淺談助磨劑與混凝土減水劑的適應(yīng)性

隨著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(yīng)用，助磨劑與混凝土減水劑的適應(yīng)性已成為一個新的熱點(diǎn)話題。

以水泥來說，它的化學(xué)組成、礦物成分、堿含量、混合材種類與摻量、粉磨細(xì)度等都是影響其與混凝土外加劑適應(yīng)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(xì)度更細(xì)。而助磨劑在粉磨過程中對物料顆粒吸附狀態(tài)的影響，尤其是以早強(qiáng)為特點(diǎn)的助磨劑對混凝土減水劑的影響相對突出。從水泥的角度來說，它與混凝土減水劑的適應(yīng)性顯然是主要矛盾，在此不作贅述。本文主要談?wù)勚┑氖褂檬侨绾斡绊懰嗯c混凝土減水劑的適應(yīng)性的。

首先，過分強(qiáng)調(diào)早強(qiáng)作用的助磨劑，勢必會較大幅度地促進(jìn)熟料顆粒的水化速度，以此在最短的時間內(nèi)形成一個對混合材發(fā)生強(qiáng)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，一方面水泥會過早地形成塑性強(qiáng)度，從而使混凝土的坍落度經(jīng)時損失增大；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(dá)到相同的坍落度時，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(qiáng)作用，但與混凝土減水劑的不適應(yīng)情況卻更加嚴(yán)重。

其次，助磨劑在磨機(jī)能耗不變的情況下可使水泥磨得更細(xì)，從而獲得更高的強(qiáng)度。水泥越細(xì)，比表面積越大，減水劑要達(dá)到飽和點(diǎn)的摻量就越高，從而導(dǎo)致在相同減水劑摻量的情況下，混凝土坍落度降低。

再次，水泥粉磨過程是物理作用誘發(fā)化學(xué)變化的過程。在這個過程中，隨著熟料顆粒的碎裂，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，石膏帶負(fù)電荷，石膏微粉強(qiáng)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(xì)，細(xì)顆粒更容易團(tuán)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，在水泥加水后短時間內(nèi)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(xì)石膏顆粒在熟料顆粒表面的吸附量減少，這對C3A 與石膏實現(xiàn)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C3A 水化產(chǎn)物的種類與形態(tài)，而它們又影響著混凝土減水劑的存在方式。若石膏與C3A 實現(xiàn)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，阻止其長大。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(nèi)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，宏觀上表現(xiàn)出要達(dá)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)時損失也變大。

最后，相對于存放幾天時間的水泥來說，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(qiáng)，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(dǎo)致反應(yīng)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(xiàn)水泥與減水劑適應(yīng)性不良的情況，就把問題歸咎到水泥頭上，水泥廠則把問題歸咎給助磨劑。所以，有些地區(qū)出現(xiàn)了商品混凝土攪拌站將添加過助磨劑的水泥拒之門外的現(xiàn)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(yīng)性產(chǎn)生的質(zhì)疑，在水泥生產(chǎn)和助磨劑使用過程中，應(yīng)該詳細(xì)分析使用助磨劑后出現(xiàn)的水泥與減水劑不適應(yīng)的真正原因。比如，增加了需水量的混合材，在混凝土中表現(xiàn)為初始坍落度降低，同樣坍落度時外加劑需求量增大，有時會被片面地認(rèn)為是助磨劑影響了水泥與減水劑的適應(yīng)性。水泥企業(yè)只有全面地認(rèn)識助磨劑和混凝土外加劑的作用機(jī)理，才能更好地應(yīng)用助磨劑，使助磨劑企業(yè)和水泥企業(yè)獲得雙贏。