陷；略微提高或減少用水量；加大或降低砂率、甚至部分調換砂的品種，比如粗細砂搭配、天然砂與人工砂搭配等。這些小修改成本會基本不變，操作也簡單，但效果有時很明顯。當然必要時換一個生產廠的水泥也會解決久而未決的問題。

三大外加劑造成混凝土損失的要素

01

外加劑減水率造成的損失

因減水率造成的損失一般很難判定，難處在于因減水率造成的損失同緩凝以及其他因素造成的損失有很多相似指出。有人說可通過提高外加劑摻量來調整，其實不然，因通過提高摻量會對混凝土造成很多弊端，并影響混凝土的正常使用和拆模時間等多方面的影響。如某些小料成份在大減水時通過摻量的提高會有疊加效應，會造成坍落度損失雖然解決了但隨之帶來了混凝土漏石，離析等多方面的問題。

這種情況經常會出現在高鐵施工以及各個現場工地，因現場工地一般摻量低，復配時不考慮摻量上浮很大或者摻量就控制在某個很狹小的范圍以內，有時還會因沙子和石子級配上的細小的波動就會造成減水率不夠或者減水率過大而造成損失，這種情況一般工地都可通過摻量或提高用水等方法來暫時解決損失，但是對強度上的影響是不可估量的，尤其是拆模后的混凝土的面造成沙線或者麻面等多方面的影響。

02

因緩凝材料造成的損失

在外加劑和配比各個方面確認合理的時候，好多技術員根據工地的要求做要保證混凝土一小時或者更長點時間的損失，第一考慮到的就是把自己經常使用的緩凝材料上提起來保證損失，有時候用少了保不住，用多了造成嚴重泌水甚至造成瞬損。

還有的技術員通過多種母液復合進行保塌，保是保住了，但是造成混凝土石子下沉，流速等其他問題又相隨而來，轉了一圈又回來到原地。緩凝造成損失的現象一般混凝土表現為混凝土流態稍有，塌落度明顯減小，這里也不排除通過觀察混凝土其他細節上的現象來判定是否是緩凝材料造成的影響，在緩凝上建議不要盲目的使用和無數據的濫用一些緩凝材料來解決，就算是通過咨詢解決后，也需要盡快的通過實驗數據來判定是否合理，并找到自己熟悉的緩凝材料來解決。緩凝使用合理就是養生，使用不當也會造成消化不良。

03

引氣不當造成的損失

這里除去引氣型減水劑，在外加劑復配里引氣過大或者過小都會造成混凝土損失過大。引氣在外加劑里雖然成份占用比例很小甚至不用，但是又有很重要的地位，在很多工程中都對引氣有定制的標準要求。

引氣過小損失的現象和混凝土的級配以及減水率不夠造成的損失又有很多相似之處，這個需要很多實際經驗來判定是否是引氣過小造成的損失。引氣過大的損失比較明顯用肉眼可以很直觀的看到。引氣過大造成的損失完全可以通過混凝土長時間的放置和額外的加水來判定是否是引氣過大引起的損失。引氣只是做為一個引子來調和外加劑和混凝土所需的某一種或者多種要求，在不同工程中外加劑合理使用不同引氣才可使混凝土損失降到最低。

總結

在適應性調整過程中要特別重視同類組分的協同作用。首先在緩凝組分選擇上不宜只用一種，而宜同時選配2-3種彼此有明顯相互加強作用—協同作用的物質、如葡萄糖酸鈉與三聚轔酸鈉，至少也應注意組分間有增效作用的材料如葡萄糖酸鈉與白砂糖等等。減水組分也是兩種或三種高效、普通減水劑復配（同時）使用能起到優勢互補作用。較經典的如萘磺酸鹽與氨基磺酸鹽復配，較新的如酮醛縮合物與改性堿木素的復合、脂型與醚型聚羧酸的復配等。

水泥與外加劑特別是高效減水劑適應性是受多種因素影響的復雜問題，有時依賴復配方案或調整混凝土配合比仍無法解決，只能更換水泥品牌或生產廠家，以及化學合成新的高分子助劑予以解決。

——文章來源：砼學研究所