降低混凝土裂縫應(yīng)重視物料與外加劑的配比

一、外加劑與水泥產(chǎn)生不相適應(yīng)問題的主要因素

混凝土的性能不僅取決于組成材料的性能，更取決于材料之間的適應(yīng)性及混凝土配合比。外加劑與水泥的不相適應(yīng)問題，即外加劑對水泥工作性能改善不明顯、混凝土坍落度損失過大，或混凝土過于快凝，甚至造成混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件更易出現(xiàn)的裂縫。

外加劑作為混凝土的5組分，所占比重很小，但是對混凝土的性能卻是影響很大，能夠明顯提高混凝土的坍落度、調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，從而改善混凝土施工性能或節(jié)約成本。水泥的水化反應(yīng)需要不到水泥質(zhì)量25%的水，但水泥遇到水會形成絮凝結(jié)構(gòu)將水包裹在里面，為了使水泥水化更完全和提高混凝土施工性能需要加入更多的水，外加劑的加入能夠在水泥顆粒表面定向吸附，使水泥顆粒表面帶有同性電荷，因斥力作用而分離開來，從而釋放出水泥絮凝結(jié)構(gòu)包裹的水份，使更多的水參與水化反應(yīng)、提高流動性。水泥顆粒對外加劑吸附性的大小及外加劑作用的損耗大小，反應(yīng)了外加劑與水泥的適應(yīng)性好壞。

外加劑與水泥的不相適應(yīng)性問題是讓所有商品混凝土廠家的擔(dān)心和頭痛的問題，而出現(xiàn)問題后，終總歸罪與外加劑，外加劑與水泥的不相適應(yīng)性有外加劑本身的質(zhì)量、化學(xué)成分的因素，主因卻常是水泥及摻合料等的因素有關(guān)，無論是普通減水劑、奈系高效減水劑還是3代聚羧酸系高效減水劑都會出現(xiàn)與水泥的不相適應(yīng)性的情況，影響外加劑與水泥的適應(yīng)性的因素很多，主要有:

1、外加劑自身的因素

外加劑(減水劑)的品種不同、結(jié)構(gòu)官能團的不同、聚合度不同、復(fù)配組分不同等等因素的影響均會影響與水泥的適應(yīng)性。不同廠家生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、質(zhì)量管理水平不一樣，產(chǎn)品必然有差異。

2、水泥的礦物組成對外加劑的影響

水泥的礦物組成對外加劑的影響很大，水泥的礦物組成主要有鋁酸三鈣(C3A)、鐵鋁酸四鈣(C4AF)、硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)等，不同礦物組成主要是由生產(chǎn)水泥的原材料和生產(chǎn)工藝決定的，水泥的礦物組成中對外加劑影響因素大小依次為C3A>C4AF>C3S>C2S。C3A水化反應(yīng)快，早期強度提高快，需水量大，C3A含量過高(質(zhì)量分數(shù)大于8%)，C3A吸附外加劑量大，外加劑作用損失大。水泥廠家為了達到質(zhì)量指標，往往提高C3A含量節(jié)約成本。

3、水泥熟料中添加調(diào)凝石膏品種的影響

水泥的生產(chǎn)后需要加入石膏調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，水泥廠家使用的調(diào)凝石膏對外加劑影響因素大小依次為硬石膏(工業(yè)無水石膏)>半水石膏>二水石膏，水泥廠家為了節(jié)約成本往往使用工業(yè)無水石膏，這樣不影響水泥達到質(zhì)量指標要求，對普通不摻加外加劑的混凝土沒有不良反應(yīng)，但對現(xiàn)代摻加外加劑的混凝土，用硬石膏的水泥需水量大，吸附外加劑量大，外加劑損失量大。硬石膏對木鈣類影響更加顯著，甚至?xí)霈F(xiàn)急凝(假凝)現(xiàn)象。

