淺談聚羧酸外加劑與混凝土其他原材料的適應性問題

王青發

（江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 贛州 342431）

外加劑自上世紀 30 年代就進入中國并推廣應用，特別是 20 世紀末聚羧酸系減水劑的研制和成功生產、應用則開創了混凝土外加劑的新紀元。這種減水劑因摻量低、減水率高、混凝土坍落度損失小等特性，得到了行業工程界的推崇，同時也帶動了混凝土技術的飛速發展。近幾年國家基礎建設進程加快，建筑企業隨之也增多，原材料供應愈發緊張，原材料質量參差不齊。河砂資源禁采匱乏，機制砂細度模數大、含泥量超標、級配差；水泥復合摻料比例增加等等。這嚴重影響了混凝土的質量，外加劑與其他原材料的適應性已經成為了最大的問題。

1 水泥與外加劑適應性對混凝土質量的影響

水泥是混凝土中最重要的組成部分之一，也是決定混凝土性能的最重要部分，而當前水泥廠只注重強度，過分磨細，嚴重影響了混凝土質量。以前水泥摻合料一般在 10%～15%，42.5 水泥 28 天膠砂抗壓強度基本能維持在 50MPa 左右，現在水泥廠為了降低成本把摻合料提高到了 20%～30%，42.5 水泥 28 天膠砂抗壓強度很難達到 48MPa 了。水泥的細度并不是越大越好，細度過大在達到相同工作性的前提下混凝土的需水量也會增大，混凝土坍落度損失也會變大。水泥中如果鋁酸三鈣含量高，或水泥中半水石膏的量及硫酸鈉的量也高時，混凝土的坍落度損失特別大，在半個小時左右就會失去流動性，嚴重影響施工。

（1）當水泥中的堿含量高時，會出現混凝土流動度下降、坍落度經時損失增大的情況，特別是在使用低硫酸鹽含量的減水劑時效果更明顯，而硫酸鹽含量較高的減水劑效果卻能明顯改善這種情況。這主要是低濃減水劑所含硫酸鈣是在合成中和時產生，水溶性極好。所以當碰到使用高堿水泥時，在減水劑復配時加入一定量的硫酸鈉和羥基羥酸鹽緩凝劑，混凝土流動度以及坍落度較好。

（2）當水泥堿含量高，而聚羧酸減水劑 pH 值較低時，混凝土首先會產生酸堿中和反應，混凝土不但溫度會上升，而且還會加速水泥的水化，混凝土的流動度以及坍落度在短時間內會出現比較大的損失。所以碰到類似水泥時切忌不能用檸檬酸類酸性緩凝劑而是改用堿性類緩凝劑，如六偏磷酸鈉、多聚磷酸鈉等效果更好。

（3）當水泥中的堿含量低時，混凝土的流動性也比較差，適當提高摻量效果也不是很明顯，而且混凝土還容易泌水。出現這種現象的主要原因是水泥中硫酸根離子含量不夠，降低了抑制水泥中鋁酸三鈣的水化效果。這時在復配時需加入一定量的硫代硫酸鈉等硫酸鹽，補充水泥中的可溶性堿。

（4）當混凝土出現泌黃漿，針眼、氣泡多時，基本可以斷定是母液與水泥難以適應造成的，這時可將醚類與酯類、與脂肪族類等多種不同母液復配，同時需要考慮純減水類母液用量減少，加入三聚氰胺和六偏磷酸鈉再用適量的消泡劑。切忌用增稠之類的產品，使用增稠劑氣泡出不來，導致含氣量超標，混凝土容重降低且強度下降明顯，必要時可加入鞣酸或黃引。

（5）當水泥中助磨劑的發泡成分多，混凝土同樣容易泌黃漿且靜止 10 秒左右狀態極差，有時會誤以為是減水劑復配時減水率高了或引氣加多了，實則是水泥助磨劑的問題。碰到這種問題必須根據助磨劑的發泡量來使用消泡劑，在復配時不能再用引氣劑。

2 機制砂質量與外加劑適應性對混凝土質量的影響

各個地區的機制砂母巖和生產技術差別很大，機制砂的吸水率在一定程度上影響了混凝土的坍落度損失，而機制砂泥粉含量過高不但會影響混凝土的強度特別是實體回彈強度、耐久性，造成混凝土表面起粉現象，同時對攪拌站成本控制也不利。當前生產的機制砂細度模數基本在 3.5～3.8，甚至在 4.0，且級配嚴重斷檔不合理，1.18～0.03mm 之間的比例很少，對于泵送混凝土來說是一個挑戰。

（1）機制砂生產時必須嚴格控制石粉含量在 6%左右，以及含泥量在 3% 以內，對斷檔機制砂來說石粉含量是很好的補充。

（2）在配制混凝土時盡量在保持一定量的石粉含量時做到級配合理，特別是需要控制 2.36mm 以上的量。

（3）在保證混凝土強度的前提下控制好砂率，大小碎石比例合理，可以適當增加小碎石用量。

（4）水洗機砂基本都是用絮凝劑沉淀去泥，在成品砂中會殘留相當一部分的絮凝劑。高分子量絮凝劑對減水劑的影響特別大，使外加劑摻量翻倍的同時混凝土流動度以及坍落度損失還特別大。

3 摻合料與外加劑適應性對混凝土質量的影響

電廠粉煤灰已經是稀缺物，磨制粉煤灰隨之而生，良心點的企業會加一定比例的原灰，黑心企業全是石粉，粉煤灰燒失量嚴重超標、需水量比過大，活性基本在 50%～60%。粉煤灰中摻入的石灰石粉量不但會影響粉煤灰的燒失量還會影響其活性。

（1）加強對磨制粉煤灰的檢測，掌握其燒失量的變化，密切關注需水量比。

（2）在磨制粉煤灰中可適當加入一定量的熟料以增加活性。

（3）嚴禁用煤矸石或者是頁巖等吸水率極大的材料磨制粉煤灰。

（4）在磨制粉煤灰中可適當加入一定量具有減水成分的產品，對控制需水量比有一定的效果。

不同的材料質量對混凝土的狀態影響都特別明顯，解決適應性問題需要一個細致分析的過程。