摘要：外加剂与水泥/掺合料之间有时出现的不相适应性问题长期以来影响着实际工程对外加剂/掺合料的应用，并受到材料科学研究人员的高度重视。本文首先对混凝土外加剂与水泥/掺合料之间的适应性进行定义，并从混凝土外加剂、水泥和掺合料三个方面讨论导致商品混凝土中外加剂与水泥/掺合料不相适应的原因和机理进行研究和分析。 
　　关键词：外加剂  水泥  掺合料  适应性  影响因素采集者退散
　　改革开放以来，我国商品混凝土发展十分迅速。从1979年我国建立第一家预拌混凝土搅拌站开始，商品混凝土搅拌站如雨后春笋般成长。1990年，我国已建成100家商品混凝土搅拌站，到2002年，我国商品混凝土搅拌站数量更是高达1039家，实际年产量为13914m3，与2002年相比，2003年商品混凝土年产量的增加幅度超过30%。混凝土商品化进程的实施在提高混凝土质量、满足结构工程实际需要、节约资源、节省能源、保护环境和文明施工等方面都发挥了巨作用。然而，我国东、西部及沿海地区的经济、技术发展不均衡，混凝土商品化步伐和商品混凝土技术水平差别也很。我国个别发达城市，如上海、北京、广州等，混凝土商品化供应比例已于80%，而边远地区(有些甚至是省会城市)，其混凝土商品化程度却不足20%。为进一步提高混凝土商品化程度，加速混凝土商品化进程，2003年10月16日，我国商务部、公安部、建设部和交通部联合发布“关于限制禁止在城市城区现场搅拌混凝土的通知”。通知规定：从2003年12月31日起，北京等124个城市禁止现场搅拌混凝土；其它城市从2005年12月31日起禁止现场搅拌混凝土。可见，我国混凝土商品化步伐将急速加快。本文网
　　商品混凝土离不开化学外加剂和矿物掺合料，各种掺合料和以减水剂为主要组份配制的各种外加剂为商品混凝土的生产和应用提供了必要的技术保障。根据国外及我国发达城市商品混凝土的发展经验，首先要解决好化学外加剂和矿物掺合料的配套供应和应用技术问题，否则，混凝土商品化的进程必将受到严重的影响。 
　　关于化学外加剂和矿物掺合料，我国已经制定了较齐全的标准规范，如：1)GB8076-1997 混凝土外加剂；2)GB8077-2000 混凝土外加剂匀质性试验方法；3)JC473-2001混凝土泵送剂；4)GB50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范；5)GB1596-1991 用于水泥和混凝土中的粉煤灰；6)GB/T18046-2000 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉；7)JTJ275-2000 海工工程混凝土结构防腐蚀技术规范；8)GB/T18736-2002 高强高性能混凝土用矿物外加剂。这些标准规范的制定和实施为混凝土化学外加剂和矿物掺合料的正确选择和应用提供了良好的技术保障。但尽管这样，在实际工程中，常会出现不如意的使用效果，甚至出现重工程事故，造成严重的经济损失，再者，也容易引起原材料提供方、商品混凝土生产方和施工方之间的矛盾。实践表明，混凝外加剂与水泥/掺合料之间存在明显的适应性问题。发达国家的水泥生产厂和外加剂生产厂数量较少，质量相对稳定，而我国混凝土外加剂厂有500家以上，水泥生产厂更是超过2000家，所以，商品混凝土生产过程中外加剂与水泥/掺合料适应性问题相当突出，由此带来的技术难题和质量事故也较普遍。 
　　为正确认识外加剂与水泥/掺合料的适应性问题，本文结合工程实际和近几年的科研成果，对外加剂与水泥/掺合料适应与否进行定义，并就商品混凝土生产中较常出现的减水剂型外加剂(普通减水剂、高效减水剂、缓凝型减水剂、泵送剂等)与水泥/掺合料之间的适应性影响因素及机理展开全面研究和分析。 
　　1.  混凝土外加剂与水泥/掺合料适应性的定义
