摘要：分析了水泥与高效减水剂相容性的影响因素，探讨了评价水泥与高效减水剂相容性的方法，分析了不同水灰比条件时评价方法的选择。结果表明，水泥与高效减水剂相容性同时受水泥矿物成份含量和形态，以及高效减水剂对水泥流变性能作用的影响；检测低水灰比条件下水泥-高效减水剂相容性时宜采用测定净浆流动度的试验方法，检测大水灰比条件下水泥-高效减水剂相容性时宜采用测定水泥净浆流动时间的试验方法。
关键词：水泥；高效减水剂；相容性
引言
外加剂与水泥的适应性是影响混凝土工作性的重要因素。外加剂与水泥适应性不好，可能是外加剂的原因，可能是水泥的原因，也可能是使用方法造成的，或是几种因素共同作用的结果。目前，全国各地水泥生产企业多，材料来源广，水泥的矿化成分复杂，加之混合材品种多，外加剂用于不同品种水泥技术效果区别很大。因此，外加剂和水泥的适应性成为长期以来困扰施工人员的技术难题。
1水泥与减水剂相容性的影响因素
在实际混凝土工程应用中，要解决好水泥和高效减水剂的相容性问题，首先要了解水泥与高效减水剂相容性理论上的影响因素，才能根据这些理论因素更合理地选择水泥品种及高效减水剂。相关研究表明，熟料矿物组成对水泥与高效减水剂的相容性有重要影响，其中C3A的影响最大，其次为C4AF。C3A含量越高，则水泥与高效减水剂的相容性就越差，反之，则相容性就越好，指出在探寻水泥与高效减水剂的相容性的内在影响因素时，应综合考虑矿物含量和形态（包括矿物析晶程度和固溶情况）。对水泥与萘系减水剂的相容性研究表明，水泥熟料矿物中含铝相的多少、总碱量、细度及硫酸钙的形态与掺量都影响到高效减水剂的相容性。水泥中含铝相C3A、C4AF含量越低，水泥-萘系减水剂的相容性就越好，并得出上文一致的结论：C3A的影响比C4AF大得多。因为C3A的水化速度比C4AF快，高效减水剂优先吸附于C3A或初期水化产物的表面。当水泥很细时，C3A水化速度就更快，就会在早期吸附更多的高效减水剂，从而减少了游离减水剂的含量，降低了分散作用。另外C3A含量高加速了凝结速度，使水泥浆体形成骨架结构，降低了流动度。如要提高浆体流动度，需要加入更多的减水剂。水泥中所含的硫酸钙的溶解速率，即液相中SO2-4的浓度也控制着水泥浆体的流变行为，影响水泥与高效减水剂的相容性。当硫酸盐溶解慢，而需要影响C3A的量却相对较多时，由于缺少足够多的SO2-4，较多的C3A就地水化，高效减水剂就会吸附于C3A及其初期水化产物，降低了液相中有效减水剂的浓度，分散作用减小。含半水石膏、二水石膏的水泥与高效减水剂的相容性比含硬石膏的要好，原因是前二者释放SO2-4的速度比后者快。
2水泥与减水剂相容性的检测方法
2.1净浆流动度法
净浆流动度法与Marsh筒法的原理基本一致，但在使用的检测器材与操作方式上存在差别。净浆流动度法的主要操作方式是在水泥净浆搅拌机当中加入一定数量的水泥、外加剂和水并进行搅拌，而后将搅拌完成后的净浆注入截锥圆模，将截锥圆模提起，对水泥净浆在玻璃平面上流动的最大直径进行检测。其中需要选用的仪器包括水泥净浆搅拌机、截锥圆模、准400mm×5mm的玻璃板、秒表、300mm钢制直尺、刮刀以及100g、1000g药物天平。应用此种检测方法时，先将玻璃板放置与水平位置，并利用湿布对玻璃板、截锥圆模、搅拌器及搅拌锅进行清理，使其表面保持湿润，同时不出现水渍，并将截锥圆模放置于玻璃板中间，用湿布将其覆盖。而后称取300g水泥倒入搅拌锅内，根据要求分别添加减水剂与水87g和105g并搅拌3min。搅拌完成后将净浆快速注入截锥圆模内并利用刮刀刮平，从垂直方向提起截锥圆模，开启秒表计时，让水泥净浆在玻璃板上流动1min后，利用直尺分别测量流动范围内相互垂直的两个方向最大直径，将平均值作为水泥净浆流动度。在表示水泥净浆流动度结果时应标注用水量、水泥强度等级标号、型号、厂家、外加剂掺量等信息。
