外加劑在商品混凝土應(yīng)用中存在的問題及解決方法

　　外加劑與水泥的適應(yīng)性問題是讓所有商品混凝土廠家感到擔心、頭痛的問題，也是讓許多外加劑廠家感到委屈的問題?？梢哉f目前在國內(nèi)，只要出現(xiàn)外加劑與水泥不相適應(yīng)，從而導致商品混凝土坍落度損失過大或混凝土過于快凝無法滿足施工要求，乃至帶來工程質(zhì)量問題時，最終總是歸罪于外加劑的問題，這是不公正的。外加劑與水泥不適應(yīng)而導致商品混凝土坍落度損失過大等問題，既有外加劑的質(zhì)量、化學成分方面的原因，但也有屬于水泥本身礦物組成、所用石膏的種類、含堿量的高低及水泥摻和物的種類等多種因素造成的原因。因本人是學硅酸鹽專業(yè)出身的，1977年以來又先后從事過木質(zhì)素磺酸鹽、β-萘磺酸鹽、三聚氰胺類等各種外加劑的開發(fā)、研究、生產(chǎn)，又先后在日本和國內(nèi)商品混凝土合資公司長期從事于外加劑在商品混凝土中的應(yīng)用工作，對外加劑在商品混凝土行業(yè)、水泥制品行業(yè)及陶瓷行業(yè)中的應(yīng)用有著較深的體會，特別是商品混凝土不同于其他行業(yè)，它有著時間及距離的限制，對外加劑要求更高，也比其他行業(yè)更易發(fā)生問題，現(xiàn)就外加劑在商品混凝土應(yīng)用中存在的問題及解決方法談?wù)勼w會吧！

　　一、外加劑與水泥適應(yīng)性的問題

　　1.水泥礦物組成對外加劑的影響

　　水泥礦物的組成為鋁酸三鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣，水泥水化速度以C3A為最快，C3S其次，再次C2S、 C4AF。根據(jù)一般回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的水泥熟料來看，水泥礦物的組成一般為C3S：45～65%，C2S：15～32%，C3A：4～11%， C4AF：10～18%。但從實際上與外加劑匹配的角度來看，C3A水化最快，吸附外加劑最快，C3S水化其次，吸附外加劑也其次，這兩項是影響外加劑與水泥適應(yīng)性的主要因素。從多年經(jīng)驗和教訓來看，水泥礦物組成中的C3A、C3S如滿足以下二條件：a) C3A≤8%，b) C3A ＋C3S≤65%即只要C3A≤8% ，C3S在50～55%之間，并用二水石膏配制的水泥與各種外加劑適應(yīng)性都較好，用這種水泥與一般木質(zhì)素類減水劑、萘系高效復合減水劑、泵送劑等配制的商品混凝土的坍落度損失較小，一般都能滿足施工要求。但當C3A＞8%或C3A ＋C3S＞65%情況下，就出現(xiàn)外加劑與水泥不相適應(yīng)情況，商品混凝土損失大，無法滿足施工要求。

　　這僅是本人多年來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，我很希望有哪個研究單位對此比較感興趣的話，能進一步論證，這樣對今后外加劑的應(yīng)用起到作用。

　　下面舉例說明水泥礦物組成對外加劑的影響。

　　合肥某研究院下屬外加劑公司配合某工程采用山東某水泥廠回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的42.5＃普通硅酸鹽水泥和合肥當?shù)厣a(chǎn)的42.5＃普通硅酸鹽水泥，使用上海建工麥斯特高科技建材公司用進口原料進口配方生產(chǎn)的聚羧酸高效引氣減水劑，該減水劑在上海重點工程中使用已獲得很好效果，可以說是當前國內(nèi)最好的外加劑。但是該公司在配制混凝土時，卻發(fā)現(xiàn)用同樣的外加劑，同樣的摻量，采用山東生產(chǎn)的水泥配制的混凝土30分鐘坍落度損失比當?shù)厮嗯渲频幕炷撂涠葥p失大50%之多，而且根本無法使用，使用萘系減水劑坍損更大。該公司訴來電與我聯(lián)系，憑多年經(jīng)驗，我馬上判斷出不是外加劑的問題，而是水泥礦物組成的問題。我立即要求對方調(diào)查兩家水泥礦物組成，結(jié)果不出所料，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)山東產(chǎn)水泥礦物組成如下：C3A10.96%， C3S64.36%， C2S10.23%， C4AF11.55%，而當?shù)厮嗟腃3A僅6%，最后該工程放棄了山東產(chǎn)水泥。

　　水泥礦物組成中C3A對外加劑的影響最為顯著，近幾年來，水泥廠為了提高水泥早期強度，一般采用提高C3A含量的辦法，這給外加劑的應(yīng)用帶來了諸多麻煩。本人在南京合資混凝土公司工作期間，有一次元旦剛過，便發(fā)現(xiàn)幾輛混凝土攪拌車中的混凝土無法卸料，幾位攪拌車駕駛員在開車時也感到混凝土罐有異?，F(xiàn)象。當時中方外方立即確認了混凝土配合比沒有變、使用的同一罐萘系外加劑沒有變、全電腦計量操作無異常，只是剛從當?shù)啬乘鄰S進了一批水泥，于是我們馬上懷疑是水泥問題，馬上赴該水泥廠調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該水泥廠正邀請德國一位水泥專家在進行回轉(zhuǎn)窯技術(shù)改造，元旦前后將C3A的含量由以往的7～8%調(diào)到了9.5%。為此我們要求該廠恢復原有的C3A含量，將C3A控制在8%以內(nèi)。同時將已入庫的水泥采取增加外加劑摻量及在水灰比不變的情況下，增加用水量和單位水泥用量，從而增加了混凝土出廠坍落度，以保證施工要求，但這樣的措施無疑增加了商品混凝土的成本，由此可見，C3A過高，無論是對普通減水劑還是萘系高效減水劑乃至當今最好的聚羧酸系高效減水劑都會帶來水泥與外加劑不適應(yīng)的情況，所以配制商品混凝土時，要特別注意水泥中C3A、C3S的含量問題。

