??? 1．我國市場上的水泥助磨劑

??? 在我國的市場上，以前國內(nèi)的廠家生產(chǎn)和銷售的基本上均是粉體的。由于水泥新標準中對摻量和氯離子的限制，許多廠家開始生產(chǎn)液體產(chǎn)品。但還有相當數(shù)量的廠家還在生產(chǎn)粉體產(chǎn)品。據(jù)筆者對國內(nèi)粉體水泥助磨劑的調(diào)查和分析, 這些粉體添加劑中的主要成分是氯鹽和硫酸鈉。有些所謂的“助磨劑”中竟然沒有助磨組分。表中為國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的粉體水泥助磨劑的組成。眾所周知，氯鹽和硫酸鈉對混合材有較好的活性激發(fā)作用，作者在這方面已進行了大量的研究工作，對它們的作用機理及對微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響進行了非常系統(tǒng)的研究，這些研究結(jié)果都發(fā)表在國外著名的期刊上，而且已得到世界上水泥混凝土領(lǐng)域的廣泛認可和引用 [1-6]。將氯鹽和硫酸鈉加入到水泥中會造成一些潛在的危害,下面敘述它們對水泥混凝土性能的影響。

??? 2．氯離子對混凝土性能的影響和規(guī)定

??? 水泥混凝土中的高氯離子含量會引起鋼筋銹蝕，從而導(dǎo)致混凝土開裂破壞。據(jù)報道，約80%的混凝土耐久性問題是與鋼筋銹蝕有關(guān)。所以，世界上許多國家對水泥中的氯離子含量都作出了比較嚴格的規(guī)定，而且水泥生產(chǎn)廠家及水泥混凝土外加劑的生產(chǎn)廠家也都比較自覺。

??? 歐洲規(guī)定所有品種水泥中的氯離子含量都應(yīng)小于0.1%，對用于予應(yīng)力混凝土中的水泥中的氯離子含量應(yīng)嚴格控制。日本規(guī)定普通水泥中的氯離子含量應(yīng)小于0.035%，早強、超早強、中熱、低熱、抗硫酸鹽等水泥中的氯離子含量應(yīng)小于0.02%。我國國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）于今年6月1日正式實施， 在這個水泥新標準中增加了“水泥生產(chǎn)中允許加入≤0.5%的助磨劑和水泥中的氯離子含量必須≤0.06%”的要求。原來粉體助磨劑的摻量在0.8-1.0%左右，假如其中的NaCl含量為30%，那助磨劑中加入的氯離子量為0.15-0.18%。即使現(xiàn)在可把摻量降到0.5%，但加到水泥中的氯離子或硫酸根離子的量是沒有變的。再外加水泥熟料及混合材中的氯離子量，水泥中的氯離子量將遠遠超過水泥新標準中的規(guī)定量。?

??? 3．助磨劑中的硫酸鈉對混凝土性能的影響和規(guī)定

??? 盡管水泥混凝土中對硫酸鈉沒有直接的規(guī)定，但許多國家、地區(qū)或工程項目對堿是有嚴格規(guī)定的。硫酸鈉對混凝土性能的影響會是多方面的：

??? （1）與水泥混凝土外加劑的相容性

??? 眾所周知，水泥的組成對混凝土外加劑的效果有非常大的影響，實際上，這影響主要是由于液相中硫酸根離子的濃度造成的。圖1中的結(jié)果表明外加硫酸根離子顯著減少混凝土外加劑的吸附量及漿體的流動度。而粉體助磨劑中外加硫酸根離子的濃度在50-100mmol/l之間，因而粉體助磨劑的使用會明顯減弱混凝土外加劑的作用。

