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《中国建筑材料科学研究院》 2002年
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水泥主要特性对水泥与减水剂适应性影响的研究

贾祥道  
【摘要】: 现代混凝土科学的发展离不开化学外加剂的使用,外加剂的出现扩大了混凝土的使用范围,成为混凝土技术发展的第三次突破,但是外加剂与水泥之间普遍存在着适应性问题。 减水剂是混凝土外加剂中的重要品种,在混凝土中的使用也最为广泛。因而,在实际工程中反映最多、反响也最强烈的就是减水剂与水泥之间的不适应问题,特别是在我国水泥胶砂强度检验标准采用ISO标准后,为适应新标准,水泥生产企业相继采取措施提高水泥强度使水泥性能产生了变化,这必然影响到了水泥与减水剂之间的适应性。 本文从水泥的主要组成与颗粒特性及水泥中的混合材等几个方面研究了水泥特性对水泥与减水剂适应性的影响。采用水泥净浆流动度作为宏观评价指标,综合水泥浆体的Zeta-电位和水泥颗粒对减水剂的吸附量等参数,对影响水泥与减水剂适应性的原因进行了探讨,并用混凝土坍落度试验进行了印证。 研究结果表明:水泥比表面积的提高使减水剂的饱和掺量增大、水泥浆体的流动性损失加快;水泥颗粒球形度的提高对减水剂的饱和掺量影响不大,但可使水泥浆体的流动性及流动性保持效果得到改善,在水灰比较低时这种改善效果更为明显;在水泥比表面积相近时,水泥颗粒中微细颗粒含量的增大,使水泥浆体的初始流动性增大,但使水泥浆体的流动性保持效果变差。 矿渣的掺入及其细度和掺量变化对减水剂的饱和掺量影响不大,但对水泥浆体的流动性及流动性保持效果有明显的影响;粉煤灰的掺入可降低减水剂的饱和掺量,但其细度和掺量变化对减水剂的饱和掺量影响不大。另外,减水剂对水泥颗粒的分散效果随水泥中矿渣和粉煤灰细度的提高和掺量的增大而增强。 本文还对混合材的辅助“减水”作用机理进行了探讨,结果表明:混合材的辅助减水作用主要靠三种效应:吸附作用效应(混合材的掺入可影响水泥对减水剂的吸附量)、颗粒堆积效应(混合材的掺入可降低水泥颗粒堆积系统的空隙率,从而在有水存在时可减少颗粒间填充水的量)和颗粒球形效应(掺入颗粒球形度比水泥熟料粒子更好的混合材时,可减小水泥颗粒的水力半径,使粒子更易于转动和滑动)。 水泥浆体的初始流动性取决于水泥颗粒单位面积上减水剂初始吸附量的大小,吸附量越大,则水泥浆体的初始流动性越好;而水泥浆体的流动性保持效果取决于一段时间后掺减水剂水泥浆体中减水剂浓度的大小,减水剂的浓度越大,则水泥浆体的流动性保持效果越好。 通过研究,将水泥熟料与混合材分开粉磨,提高混合材比表面积的方法是水泥生产厂家生产优质水泥可行的技术措施之一,具有明显的经济、社会和环境效益。
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