助磨劑與混凝土減水劑的適應性

隨著(zhù)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用，助磨劑與混凝土減水劑的適應性已成為一個(gè)新的熱點(diǎn)話(huà)題。
以水泥來(lái)說(shuō)，它的化學(xué)組成、礦物成分、堿含量、混合材種類(lèi)與摻量、粉磨細度等都是影響其與混凝土外加劑適應性的因素。使用助磨劑后，水泥的水化速度加快，混合材摻量更高，細度更細。而助磨劑在粉磨過(guò)程中對物料顆粒吸附狀態(tài)的影響，尤其是以早強為特點(diǎn)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(lái)說(shuō)，它與混凝土減水劑的適應性顯然是主要矛盾，在此不作贅述。本文主要談?wù)勚�磨劑的使用是如何影響水泥與混凝土減水劑的適應性的。
首先，過(guò)分強調早強作用的助磨劑，勢必會(huì )較大幅度地促進(jìn)熟料顆粒的水化速度，以此在最短的時(shí)間內形成一個(gè)對混合材發(fā)生強堿性激發(fā)作用的環(huán)境，從而使混合材摻量更高。但這樣一來(lái)，一方面水泥會(huì )過(guò)早地形成塑性強度，從而使混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)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，需要達到相同的坍落度時(shí)，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作用，但與混凝土減水劑的不適應情況卻更加嚴重。
其次，助磨劑在磨機能耗不變的情況下可使水泥磨得更細，從而獲得更高的強度。水泥越細，比表面積越大，減水劑要達到飽和點(diǎn)的摻量就越高，從而導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(guò)程是物理作用誘發(fā)化學(xué)變化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，隨著(zhù)熟料顆粒的碎裂，C a -O 、S i -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(shí)，石膏帶負電荷，石膏微粉強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，細顆粒更容易團聚在一起，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(shí)間內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，微細石膏顆粒在熟料顆粒表面的吸附量減少，這對C3A 與石膏實(shí)現最佳匹配產(chǎn)生了不良影響。石膏與C3A 的匹配性直接影響著(zhù)C3A 水化產(chǎn)物的種類(lèi)與形態(tài)，而它們又影響著(zhù)混凝土減水劑的存在方式。若石膏與C3A 實(shí)現最佳匹配，在減水劑存在的條件下，減水劑吸附在生成的A F t 晶胞的表面，阻止其長(cháng)大（A F t 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A F m ，在減水劑存在的條件下，大量減水劑分子嵌入生成的A F m 和水化硫鋁酸鈣的內部，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(guān)上表現出要達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(shí)損失也變大。
最后，相對于存放幾天時(shí)間的水泥來(lái)說(shuō)，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，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，導致反應活性高。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(diǎn)是混凝土坍落度損失較快最簡(jiǎn)單的因素，也是容易被商品混凝土攪拌站忽視的因素，一旦出現水泥與減水劑適應性不良的情況，就把問(wèn)題歸咎到水泥頭上，水泥廠(chǎng)則把問(wèn)題歸咎給助磨劑。所以，有些地區出現了商品混凝土攪拌站將添加過(guò)助磨劑的水泥拒之門(mén)外的現象。
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性產(chǎn)生的質(zhì)疑，在水泥生產(chǎn)和助磨劑使用過(guò)程中，應該詳細分析使用助磨劑后出現的水泥與減水劑不適應的真正原因。比如，增加了需水量的混合材，在混凝土中表現為初始坍落度降低，同樣坍落度時(shí)外加劑需求量增大，有時(shí)會(huì )被片面地認為是助磨劑影響了水泥與減水劑的適應性。水泥企業(yè)只有全面地認識助磨劑和混凝土外加劑的作用機理，才能更好地應用助磨劑，使助磨劑企業(yè)和水泥企業(yè)獲得雙贏(yíng)。