1.胶凝材料 水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料,与混凝土的泌水性能密切相关。水泥组分和颗粒级配等是造成混凝土滞后泌水的直接因素。普通硅酸盐水泥组分较复杂,其主要成分可视为由硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)和铁铝酸四钙(C4AF)组成。其中,C3S含量最大(50%~75%),主要决定混凝土早期强度和后期强度,C2S水化热较低,决定后期强度,C3A具有较高的水化热,对凝结时间和早期强度贡献最大,C4AF主要起到抗酸性物质腐蚀的作用。C3A是普硅水泥组分中水化速度最快,放热最多的组分。由于C3A的水化作用,使拌和水中的结合水增多,自由水减少,因此,通常情况下,新拌混凝土的坍落度和流动度都随时间增长而减小,直至尚失工作性。夏季气温高,C3A的水化加快,加之其放热量大,进一步促进C3A的水化,为了使水泥能够具有充足的施工时间,缓凝组分(石膏)加入量比其他季节多。过了夏季,转入气温较低的秋冬季,环境温度降到了10℃以下,C3A的水化速度减慢,放热减少,而水泥的缓凝组分不变时,就会出现混凝土滞后泌水现象。在对此种水泥的净浆测试中,发现减水剂的掺量增加时,净浆流动度随时间的增长先增长后降低。减水剂掺量增加可从水泥表面电荷进行分析,目前使用的减水剂分子都带负电荷,根据静电平衡原理,减水剂分子主要吸附于水泥组分的C3A和C4AF组分上。由于低温造成C3A水化减少,水泥颗粒表面的正电荷更多,那么就需要更多的减水剂分子吸附在其表面才能将水泥颗粒分散开,因此减水剂掺量增加。随着C3A水化反应的进行,水泥颗粒表面的正电荷逐渐减少,首先有一部分减水剂分子吸附出来,造成减水剂分子过量,从而出现滞后泌水现象,而没有解析出来的减水剂分子被包埋于水化产物中,丧失对水泥颗粒的分散能力。因此,要解决这个问题,可减小减水剂的掺量,适当将出机混凝土的坍落度和流动度减小一些,即使出现滞后,也不至于造成混凝土泌水。
另外,采用低热水泥进行混凝土拌合时,也时常出现滞后泌水现象,低热水泥广泛用于大体积混凝土中,有效降低了由于水泥水化过程中放热引起的混凝土开裂现象。为了降低水泥水化过程中的水化热,其组分中C3A含量较少,减水剂在水泥表面的吸附较少,因此同等掺量下,能起到分散作用的减水剂分子减少,表现为初期打不开。
水泥作为混凝土中最重要的胶凝材料,与混凝土的泌水性能密切相关。水泥组分和颗粒级配等是造成混凝土滞后泌水的直接因素。普通硅酸盐水泥组分较复杂,其主要成分可视为由硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)和铁铝酸四钙(C4AF)组成。其中,C3S含量最大(50%~75%),主要决定混凝土早期强度和后期强度,C2S水化热较低,决定后期强度,C3A具有较高的水化热,对凝结时间和早期强度贡献最大,C4AF主要起到抗酸性物质腐蚀的作用。C3A是普硅水泥组分中水化速度最快,放热最多的组分。由于C3A的水化作用,使拌和水中的结合水增多,自由水减少,因此,通常情况下,新拌混凝土的坍落度和流动度都随时间增长而减小,直至尚失工作性。夏季气温高,C3A的水化加快,加之其放热量大,进一步促进C3A的水化,为了使水泥能够具有充足的施工时间,缓凝组分(石膏)加入量比其他季节多。过了夏季,转入气温较低的秋冬季,环境温度降到了10℃以下,C3A的水化速度减慢,放热减少,而水泥的缓凝组分不变时,就会出现混凝土滞后泌水现象。在对此种水泥的净浆测试中,发现减水剂的掺量增加时,净浆流动度随时间的增长先增长后降低。减水剂掺量增加可从水泥表面电荷进行分析,目前使用的减水剂分子都带负电荷,根据静电平衡原理,减水剂分子主要吸附于水泥组分的C3A和C4AF组分上。由于低温造成C3A水化减少,水泥颗粒表面的正电荷更多,那么就需要更多的减水剂分子吸附在其表面才能将水泥颗粒分散开,因此减水剂掺量增加。随着C3A水化反应的进行,水泥颗粒表面的正电荷逐渐减少,首先有一部分减水剂分子吸附出来,造成减水剂分子过量,从而出现滞后泌水现象,而没有解析出来的减水剂分子被包埋于水化产物中,丧失对水泥颗粒的分散能力。因此,要解决这个问题,可减小减水剂的掺量,适当将出机混凝土的坍落度和流动度减小一些,即使出现滞后,也不至于造成混凝土泌水。 另外,采用低热水泥进行混凝土拌合时,也时常出现滞后泌水现象,低热水泥广泛用于大体积混凝土中,有效降低了由于水泥水化过程中放热引起的混凝土开裂现象。为了降低水泥水化过程中的水化热,其组分中C3A含量较少,减水剂在水泥表面的吸附较少,因此同等掺量下,能起到分散作用的减水剂分子减少,表现为初期打不开