水泥的品種、細(xì)度、礦物組成以及混合材料的摻量等都會(huì)影響需水量。由于不同品種的水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度的需水量不同,所以不同品種水泥配制成的混凝土拌合物具有不同的和易性。通常普通水泥的混凝土拌合物比礦渣水泥和火山灰水泥的工作性好。礦渣水泥拌合物的流動(dòng)性雖大,但粘聚性差,易泌水離析?;鹕交宜嗔鲃?dòng)性小,但粘聚性最好。此外,水泥細(xì)度對(duì)混凝土拌合物的工作性亦有影響,適當(dāng)提高水泥的細(xì)度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,減少泌水、離析現(xiàn)象。
水泥對(duì)混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的影響主要體現(xiàn)在水泥細(xì)度和化學(xué)參數(shù)兩個(gè)方面。水泥的比表面積越小,顆粒形狀越接近球形,混凝土的和易性將越好,坍落度經(jīng)時(shí)損失也越小。影響混凝土坍落度損失的水泥化學(xué)參數(shù)中,C3A和C4AF的含量、C3A的形態(tài)、硫酸鈣含量及形態(tài)、堿含量等是影響混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的主要因素。
水泥的礦物組成不同會(huì)影響減水劑的坍落度損失,因?yàn)樗嘀胁煌牡V物組成成分對(duì)減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對(duì)減水劑的吸附能力有大有小。水泥中幾種主要礦物對(duì)減水劑(表面活性劑類外加劑)吸附能力順序如下:
C3A>C4AF>C3S>C2S
在水泥加水?dāng)嚢韬螅饧觿╇S之被吸附到水泥顆粒表面。按上述順序減水劑很快被吸附到C3A及C4AF等表面,而水泥水化的順序也是C3A>C4AF>C3S>C2S。C3A、C4AF水化很快,等到C3S、C4S開(kāi)始水化時(shí),液相中外加劑的濃度已變得很低。隨著水化時(shí)間的延續(xù),水泥顆粒表面的電動(dòng)電位值減小,因而混凝土和易性變差,坍落度下降。水泥中的含堿量對(duì)減水劑的作用有很大的影響,因?yàn)樗嘀械膲A(Na2O·K2O)會(huì)加速水泥的早期水化速率,有明顯的促凝和早強(qiáng)作用,導(dǎo)致需水量增大。一般含堿量高的水泥使減水劑的流動(dòng)性減小,且流動(dòng)度的損失加快。在混凝土坍落度上表現(xiàn)為用高堿量水泥的混凝土坍落度損失大。
C3A、C4AF含量高和高堿量的水泥,一般對(duì)水泥相容性不好,坍落度損失大是外加劑與水泥適應(yīng)性不好的最常見(jiàn)現(xiàn)象。
萘系減水劑在水泥顆粒上的吸附率和水泥水化速率受堿含量、細(xì)度、C3A、石膏等影響,它們控制混凝土流動(dòng)性損失率。水泥中堿含量過(guò)低對(duì)混凝土坍落度損失也有影響,使用可溶堿含量低的水泥時(shí),當(dāng)減水劑慘量不足時(shí)會(huì)損失坍落度,且當(dāng)劑量稍高于飽和點(diǎn)時(shí),會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的離析與泌水。生產(chǎn)實(shí)際中曾多次發(fā)現(xiàn),一些低堿水泥使用硫酸鈉含量在20%左右的低濃萘系減水劑,其坍落度損失比較小,這與一般水泥摻萘系減水劑的規(guī)律完全相反。
水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,水泥的生產(chǎn)與檢驗(yàn)皆以水灰比為0.5為基準(zhǔn),但中高強(qiáng)度的混凝土低水灰比都比較小,一般都低于0.5,低水灰比時(shí),混凝土所用水泥中硫酸鈣溶解速度也是影響其流變行為的一個(gè)重要因素,因?yàn)槿芙饬蛩猁}的水分很少,SO42-就少,使得有較多的C3A由于缺少硫酸根離子而與高效減水劑分子上的磺酸根基團(tuán)鍵合,使液相中高效減水劑含量下降,加速坍落度損失。試驗(yàn)表明,含半水石膏、二水石膏的水泥比含硬石膏、氟石膏的水泥有較少的工作度損失,原因是前者釋放硫酸根離子比后者快。