浅谈助磨剂与混凝土减水剂的适应性

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随着助磨剂在我国水泥企业的逐渐普及，以及商品混凝土在建筑施工中的广泛应用，助磨剂与混凝土减水剂的适应性已成为一个新的热点话题。

以水泥来说，它的化学组成、矿物成分、碱含量、混合材种类与掺量、粉磨细度等都是影响其与混凝土外加剂适应性的因素。使用助磨剂后，水泥的水化速度加快，混合材掺量更高，细度更细。而助磨剂在粉磨过程中对物料颗粒吸附状态的影响，尤其是以早强为特点的助磨剂对混凝土减水剂的影响相对突出。从水泥的角度来说，它与混凝土减水剂的适应性显然是主要矛盾，在此不作赘述。本文主要谈谈助磨剂的使用是如何影响水泥与混凝土减水剂的适应性的。

首先，过分强调早强作用的助磨剂，势必会较大幅度地促进熟料颗粒的水化速度，以此在最短的时间内形成一个对混合材发生强碱性激发作用的环境，从而使混合材掺量更高。但这样一来，一方面水泥会过早地形成塑性强度，从而使混凝土的坍落度经时损失增大；另一方面，如果增加的是粉煤灰、炉渣、石煤渣等需水量较高的混合材，那么使用这种水泥的混凝土在水灰比不变的前提下，需要达到相同的坍落度时，就需要提高减水剂的掺量。而有些粉体助磨剂的主要成分以氢氧化钠、生石灰、元明粉、盐为主，虽然具有明显的增强作用，但与混凝土减水剂的不适应情况却更加严重。

其次，助磨剂在磨机能耗不变的情况下可使水泥磨得更细，从而获得更高的强度。水泥越细，比表面积越大，减水剂要达到饱和点的掺量就越高，从而导致在相同减水剂掺量的情况下，混凝土坍落度降低。

再次，水泥粉磨过程是物理作用诱发化学变化的过程。在这个过程中，随着熟料颗粒的碎裂，C a -O 、S i -O 被打断，引起电荷的不平衡，颗粒带上了静电荷。熟料与石膏共粉磨时，石膏带负电荷，石膏微粉强烈吸附在熟料颗粒的表面。由于选择性粉磨作用，石膏与C3A 较熟料中的其他矿物更容易磨细，细颗粒更容易团聚在一起，石膏微粉吸附在C3A 颗粒表面。未加入助磨剂前，这种互相吸附匹配是平衡的，在水泥加水后短时间内形成的钙矾石足以沉积在熟料颗粒表面使得水化速度得以控制。助磨剂加入后，吸附在熟料与石膏粉体的表面，阻碍了石膏微粉吸附在熟料颗粒的表面。另外，由于助磨剂的分散作用，微细石膏颗粒在熟料颗粒表面的吸附量减少，这对C3A 与石膏实现最佳匹配产生了不良影响。石膏与C3A 的匹配性直接影响着C3A 水化产物的种类与形态，而它们又影响着混凝土减水剂的存在方式。若石膏与C3A 实现最佳匹配，在减水剂存在的条件下，减水剂吸附在生成的A F t 晶胞的表面，阻止其长大。若石膏与C3A 的匹配性不良，水化产物更多为A F m ,在减水剂存在的条件下，大量减水剂分子嵌入生成的A F m 和水化硫铝酸钙的内部，而不是吸附在颗粒的表面。水泥水化的液相环境中减水剂相对浓度降低，宏观上表现出要达到相同的混凝土坍落度，减水剂掺量就要增加，而且坍落度经时损失也变大。

最后，相对于存放几天时间的水泥来说，减水剂对新鲜水泥的塑化效果要差一些。新鲜水泥的正电性较强，对减水剂的吸附能力较大。而水泥颗粒新生表面的自由能较高，导致反应活性高。另外，水泥的温度越高，减水剂对它的塑化效果也越差。以上两点是混凝土坍落度损失较快最简单的因素，也是容易被商品混凝土搅拌站忽视的因素，一旦出现水泥与减水剂适应性不良的情况，就把问题归咎到水泥头上，水泥厂则把问题归咎给助磨剂。所以，有些地区出现了商品混凝土搅拌站将添加过助磨剂的水泥拒之门外的现象。

因此，为了减少使用助磨剂后企业对水泥与混凝土减水剂的适应性产生的质疑，在水泥生产和助磨剂使用过程中，应该详细分析使用助磨剂后出现的水泥与减水剂不适应的真正原因。比如，增加了需水量的混合材，在混凝土中表现为初始坍落度降低，同样坍落度时外加剂需求量增大，有时会被片面地认为是助磨剂影响了水泥与减水剂的适应性。水泥企业只有全面地认识助磨剂和混凝土外加剂的作用机理，才能更好地应用助磨剂，使助磨剂企业和水泥企业获得双赢。