4、水泥細度和顆粒級配的影響

水泥廠家常常為了達到水泥新標準要求，提高市場競爭力，加強研磨，提高水泥的細度從而提高強度。水泥過細，需水量大，同樣會吸附外加劑量更大，外加劑損失量大;同時過細的水泥在研磨時溫度更高，也會使更多的水合石膏分解成無水石膏，無水石膏含量提高，與外加劑的適應(yīng)性也會變差。水泥的顆粒級配不好，水泥凈漿泌水率大的水泥與外加劑適應(yīng)性較差。

5、水泥的堿含量

堿含量過高(堿含量>0.8%)的水泥或堿含量過低(堿含量<0.5%)的水泥，也容易與外加劑產(chǎn)生不適應(yīng)。水泥中堿主要來源于所用原材料，特別是石灰和粘土。含堿量過高或過低的水泥，在某些品種外加劑加入時，會引起水泥中石膏溶解度變化，使水泥礦物成分C3A水化速率加快，需水量增大，工作度損失也變快。這時加入可溶性Na2SO4，能夠提高其與外加劑的適應(yīng)性。粉煤灰、礦粉的摻入能夠與水泥的水化產(chǎn)物Ca(OH)2發(fā)生二次反應(yīng)，降低混凝土的堿度，使外加劑與水泥的適應(yīng)性有所改善。

6、新進水泥的影響

新出廠的水泥與外加劑的適應(yīng)性不如陳置的水泥。同樣的外加劑能使陳置的水泥出現(xiàn)更高的流動度，因為剛生產(chǎn)出廠的水泥比較干燥，溫度高，與水化合反應(yīng)更快，經(jīng)14d以上的吸濕降溫后，自由能降低，與外加劑的適應(yīng)性提高，會出現(xiàn)明顯的差異。

7、粉煤灰與外加劑的適應(yīng)性

粉煤灰過細，也會要多一些的外加劑分散粉煤灰顆粒;粉煤灰燒失量越大(即含碳量越大)，需水量越大，對外加劑影響越大，碳粒粗大多孔，容易吸水，吸附外加劑的能力強，使外加劑的摻量增加，特別是對引氣劑影響大。

8、氣溫、風(fēng)力對外加劑的影響

氣溫越高，風(fēng)越大，砼坍落度損失越大。氣溫高，水泥水化反應(yīng)快，外加劑的消耗加快，風(fēng)越大，混凝土水份蒸發(fā)越快，加快了水泥顆粒之間的物理凝聚，混凝土坍落度損失越大。夏季氣溫太高時，可以采取對骨料澆水降溫的辦法，減小坍落度損失。

9、骨料的影響

骨料的含泥量、泥塊含量大，大量的粘土細粒會吸收更多的水份，消耗更多外加劑，使新拌混凝土和易性變差，容易離析，坍落度損失大，還影響混凝土強度;混凝土配合比不當(dāng)，砂率不合理，也會增加坍落度的損失。砂率偏小，混凝土也容易離析、爬底，混凝土坍落度損失大;砂率偏大，過多的砂需要更多的水份潤濕，使混凝土坍落度變小，也影響混凝土強度;骨料的級配不良，特別的缺少中間粒級的骨料，也容易造成混凝土離析、爬底，混凝土坍落度損失大，影響混凝土質(zhì)量

