水泥的品種、細度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會影響需水量。由于不同品種的水泥達到標準稠度的需水量不同,所以不同品種水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比礦渣水泥和火山灰水泥的工作性好。礦渣水泥拌合物的流動性雖大,但粘聚性差,易泌水離析?;鹕交宜嗔鲃有孕?,但粘聚性最好。此外,水泥細度對混凝土拌合物的工作性亦有影響,適當提高水泥的細度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,減少泌水、離析現(xiàn)象。
水泥對混凝土坍落度經時損失的影響主要體現(xiàn)在水泥細度和化學參數(shù)兩個方面。水泥的比表面積越小,顆粒形狀越接近球形,混凝土的和易性將越好,坍落度經時損失也越小。影響混凝土坍落度損失的水泥化學參數(shù)中,C3A和C4AF的含量、C3A的形態(tài)、硫酸鈣含量及形態(tài)、堿含量等是影響混凝土坍落度經時損失的主要因素。
水泥的礦物組成不同會影響減水劑的坍落度損失,因為水泥中不同的礦物組成成分對減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對減水劑(表面活性劑類外加劑)吸附能力順序如下:
C3A>C4AF>C3S>C2S
在水泥加水攪拌后,外加劑隨之被吸附到水泥顆粒表面。按上述順序減水劑很快被吸附到C3A及C4AF等表面,而水泥水化的順序也是C3A>C4AF>C3S>C2S。C3A、C4AF水化很快,等到C3S、C4S開始水化時,液相中外加劑的濃度已變得很低。隨著水化時間的延續(xù),水泥顆粒表面的電動電位值減小,因而混凝土和易性變差,坍落度下降。水泥中的含堿量對減水劑的作用有很大的影響,因為水泥中的堿(Na2O·K2O)會加速水泥的早期水化速率,有明顯的促凝和早強作用,導致需水量增大。一般含堿量高的水泥使減水劑的流動性減小,且流動度的損失加快。在混凝土坍落度上表現(xiàn)為用高堿量水泥的混凝土坍落度損失大。
C3A、C4AF含量高和高堿量的水泥,一般對水泥相容性不好,坍落度損失大是外加劑與水泥適應性不好的最常見現(xiàn)象。
萘系減水劑在水泥顆粒上的吸附率和水泥水化速率受堿含量、細度、C3A、石膏等影響,它們控制混凝土流動性損失率。水泥中堿含量過低對混凝土坍落度損失也有影響,使用可溶堿含量低的水泥時,當減水劑慘量不足時會損失坍落度,且當劑量稍高于飽和點時,會出現(xiàn)嚴重的離析與泌水。生產實際中曾多次發(fā)現(xiàn),一些低堿水泥使用硫酸鈉含量在20%左右的低濃萘系減水劑,其坍落度損失比較小,這與一般水泥摻萘系減水劑的規(guī)律完全相反。
水泥新標準實施后,水泥的生產與檢驗皆以水灰比為0.5為基準,但中高強度的混凝土低水灰比都比較小,一般都低于0.5,低水灰比時,混凝土所用水泥中硫酸鈣溶解速度也是影響其流變行為的一個重要因素,因為溶解硫酸鹽的水分很少,SO42-就少,使得有較多的C3A由于缺少硫酸根離子而與高效減水劑分子上的磺酸根基團鍵合,使液相中高效減水劑含量下降,加速坍落度損失。試驗表明,含半水石膏、二水石膏的水泥比含硬石膏、氟石膏的水泥有較少的工作度損失,原因是前者釋放硫酸根離子比后者快。