水泥外加剂与混凝土外加剂双掺对混凝土性能的影响

摘要：目前我国越来越多的水泥厂使用水泥工艺外加剂，商品混凝土的兴起与发展，使现代混凝土技 术越来越依靠混凝土外加剂技术的应用。水泥半成品最终要被用在混凝土之中。水泥工艺外加剂与混凝土外加剂的双掺，无疑会对新拦混凝土的性能产生影响。本文 通过大量试验，取得了一定的技术成果，对于指导混凝土外加剂的正确应用具有重要的现实意义。

　　1　前言

　　水泥工艺外加剂按掺入的生产顺序不同，可分为生料外加剂和水泥外加剂，按用途可分为速烧剂，助磨剂，激发剂等。国外使用水泥外加剂主要体现在助磨剂及混合材 激发剂上。水泥助磨剂是一种在水泥粉磨过程中加入磨机内起助磨作用而又不损害水泥性能的添加剂，一般掺量为1%以下。它可改变磨机内部物料之间的分散性及 水泥的流速，提高水泥的输送效率，并有效消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象，可提高磨机台时产量达20%左右，同时有效地减少了过粉磨现象，优化 水泥颗粒级配，降低水泥筛余。复合型助磨剂往往还含有对粉煤灰、矿粉起激发其潜在活性作用的激发剂。

　　由于能源紧张，水泥向绿色和高性能方向发展，iso标准的实施，越来越多的水泥工厂选择添加水泥助磨剂、多功能助磨激发剂来提高粉磨效率，降低能耗，增加台 时产量，提高质量。在发达国家如美国、欧洲地区，90%以上的水泥厂都加了助磨剂，而我国目前仅有15%-20%的工厂使用。我国使用的助磨剂主要有　　 乙二醇、丙三醇、三乙醇胺、二乙醇胺、木质素磺酸钙盐。美国使用的助磨剂主要有脱糖木质素、三乙醇、炭黑、磷酸三钙、二甲基2-4戊烷二醇，德国使用权用 的助磨剂有醋酸胺、乙二醇、丙三醇等。液态掺量一般为0.6/万-8万，固态粉剂掺量一般为0.3%-1.0%。由于预拌混凝土要加入缓凝高效减水剂（泵 送剂）。水泥所用助磨剂与混凝土处加剂的双掺对新拌混凝土的性能会有影响，这正是本文所要讨论的问题,这里的水泥工艺外加剂的特指水泥在粉磨过程中加入的 助磨剂，混合材助磨激发复合剂。

　　2　原材料与实验方法

　　2.1 助磨剂

　　（1）北京绿佳伟业产kpy-99（液体无气味），参量1.6-5/万；

　　（2）美国希普公司产cga（液体有碳氨化肥的气味）掺量2-5/万；

　　（3）多功能助磨激发剂sq，粉剂；sq助磨激发剂为沈阳星光建材集团研究生产，掺量为胶结材的1%-2%，其主要组分为so42-盐及醇胺类助磨剂。

　　（4）jh型粉煤灰、矿渣激发剂，粉剂。吉林天一建材有限公司生产，推荐掺量0.6%-1.0%.该外加剂以硅酸盐类、煅烧石膏等为主要组分，通过物理化学双重作用，以及特殊的工艺加工生产而成的一种复合粉末材料。

　　选 择有代表性的三家不同地区的水泥厂加入助磨剂kpy-99及cga制得p.o42.5。sq及jh激发剂在拌制混凝土时掺加，拌制混凝土时再加入混凝土泵 送剂。了解水泥工艺外加剂对新拌混凝土泌水，坍损，强度增长情况等影响具有很重要的现实意义。混凝土外加剂虽然种类很多，但我国商品混凝土使用的多是多功 能的复合泵送剂。

　　本文所指混凝土外加剂就是指高效缓凝泵送剂,它集高效减水、缓凝、适当引气、保水增笛等作用于一体,萘系、氨基磺酸系、聚羧酸系列减水剂是它的主要成分。

　　2.2 试验原材料

　　（1）海螺p.o425及加助磨剂后的海螺p.o425

　　（2）巨龙p.o425及加助磨剂后的巨龙p.o425

　　（3）京阳p.o425及加助磨剂后的京阳p.o425

　　（4）江砂、中砂、细度模数2.6

　　（5）玄武岩碎石，5-20mm连续级配；

　　（6）jm-8萘系缓凝高效减水剂；

　　（7）sbt-8,氨基系缓凝高效减水剂；

　　（8）pca聚羧系缓凝高效减水剂；

　　（9）南京华能电厂i级粉煤灰；

　　（10）江南水泥厂s95级矿渣打粉；

　　3　混凝土试验结果与讨论

　　采用商品混凝土公司常规混凝土配比：配比如下：w=165-185，c=320，fa=100，s=752，g小=200，g大=882（单位均为kg/m³）（以下没有特殊说明时均以此配比为准）。

　　3.1外加剂为jm-8萘系缓凝高效减水剂，其组成为fdn0.5%+缓凝剂0.06%。试验料计10l。结果见表1。

　表1　sq与jm双掺对混凝土性能的影响

　　以上可明显看出：

　　（1）萘系混凝土外加剂与助磨激发剂sq双掺时，混凝土出料流动性（扩展度）降低，混凝土粘聚性更好了，没有泌水现象，同时坍损增大。

　　（2）相同的坍落度条件下加激发剂2%，单方用水量加略微增加（5-11kg/m3)（此3为上标），混凝土同期强度仍然可增加3-5mpa.

　　（3）掺加sq后，混凝土外加剂的减水效果降低了。

　　3.2 外加剂为sbt-8氨基磺酸盐系高效减水剂，基组成为氨基磺酸盐减水剂0.45%+缓凝剂0.04%助磨激发剂sq掺量为2%，cga、kpy-99掺均为5/万。试验结果见表2。　　

表2　sbt-8与不同水泥外加剂双掺对混凝土性能的影响　　

　　注：1-4海螺水泥，5-8巨龙水泥。

　　由表2可知：

　　（1）不同的水泥，对于像sq类激发剂在掺量2%的条件下，保坍型氨基系减水剂仍然有很好的保坍能力。（2）助磨剂cga.kpy不能改善混凝土的和易性性，对于泌水不能起减少作用。基本上对强度影响不大。

　　3.3 jh激发剂在掺不同系别外加剂混凝土中的应用，试验结果见表3。

　　表3 jh混凝土掺合料激发剂在不同系别外加剂的应用　　

　　备注：1-3海螺水泥；4-6巨龙水泥；7-11京阳水泥；其混凝土配合比：　w=174，c=200，s=836，g=1060。（单位：kg/m³）