　　因為本人是學水泥的，又是搞外加劑的，現(xiàn)在又在使用外加劑，所以遇到水泥與外加劑不相適應(yīng)時，我采用的辦法是：

　　用同一種外加劑與幾種不同種類、不同品牌的水泥進行砂漿流動度試驗，以判斷該外加劑對各種水泥的適應(yīng)情況

　　用常用的、已知其適應(yīng)性較好的一種水泥與幾種不同種類、不同廠家的外加劑進行砂漿流動度試驗，以判斷各種外加劑的質(zhì)量情況。

　　這樣一對比，便可發(fā)現(xiàn)不適應(yīng)問題是外加劑造成的還是水泥造成的。如是水泥造成的，應(yīng)進一步分析水泥礦物組成、石膏種類、含堿量高低及摻合料種類對外加劑的影響。如是因外加劑造成的，應(yīng)立即與生產(chǎn)廠家聯(lián)系：調(diào)查外加劑的配方是否變動？母體的質(zhì)量是否有波動？近幾年來，木質(zhì)素類外加劑的原料發(fā)生變化，針葉樹原料緊缺，優(yōu)質(zhì)木鈣又出口，結(jié)果造成許多復配木質(zhì)素類的外加劑廠家質(zhì)量不穩(wěn)定，減水率下降，含氣量過高，商品混凝土表面出現(xiàn)大氣泡、混凝土強度下降等現(xiàn)象，而萘系減水劑目前國內(nèi)除少數(shù)幾家大廠是采用全自動控制、質(zhì)量穩(wěn)定外，許多生產(chǎn)合成萘磺酸鈉的廠家還是人工操作，以致磺化、縮合等幾個關(guān)鍵生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，從而導致母體聚合度不高，減水率不穩(wěn)定，用這樣的母體復合各種萘系減水劑，自然產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定。這種情況，我們商品混凝土公司常遇到。與外加劑廠家交涉，廠家認為配方?jīng)]變，質(zhì)量不會變化，卻忽視了產(chǎn)品母體質(zhì)量的變化。對于合資公司，對原材料進料質(zhì)量嚴格控制，一旦發(fā)現(xiàn)是外加劑的問題，立即退貨，二次退貨即停止使用，尋找更穩(wěn)定的外加劑。作為外加劑用戶，需要的是穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，目前國內(nèi)大多數(shù)外加劑廠家是搞復配的，更應(yīng)注意母體質(zhì)量穩(wěn)定的問題。

　　2水泥熟料中添加的石膏種類對外加劑的影響

　　主要是硬石膏的影響，以硬石膏作緩凝劑的水泥，不僅與木鈣、糖蜜類外加劑不相適應(yīng)，還產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，而且硬石膏對萘系減水劑的減水率影響也很大。早在80年代，當首次在江蘇南京發(fā)現(xiàn)當?shù)啬持行椭鄰S的水泥與木鈣、糖蜜產(chǎn)生假凝，給施工單位帶來諸多麻煩后，本人曾將硬石膏及二水石膏以不同比例配制的水泥進行萘系減水劑適應(yīng)性試驗。結(jié)果表明，100%硬石膏配置的水泥，對萘系減水劑的影響同樣很大，凈漿流動度僅為105～110，而100%二水石膏配制的水泥，同樣摻量同種萘系減水劑凈漿流動度為240～245。但硬石膏：二水石膏=1：1時，木鈣、糖蜜類仍不適應(yīng)，萘系減水劑基本適應(yīng)，凈漿流動動度為200～210，硬石膏：二水石膏=2：8時，對萘系減水劑沒多大影響，凈漿流動度為230左右，對木鈣、糖蜜類減水劑有影響，但不致出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。

　　在實際商品混凝土生產(chǎn)中，我也曾遇到過此類情況。南京某合資混凝土公司剛投產(chǎn)不久，用的水泥品種較多，有次訂購了2000噸當?shù)啬乘鄰S生產(chǎn)的水泥，為慎重起見，取樣進行適應(yīng)性試驗，結(jié)果無論是木質(zhì)素類還是萘系高效減水劑，都分別出現(xiàn)假凝和速凝現(xiàn)象。外方人員立即與我聯(lián)系，因當時南京硬石膏帶來的問題我很了解，馬上派人調(diào)查該水泥廠所用石膏，果然該水泥廠全部使用硬石膏，之后，混凝土公司將預(yù)購的2000噸水泥作了退貨處理。

　　所以在使用外加劑時，也需要事先對水泥中的石膏種類及其含量做一調(diào)查，以防出現(xiàn)不適應(yīng)的情況。