〔摘 要〕外加劑對(duì)水泥適應(yīng)性較復(fù)雜。本文論述了水泥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)確保水泥在滿足國(guó)標(biāo)的同時(shí),提高其內(nèi)在組成等指標(biāo)的穩(wěn)定性;水泥使用者在選用外加劑時(shí),也應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選用適應(yīng)性較好的外加劑,以達(dá)到預(yù)期的目的。
〔關(guān)鍵詞〕水泥;外加劑;適應(yīng)性;措施
〔中圖分類號(hào)〕TU528. 042 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1009 - 0142(2003) 02 - 0013 - 02
1 影響混凝土外加劑與水泥相容性的主要
因素
1. 1 水泥熟料的礦物成分
不同的熟料礦物對(duì)減水劑的吸附相差甚遠(yuǎn)。水泥對(duì)減水劑的吸附形式和吸附產(chǎn)物有著不同的兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為減水劑對(duì)熟料礦物有選擇性吸附,吸附量從大到小的順序?yàn)镃3A > C4AF > C3 S > C2 S。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為水泥熟料礦物水化速率快的,水化產(chǎn)物比表面積大的,對(duì)減水劑有吸附量大,其對(duì)減水劑的適應(yīng)性就差。眾所周知,水泥熟料礦物的水化速率由快到慢的順序依次為:C3A > C4AF > C3 S >C2 S。許多學(xué)者的研究也表明,C3A 的吸附量較其它礦物的吸附量大得多。C2 S 的吸附量非常小,有的研究者試驗(yàn)也認(rèn)為,高C2 S 水泥對(duì)高效減水劑的適應(yīng)性好。
1. 2 混合材品種及摻量
混合材的種類、摻量及其細(xì)度等,對(duì)減水劑的適應(yīng)性有影響。由于火山灰質(zhì)混合材具有較大的內(nèi)比表面積,吸附量大,一般來(lái)說(shuō),減水劑對(duì)摻礦渣混合材水泥的適應(yīng)性好,而對(duì)摻煤灰質(zhì)混合材的適應(yīng)性差。對(duì)于摻粉煤灰混合材的水泥,不同品種的粉煤灰,對(duì)適應(yīng)性影響差別較大,優(yōu)質(zhì)細(xì)粉煤灰,超細(xì)粉煤灰中含有球狀玻璃體,對(duì)減水劑的吸附量小,適應(yīng)性好。對(duì)粗粉煤灰、含碳量高的適應(yīng)性差。
1. 3 堿含量
堿含量對(duì)水泥的流動(dòng)度有影響,隨著堿含量的增加,水泥流動(dòng)度呈下降趨勢(shì)。見(jiàn)表1。
1. 4 石膏的品種與摻量
石膏有三種形態(tài): 二水石膏(CaSO4 ·2H2O) 、半水石膏(CaSO4 ·1P2H2O) 、無(wú)水石膏(CaSO4 ) 。石膏的不同形態(tài)以及各種工業(yè)副產(chǎn)石膏的使用,使得外加劑的使用更需謹(jǐn)慎。如減水劑,如果使用不當(dāng),就有可能變成了速凝劑。外加劑對(duì)不同石膏類型水泥凝結(jié)時(shí)間的影響見(jiàn)表2。不同石膏在不同減水劑中的溶解量見(jiàn)表3。
同一水泥廠的水泥由于其在溫度高、低不同狀態(tài)下,石膏有可能發(fā)生變化,使得外加劑與之的適應(yīng)性也會(huì)發(fā)生改變;因此,試驗(yàn)時(shí)的溫度應(yīng)與工地一致,要考慮外加劑中是否含有糖鈣、木鈣。
1. 5 水泥細(xì)度及溫度
高效減水劑與不同細(xì)度水泥的適應(yīng)性不同,水泥細(xì)度增加,外加劑摻量需提高,見(jiàn)表4。
水泥越新鮮,溫度越高,其對(duì)減水劑的吸附越多,適應(yīng)性越差。
綜上所述,同一品牌、同一等級(jí)的水泥,由于生產(chǎn)過(guò)程中原材料的變化、生料配合比的調(diào)整、工藝條件的改變等,都會(huì)導(dǎo)致水泥內(nèi)在成分及性能指標(biāo)的變化。因此,即使同品種、同品牌、同等級(jí)的水泥在不同時(shí)期,對(duì)外加劑的適應(yīng)性也未必一樣。
2 水泥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)采取提高水泥與外加劑的適應(yīng)性措施
為了提高水泥質(zhì)量,適應(yīng)ISO 標(biāo)準(zhǔn)的要求,縮小ISO 強(qiáng)度與GB 強(qiáng)度比,水泥生產(chǎn)企業(yè)目前采取了一些行之有效的技術(shù)措施,如提高熟料中C3 S、C3A 礦物含量,降低生料中鐵含量,從而降低C4AF 的含量、提高水泥細(xì)度、選擇石膏最佳摻量等。但水泥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提高對(duì)穩(wěn)定水泥質(zhì)量的重視程度,出廠水泥滿足國(guó)標(biāo)是基礎(chǔ)、是前提,穩(wěn)定內(nèi)在組成也不容忽視。
