本文從水泥、外加劑以及環(huán)境條件的各個方面闡述了水泥與混凝土外加劑的雙向適應(yīng)性，對配置高強(qiáng)、高性能混凝土提供了理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
引言
隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，外加劑在混凝土中的應(yīng)用越來越普遍。目前外加劑已成為混凝土的必要組分，被認(rèn)為是繼預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)以后的又一次技術(shù)大突破。外加劑促進(jìn)了混凝土新技術(shù)的發(fā)展，如泵送混凝土、流態(tài)混凝自密實混凝噴射混凝土等。但是，外加劑在混凝土的使用過程中，存在著一個普遍性的問題，就是與水泥的適應(yīng)性(即相容性)。例如，在泵送混凝土中經(jīng)常會出現(xiàn)坍落度損失的問題，這一問題就是外加劑與水泥適應(yīng)性典型的工程問題。遇到這種問題，大家普遍認(rèn)為水泥是固定的，不變的，只要滿足水泥標(biāo)準(zhǔn)要求就是合格的、合適的、合理的，而更多的是要求外加劑改變其成份、配方，性能來滿足不同品種的水泥，使之相適應(yīng)。
近年來，特別是高強(qiáng)高性能混凝土、泵送混凝土已經(jīng)在工程中得到了廣泛應(yīng)用，此時外加劑與水泥的適應(yīng)性問題對于工程質(zhì)量顯得更加突出。在某些時候，如果單純依靠調(diào)整外加劑的配方來適應(yīng)某個特定水泥，技術(shù)上是很難實現(xiàn)的。這樣做不但解決不了問題，反而增加了外加劑的成本。例如，對于“欠硫化水泥”即使幾倍甚至幾十倍的添加緩凝劑也解決不了其坍落度操作損失太快的問題。于是國內(nèi)外的有識之士就提出了“雙向適應(yīng)”的問題。也就是說不僅要求外加劑適應(yīng)水泥，同時也要求水泥通過調(diào)整其熟料礦物組成、細(xì)度及顆粒級配等來適應(yīng)外加劑，使水泥與外加劑雙向適應(yīng)。確實，混凝土的性能不僅取決于水泥的性能，也取決于外加劑的性能，更取決于二者之間的“相容性”。工程實際和科學(xué)研究證明只有“雙向適應(yīng)”，才能配制出性能優(yōu)異施工方便的混凝土。
總體來講，影響水泥與外加劑適應(yīng)性的因素包括三個方面:一是水泥方面，其主要因素包括:水泥礦物成份、石膏種類及摻量、堿含量、游離氧化鈣含量、混合材料種類及摻量、細(xì)度及顆粒組成、制成時間(新鮮程度)和溫度等。二是外加劑方面。如高效減水劑的化學(xué)成份，分子量、交聯(lián)度、磺化程度和平衡離子度，以及緩凝劑的種類與用量等:三是環(huán)境條件，如濕度、溫度、時間等。
1.適應(yīng)性問題中水泥方面的因素
1.1水泥熟料礦物成分:水泥熟料中四大礦物成分C3S、C2S， C3A、C4AF對外加劑的吸附能力是不一樣的。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其中C3A對減水劑的吸附量遠(yuǎn)高于其它礦物成分，依次是C3A>C4AF>C3S>C2S，其原因主要取決于水泥水化速度及水化產(chǎn)物的比表面積。
由于C3A水化速度快，它對減水劑的吸附量也最大，因此，從適應(yīng)性上講，水泥熟料礦物中C3A的含量應(yīng)量盡低一些，而C3S含量高一些較為有利。
1.2石膏的種類和摻量:當(dāng)水泥粉磨溫度過高，所摻加二水石膏會部分脫水較變?yōu)榘胨?，這就容易導(dǎo)致水泥凈漿發(fā)生快凝而影響與減水劑的適應(yīng)性。石膏摻量過少，當(dāng)水泥中SO3含量較低時，使用減水劑時會產(chǎn)生坍落度損失很大，甚至急凝現(xiàn)象。
1.3混合材料的種類:不同種類混合材料對減水劑的吸附產(chǎn)生不同影響，礦渣對萘系減水劑的吸附量小于煤矸石，因此一般情況下?lián)降V渣的水泥對減水劑的適應(yīng)性優(yōu)于摻煤矸石的水泥。摻火山灰的水泥與減水劑的適應(yīng)性較差，主要表現(xiàn)流動性差，經(jīng)過損失也大。而摻不同品種粉煤灰時水泥與減水劑的適應(yīng)性差異較大。使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰(含碳量≤5% )時塑化效果好，而使用粗粉煤灰，含碳量>5%的粉煤灰時塑化效果差。
1.4堿含量:隨著水泥堿含量的增大，高效減水劑對水泥的塑化效果變差。還會導(dǎo)致砼凝結(jié)時間縮短和坍落度損失變大，并存在有堿——骨料反應(yīng)的潛在危險。應(yīng)盡量使用堿含量≤0. 6%的低堿水泥。
