混凝土外加剂与水泥适应性的改善措施
发布时间：
2023-09-21 16:10
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在混凝土制备过程中，外加剂和水泥适应性将会对混凝土质量产生较大的影响。因此，在生产时应采取相应的改善措施对外加剂和水泥适应性进行控制，使混凝土质量和性能进一步提高，从而达到提高基建工程整体质量的目的。
1.混凝土外加剂对水泥的影响
外加剂通常为表面活性剂，其不但具有分散、吸附的作用，还具有润滑的作用。在混凝土制备过程中，通过添加外加剂，不但可以控制总需水量，还可以使混凝土质量进一步提高。混凝土外加剂种类较多，在实际应用过程中，应以混凝土性能、强度等级与要求等为依据对外加剂数量与种类进行确定。通常情况下，外加剂的掺加量应小于5%的水泥用量。通过使用外加剂，可以在提高施工质量的前提下，达到控制生产成本的目的。不同种类的外加剂对水泥影响也各不相同，主要内容如下。
1.1缓凝剂对水泥的影响
在缓凝剂使用过程中，不但可以延长混凝土凝结时间、推迟水化反应过程，还可以保障混凝土的塑性，具有较高的应用价值。通过对缓凝剂的成分进行分析可知，其主要可以分为有机缓凝剂与无机缓凝剂两种类型。通常情况下，有机缓凝剂具有较高的表面活性，其可以吸附于固体、液体及胶凝材料等边界，从而使骨料表面活性进一步提高。在有机缓凝剂使用过程中，其亲水基可以与水分子互相吸附，形成水分子膜，使混凝土凝结时间得到改善。与此同时，部分有机缓凝剂中存在特殊离子，其可以混凝土中的游离钙离子相结合，形成难溶于水的沉淀物，这些沉淀物吸附于固体颗粒表面，可以推迟水化反应。在无机缓凝剂使用过程中，经过理化过程，其可以在水泥表面形成隔水层，达到减缓凝结时间的目的。
表1为三聚磷酸钠缓凝剂与水泥凝结时间之间的关系。
1.2减水剂对水泥的影响
减水剂主要为表面活性剂，在其使用过程中，可以附着于水泥表面上，可以对各颗粒之间的相互作用力产生影响，从而达到塑化胶凝物质、分散颗粒的作用。与此同时，通过添加减水剂，可以使水泥颗粒表面呈现出负电位，导致其电位数量进一步增加，使各颗粒之间出现一定的静电斥力，在此前提下，各固体颗粒之间会相互分散。除此之外，在减水剂使用过程中，吸附层会产生三维效应，使水泥中的絮凝结构被破坏，从而使结构中的水分被释放出来，在此过程中，混凝土中的游离水含量会逐渐增加，为了使减水剂和水泥适应性进一步增加，应对减水剂掺量、分散性及减水率等因素进行控制。
1.3膨胀剂对水泥的影响
为了控制混凝土在水化过程中的收缩性，需要在混凝土中加入一定量的膨胀剂。通过使用膨胀剂，不但可以使混凝土的防渗性能与防裂性能进一步增加，还可以达到提高混凝土耐久性和强度的目的。到目前为止，在膨胀剂应用过程中，仍存在一定问题，因此需严格控制膨胀剂和水泥的适应性。
2. 外加剂和水泥的适应性与施工质量安全之间的关系
通过对当前基建工程施工情况进行分析可知，将外加剂加入混凝土中，不但可以使混凝土施工质量进一步提高，还可以改善混凝土的性能。通过添加外加剂，可以控制混凝土制备过程中的用水量，使生产成本进一步降低，从而达到提高基建工程经济效益的目的。在外加剂使用过程中，外加剂和水泥适应性会对施工质量安全产生较大的影响。例如：在预制管桩干硬性混凝土制备过程中，如果所使用的外加剂与水泥适应性较差，会导致预制管桩强度受到影响，导致严重的质量和安全事故。因此，应严格对混凝土外加剂和水泥适应性进行控制。
3. 影响外加剂和水泥适应性的主要因素
3.1水泥方面的影响