最后应保证室内允许偏差在5mm。
2.2Marsh筒法
Marsh筒法采用大水灰比为0.35，与混凝土的实际水灰比接近，净浆流动度法采用小水灰比0.29，与混凝土的实际水灰比有一定的差距，本次试验结果显示Marsh筒法所测得的结果和净浆流动度检测的结果与混凝土的流动性都具有较好的对应性，用Marsh检测出各水泥饱和点与净浆流动度检测的饱和点基本一致。
2.3水泥泌水率的检测
通过对水泥泌水率的检测，能够反映出水泥的保水性能，同时也可以用于检测水泥与减水剂的相容性。该检测方法的应用方面，需要事先将250g水、500g水泥放入搅拌锅，通过水泥净浆搅拌机进行搅拌，搅拌过程中先低速搅拌120s，而后暂停15s，对叶片与搅拌锅壁的水泥进行清理，并高速搅拌120s。搅拌完成后利用搅拌勺继续搅拌5s，在搅拌均匀后向300mL量筒当中加入250g水泥净浆，在水泥初凝之前30min左右开始记录，而后每隔20min进行一次记录，直到相邻两次泌水量不继续增加。水泥泌水率的计算公式表示为M=G1/G0×100%，其中M为水泥泌水率；G1为泌水量；G0为水泥砂浆含水量。
2.4权重赋值分析法
依据水泥品质对水泥与减水剂相容性影响的主要因素的重要性，对其赋权重值为：矿物成分23%、碱含量18%、混合材9%、比表面积17%、颗粒级配15%和石膏18%。通过权重计算，得出水泥品质分析。水泥与减水剂相容性试验测试结果与上述分析结果基本吻合。因此，论证了水泥品质中对水泥与减水剂相容性影响因素按重要性排序为：矿物成分，碱含量，石膏，比表面积，颗粒级配，混合材。
3结论
通过用混凝土拌合物性能试验方法、水泥净浆流动度法、Marsh试验法三种对比方法验证水泥与减水剂的相容性，总结如下：（1）三种试验方法检测结果一致，能够从不同侧面检测出水泥与减水剂的相容性，但各有其特点，Marsh试验方法主要是反映浆体黏度，通过时间来衡量，在试验中数据比较敏感，影响因素较多，本次试验绘制出的曲线图有不光滑的特点，这就要求我们试验室具备稳定的试验条件，稳定的试验手法；净浆流动度法主要检测浆体的流态，在试验过程中表现出较直观的现象，从浆体中就能判断出饱和点，如达到饱和点后浆体有泌水、气泡等试验现象；混凝土拌合物的工作性检测是水泥与外加剂相容性最终的表现，试验结果比较滞后，不能及时指导生产。（2）Marsh筒法采用大水灰比为0.35，与混凝土的实际水灰比接近，净浆流动度法采用小水灰比0.29，与混凝土的实际水灰比有一定的差距，本次试验结果显示Marsh筒法所测得的结果和净浆流动度检测的结果与混凝土的流动性都具有较好的对应性，用Marsh检测出各水泥饱和点与净浆流动度检测的饱和点基本一致。（3）随减水剂掺量的增加净浆流动度法所测经时损失率远远高于Marsh筒法所测经时损失率，这是因为净浆流动度法的水灰比小于Marsh筒法。（4）Marsh试验数据较敏感，试验条件范围苛刻，影响因素较多，如要长期指导生产，需要在试验温湿度条件稳定、设备配套等情况下检测。（5）用Marsh检测出各水泥饱和点与净浆流动度检测的饱和点基本一致。（6）Marsh试验法适合指导生产，跟踪出厂水泥检验；净浆流动法具有检测方便、快捷、直观等特点，适用于施工现场、技术服务指导等试验检测。
参考文献
[1]周汉章,周锐智,等.聚羧酸外加剂与水泥的相容性[J].广东建材,2018,34(04):20-22.
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