2. 1 選定熟料合理率值,優(yōu)化配料方案
熟料率值設(shè)計(jì)是由生產(chǎn)工藝和生料的易燒性等因素決定的,熟料率值設(shè)計(jì)是否合理,直接關(guān)系到熟料煅燒質(zhì)量,因而也決定了熟料的礦物組成。
由于各生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝不盡相同,甚至同一水泥廠的熟料生產(chǎn)工藝也差異較大,應(yīng)采取有效措施,確保質(zhì)量穩(wěn)定。如工源水泥集團(tuán)下屬的本溪水泥廠,既由帶余熱鍋爐的回轉(zhuǎn)窯,又有四級(jí)預(yù)熱窯外分解窯,由于配料方案完全不同,所以,熟料的礦物組成差異很大。該廠為了消除由于熟料礦物組成的不同而導(dǎo)致的水泥組分的差異,采取了將熟料搭配均化后上磨的技術(shù)手段,保證了水泥質(zhì)量的穩(wěn)定,為混凝土的制備及外加劑摻量的確定創(chuàng)造了條件。
2. 2 穩(wěn)定混合材品種及摻量
水泥顆粒屬連續(xù)級(jí)配顆粒緊密堆積體,加入兩種或兩種以上適宜混合材可加強(qiáng)填充效應(yīng)?；旌喜臒o(wú)論是單摻還是復(fù)摻,混合材本身的質(zhì)量要穩(wěn)定,摻入量要均勻,這樣,不僅水泥的強(qiáng)度指標(biāo)穩(wěn)定,而且為混凝土制備過(guò)程中外加劑的摻加創(chuàng)造了條件。特別指出,用作混合材的粉煤灰,最好選用一級(jí)灰。
2. 3 降低并穩(wěn)定水泥中的堿含量
嚴(yán)格控制原燃材料中的堿,保證水泥中堿含量的穩(wěn)定。
2. 4 穩(wěn)定石膏種類及摻量
為了降低生產(chǎn)成本,水泥生產(chǎn)企業(yè)在石膏的選用上有很大的彈性,二水石膏、半水石膏、無(wú)水石膏均有可能不定期使用,同時(shí),為了享受使用工業(yè)廢渣的國(guó)家優(yōu)惠政策,許多企業(yè)都在試驗(yàn)使用工業(yè)廢渣如磷石膏等工業(yè)副產(chǎn)品。因此,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)積極采取措施不僅保證水泥中SO3 含量的穩(wěn)定,同時(shí)要保證不同種類石膏摻入量的均衡。
2. 5 穩(wěn)定水泥細(xì)度
水泥生產(chǎn)企業(yè)不論是用篩余還是用比表面積來(lái)控制水泥細(xì)度,都應(yīng)穩(wěn)定水泥磨的生產(chǎn)工藝,不僅要保證水泥細(xì)度在一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi),同時(shí)還要保證其有一個(gè)合理的顆粒級(jí)配。
3 試驗(yàn)室試配實(shí)驗(yàn)
試配試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)條件要與工地一致。由于外加劑廠提供的產(chǎn)品本身可能就是復(fù)配的結(jié)果,因此,再將各種外加劑復(fù)配,某種成分就可能超標(biāo)。另外某些成分是不能混合到一起的,有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不僅削弱了它原有的作用,甚至可能出現(xiàn)可怕的后果。
4 結(jié)語(yǔ)
不同水泥企業(yè),由于各自裝備、工藝條件、技術(shù)水平及適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)技改措施的不同,即使是同品種、同等級(jí)的水泥,其特性也不一樣,甚至差異懸殊,因此水泥與外加劑相容性區(qū)別很大。外加劑使用企業(yè),應(yīng)根據(jù)水泥的變化進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究工作,并在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,投入使用。水泥生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)站在更高的角度上,在保證出廠水泥各項(xiàng)指標(biāo)滿足國(guó)標(biāo)的前提下,確保各項(xiàng)指標(biāo)的穩(wěn)定,使外加劑更好地適應(yīng)水泥變化的腳步,為我國(guó)的建筑事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。