由于水泥结构较为复杂，因此，水泥成分会对外加剂的有效性产生影响，且水泥的新鲜度、使用剂量及温度也会对外加剂的适应性产生影响。水泥中含有较多的硫酸盐离子，其化学活性相对较高。水泥中的石膏可以起到凝结调节剂的作用，但是，部分外加剂中含有木钙与糖钙等成分，会使石膏的溶解受到影响从而导致混凝土出现结块问题，外加剂和水泥适应性受到严重影响。
3.2外加剂的影响
外加剂中存在较多的化学成分，会出现与水泥不相容的情况。不同化学成分的外加剂对水泥颗粒产生的影响也各不相同，主要影响因素包含外加剂的中和离子、磺化、聚合度、状态及纯度等。通常情况下，混凝土中外加剂的形状结构与分子量稳定性较差，水泥中的成分会和外加剂分子表面的活性剂发生反应，其反应情况将会直接对外加剂和水泥的适应性产生影响。
3.3外加剂掺加剂量及工艺的影响
在对混凝土进行制备过程中，外加剂的用量应小于5%的水泥用量，其掺量将会对混凝土性能产生较大影响。因此，在制备之前，应采取相应的试验对外加剂的最佳掺量进行试验。除了外加剂的掺量之外，混凝土制备过程中的掺入工艺也会对混凝土性能产生影响，当前常见的掺入工艺主要有后掺法与先掺法两种形式。根据相关试验可知，相较于先掺法，后掺法的效果更佳，且当混凝土性能一致时，后掺法所使用的外加剂量更少。
4. 混凝土外加剂与水泥的适应性中存在的问题
通常情况下，外加剂和水泥之间的适应性需要涉及物理学、材料学及化学等多个领域，其分析过程较为复杂，因此，需充分了解各项基础理论知识，保障两者之间的适应性。在基建工程施工过程中，水泥是混凝土中重要的组成成分，为了保障水泥质量，我国出台了一系列的改革措施，但是，在水泥实际应用过程中，与外加剂之间的适应性仍存在一些问题，主要内容如下。
（1）外加剂和水泥适应性较差由于外加剂成分与品种等的差异，会使水分出现减少或增加的情况，水泥的凝结速度会随之发生变化，导致水泥强度受到影响。
（2）通常情况下，外加剂是由各种化学成分合成制成的，存在一定的不稳定性。例如：在部分萘系减水剂使用过程中，分子量大小会影响外加剂稳定性，进而使外加剂和水泥之间的适应性受到影响。
（3）水泥中的化学成分与矿物成分也会对外加剂和水泥之间的适应性产生影响。在水泥生产过程中，为了使水泥强度进一步提高，需要适当调整水泥颗粒的大小；当水泥较细时，会使水泥的实际使用面积进一步增加，在混凝土制备过程中，其需水量也会随之增加，导致外加剂的浓度受到影响，使外加剂和水泥之间的适应性受到影响。
5. 改善混凝土外加剂与水泥适应性的主要措施
5.1提高混凝土制备的监控水平
为了对混凝土外加剂和水泥之间的适应性进行控制，在混凝土制备过程中应严格进行监控，主要做法具体如下。
（1）提高对混凝土原材料质量的监督和检验水平。在制备混凝土时，技术人员应对混凝土成分的参数与质量进行分析，确保其符合要求，且应选择与水泥相容性高的外加剂进行制备，防止出现外加剂和水泥不相容的情况，使混凝土原材料得到充分利用，从而达到提高外加剂和水泥适应性的目的。
（2）水泥生产厂商、混凝土原材料生产厂商及外加剂生产厂商之间应严密合作，对水泥、混凝土及外加剂中的不相容成分进行识别，并积极进行沟通，保障其适应性。例如：在外加剂生产过程中，若生产的外加剂与水泥适应性存在问题，厂商应积极进行沟通，对外加剂成分进行改进，使其符合混凝土施工要求。
（3）在混凝土制备过程中，技术人员应积极与外加剂厂商进行沟通，并根据其建议对混凝土配合比进行调整，确保混凝土性能符合要求。
5.2开发高性能减水剂