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? 1．我國市場上的水泥助磨劑 ??? 在我國的市場上，以前國內(nèi)的廠家生產(chǎn)和銷售的基本上均是粉體的。由于水泥新標準中對摻量和氯離子的限制，許多廠家開始生產(chǎn)液體產(chǎn)品。但還有相當數(shù)量的廠家還在生產(chǎn)粉體產(chǎn)品。據(jù)筆者對國內(nèi)粉體水泥助磨劑的調(diào)查和分析,?這些粉體添加劑中的主要成分是氯鹽和硫酸鈉。有些所謂的“助磨劑”中竟然沒有助磨組分。表中為國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的粉體水泥助磨劑的組成。眾所周知，氯鹽和硫酸鈉對混合材有較好的活性激發(fā)作用，作者在這方面已進行了大量的研究工作，對它們的作用機理及對微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響進行了非常系統(tǒng)的研究，這些研究結(jié)果都發(fā)表在國外著名的期刊上，而且已得到世界上水泥混凝土領(lǐng)域的廣泛認可和引用?[1-6]。將氯鹽和硫酸鈉加入到水泥中會造成一些潛在的危害,下面敘述它們對水泥混凝土性能的影響。 2．氯離子對混凝土性能的影響和規(guī)定 ??? 水泥混凝土中的高氯離子含量會引起鋼筋銹蝕，從而導(dǎo)致混凝土開裂破壞。據(jù)報道，約80%的混凝土耐久性問題是與鋼筋銹蝕有關(guān)。所以，世界上許多國家對水泥中的氯離子含量都作出了比較嚴格的規(guī)定，而且水泥生產(chǎn)廠家及水泥混凝土外加劑的生產(chǎn)廠家也都比較自覺。 ??? 歐洲規(guī)定所有品種水泥中的氯離子含量都應(yīng)小于0.1%，對用于予應(yīng)力混凝土中的水泥中的氯離子含量應(yīng)嚴格控制。日本規(guī)定普通水泥中的氯離子含量應(yīng)小于0.035%，早強、超早強、中熱、低熱、抗硫酸鹽等水泥中的氯離子含量應(yīng)小于0.02%。我國國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）于今年6月1日正式實施，?在這個水泥新標準中增加了“水泥生產(chǎn)中允許加入≤0.5%的助磨劑和水泥中的氯離子含量必須≤0.06%”的要求。原來粉體助磨劑的摻量在0.8-1.0%左右，假如其中的NaCl含量為30%，那助磨劑中加入的氯離子量為0.15-0.18%。即使現(xiàn)在可把摻量降到0.5%，但加到水泥中的氯離子或硫酸根離子的量是沒有變的。再外加水泥熟料及混合材中的氯離子量，水泥中的氯離子量將遠遠超過水泥新標準中的規(guī)定量。? ??? 3．助磨劑中的硫酸鈉對混凝土性能的影響和規(guī)定 ??? 盡管水泥混凝土中對硫酸鈉沒有直接的規(guī)定，但許多國家、地區(qū)或工程項目對堿是有嚴格規(guī)定的。硫酸鈉對混凝土性能的影響會是多方面的： （1）與水泥混凝土外加劑的相容性 ??? 眾所周知，水泥的組成對混凝土外加劑的效果有非常大的影響，實際上，這影響主要是由于液相中硫酸根離子的濃度造成的。圖1中的結(jié)果表明外加硫酸根離子顯著減少混凝土外加劑的吸附量及漿體的流動度。而粉體助磨劑中外加硫酸根離子的濃度在50-100mmol/l之間，因而粉體助磨劑的使用會明顯減弱混凝土外加劑的作用。 ?

圖1外加硫酸根離子濃度對混凝土外加劑的吸附量及漿體的流動度的影響 [7]

??? （2）堿-骨料反應(yīng)和水泥的含堿量限制

??? 眾所周知，水泥中的堿就能與活性骨料發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生膨脹、甚至導(dǎo)致混凝土的開裂和破壞。因此，在許多重大工程中，限制所用水泥中的含堿量要小于0.6%。粉體助磨劑的摻量在0.8-1.0%左右，假如其中的NaCl含量為30%，那助磨劑中加入的Na2O量為0.16-0.20%，如其中還含30%的Na2SO4，則進一步增加0.10-0.13%的Na2O，這對低堿水泥的堿含量限制和潛在堿-骨料反應(yīng)的發(fā)生會有很大的影響。美國在在建設(shè)高峰時期也沒有太多關(guān)注堿-骨料， 結(jié)果在八、九十年代時，全國發(fā)現(xiàn)了大量的因堿-骨料反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞的案例，現(xiàn)在大家是“見堿變色”。許多調(diào)查研究結(jié)果表明，我國許多地區(qū)的骨料是堿活性的，而且也已發(fā)現(xiàn)有許多因堿-骨料反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞的案例。因而在水泥中添加Na2SO4需要考慮潛在的后果。

??? （3）泛堿現(xiàn)象及混凝土強度倒縮

??? 在水泥中添加硫酸鈉有時能引起泛堿現(xiàn)象，摻量高時還能導(dǎo)致28天及以后齡期強度的倒縮。

??? 參考文獻

??? 1. Shi, C. and Day, R. L., Acceleration of the Reactivity of Fly Ash by Chemical Activation, Cement and Concrete Research, Vol.25, No.1, pp.15-21, 1995.

??? 2. Shi, C., Early Microstructure Development of Activated Lime-Fly Ash Pastes, Cement and Concrete Research, Vol.26, No.9, pp.1351-1359, 1996.

??? 3. Shi, C. and Day, R. L., Pozzolanic Reactions in the Presence of Chemical Activators – Part II: Reaction Mechanisms, Cement and Concrete Research, Vol.30, No.4, pp. 607-613, 2000.

??? 4. Shi, C. and Day, R. L., Pozzolanic Reactions in the Presence of Chemical Activators – Part I: Reaction Kinetics, Cement and Concrete Research, Vol.30, No.1, pp.51-58, 2000.

??? 5.Shi, C., An Overview on the Activation of Reactivity of Natural Pozzolan, Canadian Journal of Civil Engineering, Vol.28, No.5, pp. 778-786, 2001

??? 6. 史才軍，鄭克仁編譯，堿-激發(fā)水泥和混凝土，中國化工出版社，北京，2008年10月。

??? 7.? D. Hamada, T, Hamai, M. Shimoda and H. Takahashi, Development of New Superplasticizer and Its Application in Self-consolidating Concrete, Proceedings of the Third North American Conference on the Design and Use of Self-consolidating Concrete (SCC2008), Chicago, Nov. 10-12, 2008