二、解決外加劑與水泥的不相適應(yīng)問題的對策

解決外加劑與水泥的不相適應(yīng)問題，重在預(yù)防，注重材料的選擇和進場材料的檢測。外加劑與水泥的適應(yīng)性是個錯蹤復(fù)雜的問題，出現(xiàn)外加劑與水泥的不相適應(yīng)問題，混凝土廠家及時對策:根據(jù)情況，以實驗為基礎(chǔ)，分析查找原因，調(diào)整混凝土配合比，提高出廠坍落度，減少坍落度損失。常要調(diào)整粉煤灰用量，提高外加劑用量，提高外加劑在混凝土中的液相殘留，保持水灰比不變，提高水泥用量，這無疑提高了單方造價。或可采用二次添加法，即將出廠坍落度控制在80～100，到工地使用前用外加劑溶液強攪約2min調(diào)整到140，這樣更加經(jīng)濟有效?；炷翉S家水泥常因庫存量大，需要外加劑去適應(yīng)水泥，即要外加劑廠家調(diào)整配方，根據(jù)混凝土廠家使用的水泥調(diào)整外加劑中減水劑、緩凝劑的品種和摻量，或增加保塑劑、氣泡穩(wěn)定的引氣劑等?；炷僚浜媳鹊拇_定，還需要考慮到混凝土的凝結(jié)時間，外加劑中有緩凝成份，較高的氣溫突然驟降，混凝土中外加劑用的過多，沒有及時調(diào)整配方，造成混凝土長時間不凝結(jié)，嚴重影響混凝土強度，夏季施工也應(yīng)避開高溫風(fēng)大的中午時段，對原材料進行降溫處理?；炷潦┕づ浜媳戎猩奥实拇_定，還要根據(jù)砂細度的大小，粗骨料的孔隙率調(diào)整大小。

三、水泥、外加劑、粉煤灰的選擇

水泥的選擇:從外加劑與水泥產(chǎn)生不相適應(yīng)問題的因素中，可以發(fā)現(xiàn)需水量大的水泥，更容易出現(xiàn)與外加劑不相適應(yīng)問題。所以應(yīng)選擇使用需水量小，強度又較高的水泥。對于配制高性能混凝土，選擇這樣流變性好，反應(yīng)性能低的水泥更加重要。實驗選擇方法:以不同的廠家的外加劑檢測該種水泥的凈漿流動度或砂漿流動度，對多種外加劑均出現(xiàn)了大的流動度和小的流動度損失的水泥，與外加劑適應(yīng)性好，應(yīng)選擇使用。

外加劑的選擇:應(yīng)用已知與外加劑適應(yīng)性較好的水泥實驗，選擇其能使該水泥砂漿流動度較大的外加劑，并應(yīng)試驗摻加該外加劑的混凝土工作性能。外加劑的選擇應(yīng)注意選擇大的廠家，因為大的廠家自動化程度高，技術(shù)水平高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、品種多，處理問題能力強。而小的廠家，人工操作，產(chǎn)品不穩(wěn)定，甚至有的廠家只是進半成品復(fù)配，進的原料質(zhì)量都難以保證，供給的外加劑質(zhì)量也是難以有穩(wěn)定的質(zhì)量。

粉煤灰的選擇:粉煤灰的影響主要有含碳量的影響，含碳量大的粉煤灰需水量大，另外，粉煤灰越細，球型玻璃體含量越高，越能改善混凝土的性能，使需水量越小，粉煤灰的使用需要粉煤灰有減水效果。粉煤灰細度的選擇，比表面積在450m2/d～550m2/d、0.045mm篩余在12%～5%的粉煤灰與水泥顆粒能形成良好的級配組合，更好發(fā)揮微集料的填充效應(yīng)，對混凝土耐久性有利于粉煤灰的使用選擇燒失量<5%、需水量<100%的Ⅰ、Ⅱ粉煤灰較好。

雖然材料廠家供給水泥、粉煤灰都能達到合格的標準，但混凝土廠家應(yīng)對水泥、粉煤灰提出具體的質(zhì)量指標，并要求質(zhì)量穩(wěn)定。水泥廠家改變原材料來源、改變工藝，均會造成水泥品質(zhì)的很大改變，所以應(yīng)要求水泥廠家出現(xiàn)這些情況應(yīng)事先通知，如果生產(chǎn)出的水泥不能達到使用要求，則應(yīng)要求水泥廠家恢復(fù)原有品質(zhì)，或重新選擇水泥。

混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性問題，是個錯綜復(fù)雜的問題，但也是一個必須了解和基本掌握的問題。預(yù)防和處理混凝土出現(xiàn)外加劑與水泥的適應(yīng)性問題，首先要從混凝土原材料入手。原材料的選擇不當(dāng)，均會給施工帶來問題，增加費用，甚至造成工程事故，所以混凝土廠家應(yīng)該以實驗為基礎(chǔ)慎重科學(xué)地選擇使用材料。

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