　　为正确定义外加剂与水泥/掺合料之间的适应性，首先应将因外加剂、水泥和掺合料本身性能不合格所产生的影响排除在外；其次，要将外加剂与水泥/掺合料是否能配合使用这一点考虑在内。 
　　可以这样理解混凝土外加剂与水泥/掺合料的适应与不适应性的概念：按照混凝土外加剂应用技术规范[1]，将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥(和掺合料)所配制的混凝土中，若能够产生应有的效果，我们就认为该水泥/掺合料与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥/掺合料与这种外加剂不适应。 
　　比如，分别用五种普通硅酸盐水泥并掺加某种高效减水剂(经检验符合高效减水剂标准要求[2])配制混凝土，在其它因素都相同的情况下，有种水泥所配制的混凝土在减水率方面出现了严重不足，则说明这种水泥与该高效减水剂不适应，而其它几种水泥与该高效减水剂是适应的。再比如，当某种水泥(掺有一定比例的掺合料)所配制的混凝土中掺加缓凝减水剂(经检验符合有关标准)，不仅得不到应有的缓凝效果，反而出现了不正常的快凝现象，这肯定是由于该缓凝减水剂与所使用的水泥和/或掺合料不相适应引起的。 
　　几乎所有品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题，只是目前来说商品混凝土中几乎全部使用减水型外加剂，而减水型外加剂与水泥/掺合料不相适应时能够比较直观快速地反应出，如出现混凝土流动性差、减水率低，或拌合物板结发热、流动性损失过快、不正常凝结等现象。商品混凝土生产和使用过程中反响最强烈的问题主要是外加剂与水泥/掺合料之间不相适应所导致的各种矛盾和质量事故。 
　　2. 减水型外加剂与水泥/掺合料适应性的影响因素及机理本文网
　　分析认为，减水型外加剂与水泥/掺合料的自身特性都会影响它们之间的适应性。就减水型外加剂自身来说，其分子特性、聚合度、中和离子、掺加时的状态等都会对其作用效果产生影响；而对水泥来说，其化学组成、矿物成分、调凝剂石膏的状态和掺量、碱含量、混合材种类和掺量、粉磨细度等都是必须考虑在内的因素；对于掺合料，则其种类、掺量等对减水型外加剂的作用效果影响较。 
　　2.1 减水剂自身特性对其塑化效果的影响 
　　就萘系高效减水剂自身的特性来讲，影响其对水泥/掺合料塑化效果的因素有磺化度、平均分子量、分子量分布以及聚合度、聚合性质 (直链、支链等) 等，另外，减水剂掺加时的状态(粉状或液态)也影响其塑化效果，具体情况如下。来源：
　　1)萘系减水剂在合成时的磺化越完全，则转变为带有磺酸基磺化物的萘环越多，该减水剂的分散作用也越强；水解过程也同样重要，因为水解过程可以使得萘环上α位的磺酸基除去，以利于缩聚反应。 
　　2)萘系减水剂的分子量(也即聚合度)对其塑化效果的影响非常显著，存在一个最佳分子量值。试验表明，萘系减水剂分子的聚合度为10左右时的塑化效果最理想。 
　　3)萘系减水剂中起中和作用的反离子的性质也影响减水剂的塑化效果。 
　　4)萘系减水剂掺加时的状态会影响其对水泥的塑化效果。试验表明，掺加粉状的减水剂其塑化效果比掺加液态减水剂时约低5%，其原因是粉状减水剂的分子呈缠绕形结构，而减水剂溶解在水中1天以上时则其分子呈直锁形结构，因此吸附在水泥颗粒上所起的分散效果就些。－全国最教育类网站() 
　　对于木质素磺酸盐系减水剂来说，其生产原料中木质素的来源、纯度、制备时加入的金属阳离子种类、添加状态等都对其作用效果产生一定影响。表1是对木质素磺酸钙(MG)和木质素磺酸钠(MN)作用效果的对比结果。可见，在相同掺量情况下，MN的塑化效果比MG明显，但其对砂浆抗压强度的改善效果却不如MG。 
　　与木质素磺酸盐系减水剂和萘系、密胺系高效减水剂相比，氨基磺酸盐系高效减水剂和聚缩酸系高效减水剂尽管减水率，控制坍落度损失效果明显，但合成工艺过程中的诸多因素都会对其作用效果产生较影响。