在对混凝土外加剂和水泥适应性进行控制的过程中，高性能减水剂具有重要意义。到目前为止，我国基建工程中常用的减水剂成分主要为有机化合物，该减水剂虽然减水率相对较高，但是存在与水泥相容性较差的问题，因此，为了保障混凝土质量，应积极开发高性能减水剂。在此过程中，为了改善高性能减水剂和水泥之间的相容性，技术人员可以使用复合外加剂；与此同时，为了保障两者之间的适应性，在对混凝土配合比进行确定时，技术人员应适当提高初始坍落度。混凝土制备之前，技术人员应在试验室中对水和减水剂之间的比例进行确定，确保其符合要求，且应对混凝土中各成分比例进行计算，并对计算准确性进行控制，在制备时对两者的比例进行控制，保障混凝土的制备质量符合要求。
5.3提高外加剂和水泥质量的检测水平
根据相关研究可知，外加剂和水泥的质量将会对两者之间的适应性产生直接影响，因此，在混凝土制备之前，技术人员应对水泥与外加剂的质量进行检测，确保其符合混凝土生产要求，严禁将劣质水泥和外加剂用于混凝土生产，保障基建工程整体施工质量。
5.4提高配制的标准化水平
为了保障外加剂和水泥之间的适应性，技术人员应以国家规定为依据，对两者之间的适应性进行试验，确保其符合混凝土生产要求。与此同时，在混凝土制备过程中，管理人员应以标准要求为依据，对混凝土各成分组成参数、生产工艺进行监督和检查，确保各材料、工序的合理性，在混凝土制备完成后，技术人员应严格对其质量进行检验，防止因外加剂和水泥适应性较差导致基建工程出现质量问题。
5.5加强生产单位的合作
在外加剂和水泥生产过程中，为了保障两者的适应性，各相关生产单位应积极进行合作。在外加剂生产过程中，外加剂厂商应与水泥厂商进行沟通，分析水泥中的成分，当水泥中存在硬石膏时，外加剂厂商应严禁将含糖钙的物质加入其中。与此同时，为了使混凝土性能进一步提高，外加剂厂商还应与混凝土厂商进行沟通，对外加剂品种与成分进行确定。除此之外，水泥生产厂商应提高自身生产水平，保障水泥产品的质量，并严格进行试验，确保其与外加剂的适应性符合要求。总而言之，在混凝土、外加剂及水泥生产过程中，各厂商应提高自身的合作意识，不但提高自身的生产工艺，并根据沟通结果，对自身产品生产成分、配比进行调整，使外加剂和水泥之间的适应性得到进一步提高。
5.6外加剂掺量及类型控制
在对混凝土进行生产过程中，水泥稳定性相对较强，且具有富余系数充足、波动较小的特点，是混凝土重要的组成成分。在对外加剂掺量及类型进行确定过程中，技术人员应以水泥初凝和终凝时间、富余量及强度标准差等参数为依据，合理选择外加剂的掺量及类型，确保其符合混凝土制备要求。与此同时，在外加剂进场之前，技术人员应以国家标准要求为依据，外加剂的品质及性能进行试验，确保其满足标准要求后才能进场。除此之外，技术人员还应对掺入外加剂后的混凝土性能进行试验，保障外加剂的掺量与类型满足混凝土生产要求，从而达到提高基建工程整体质量的目的。
6. 结语
在社会不断发展的过程中，基建工程数量与规模也随之增加，而人们对其建设质量与安全性要求也不断提高。目前，混凝土是我国基建工程施工过程中使用的主要施工材料，其质量将直接决定基建工程的质量，因此，应对混凝土制备质量进行控制。在混凝土制备过程中，技术人员应对外加剂与水泥之间的适应性进行控制，保障混凝土生产质量。因此，应采取外加剂掺量和类型控制、加强生产单位合作、提高配制的标准化水平、提高外加剂和水泥质量检测水平、开发高性能减水剂及提高混凝土制备监控水平等措施，对两者之间的适应性加以改善，使混凝土质量进一步提高，为基建工程发展奠定基础。
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