目前我國商品混凝土已經普及，隨著建筑規模的持續發展!商品混凝土用量越來越大。而混凝土中最主要的材料——水泥則出現了很大的變化，為了提高水泥強度，很多水泥廠采用了超細磨工藝，生產的水泥細度越來越細，國家標準《通用硅酸鹽水泥》（GB 175—2007)規定：水泥細度8μm方孔篩篩余不大于10%，45μm方孔篩篩余不大于30%。但實際上有些水泥8μm方孔篩篩余全部通過，45μm方孔篩篩余小于5%，普通硅酸鹽水泥要求比表面積不小于300m2/kg，但有些普通硅酸鹽水泥比表面積甚至大于350m2/kg。試想一下，這么細的水泥使用在商品混凝土中，必然會出現外加劑對水泥的不適應；加之很多水泥堿和C3A含量偏高，這些都使得水泥對外加劑的吸附過大，而真正用于混凝土中的外加劑用量不足，導致混凝土產生坍落度損失過大的問題，從而使混凝土在泵送過程中出現泵送困難甚至堵泵，影響了混凝土的正常施工。

對此各攪拌站采取了很多措施，最常用的就是調整外加劑各種組分的摻量，以達到適應水泥的變化現狀，但由于水泥生產存在波動，所以外加劑必須隨著水泥的波動進行動態調整，使得混凝土的生產始終處于被動的處境，并且還加大了材料和人工成本。在以上措施還解決不了問題時，有的攪拌站為了抑制混凝土坍落度損失，采用每m3混凝土增加水泥和外加劑摻量，再增加用水量來滿足混凝土坍落度的辦法，以保證混凝土強度。還有一種措施就是采用外加劑后摻法，即混凝土攪拌2?3min后再摻入外加劑，這樣可以解決混凝土坍落度損失過大的問題；但目前攪拌站的攪拌工藝一般都是混凝土所用材料全部進入攪拌機后攪拌30s(最多45s)后出機，所以常規的外加劑后摻法使用起來受到限制。

本課題就是基于以上問題而設立的。我們在常規外加劑后摻法的基礎上，經過大量的室內和在攪拌機上的工藝試驗，研發出了混凝土外加劑延時后摻滯水法的攪拌工藝，解決了混凝土坍落度損失過大的問題，取得了很好的效果。

正文

1、技術路線

根據課題要求，混凝土外加劑延時后摻滯水法是在基本不延長混凝土攪拌時間的前提下，在攪拌站微機控制系統對混凝土原材料下料程序進行調整，使混凝土外加劑滯后于混凝土材料之后進入攪拌機攪拌，然后再利用混凝土罐車在運輸過程中攪拌罐轉動達到延長攪拌時間的目的，使外加劑得到充分攪拌，這種工藝既能達到混凝土外加劑后摻的目的，又能確?；炷翑嚢栀|量。

本課題采用室內試驗與生產相結合的方法進行。室內試驗三種試驗方法（凈漿、砂漿、混凝土），先進行室內試驗，待室內試驗結果出來，再在混凝土生產線上進行小試無問題后，可正式開始生產上使用。

2、外加劑后摻法機理

攪拌站投料系統中，水和泵送劑（廣義上統稱外加劑）是在攪拌時同時加入到攪拌機中，此工藝在混凝土外加劑摻入法中稱為同摻法，外加劑摻入法中還有先摻法、后摻法和分次摻入法幾種：
先摻法：粉狀外加劑與水泥混合，再加集料與與水攪拌稱作先摻法。該法有利于外加劑的分散，減少集料對外加劑的吸附量，但實際工程使用不方便，一般是試驗室用作試配時使用。

同摻法：外加與混凝土材料一起倒入攪拌機攪拌，或液體外加劑與水混合，然后與其他材料一起拌合。此方法混凝土在一開始水化時就有外加劑介入，投入攪拌機后立即被水泥顆粒表面吸附，從而迅速降低了液相中的濃度。

后摻法：混凝土加水攪拌一些時間后（水泥水化反應進行一段時間后），再加入外加劑攪拌，保持了混凝土液相中的外加劑濃度不會很快降低。

分次摻入法：混凝土攪拌過程中或運輸途中分幾次將外加劑加入混凝土中，使混凝土液相中的外加劑濃度保持在一定水平。

同摻法雖然比較簡便，但對于有些對外加劑適應性差的水泥則比較麻煩，須經各種緩凝、保坍等外加劑反復調整，方能勉強達到使用要求。水泥適應性差的原因主要是混凝土中水泥C3A類的礦物對外加劑吸附能力強，加之礦粉、粉煤灰等摻合料表面微孔和粗細集料凹凸不平的表面也會吸附部分外加劑，如果將水泥、水和摻合料及粗細集料等原材料先進行攪拌，外加劑在攪拌一定時間后加入，讓水泥和礦粉、粉煤灰、粗細集料顆粒表面先形成一層水膜，C3A類的礦物組分與混凝土其他組分對外加劑的吸附能力就大大的減弱，使溶液中仍然保持有足夠的外加劑，可以明顯提高外加劑對水泥的分散作用。同條件下，后摻法，分次加入法對減少混凝土拌合物坍落度損失效果較好，并可降低外加劑的摻量，特別是對水泥礦物C3A，C4AF含量高且新鮮水泥效果最明顯。水泥礦物對外加劑的吸附作用從大到小排列順序：C3A，C4AF，C3S，C3S，以上順序與水泥水化順序相同，采用后摻法或分次加入法，就可以在C3A，C4AF已經水化，對外加劑吸附能力下降時，外加劑才進入，使溶液中保持有足夠外加劑，因而外加劑對水泥適應性得到改善。但分次摻入法在實施過程中一是不易控制摻量，二是需要專門安排專業人員投放外加劑，增加了人力資本。

另外由于攪拌站水泥筒倉容量有限，當混凝土日供量一大，水泥很多都是進場后根本來不及冷卻就使用，而水泥廠一般水泥出廠溫度都在80°C以上（有的水泥溫度甚至接近100°C)，這種熱水泥在同摻法攪拌過程中對外加劑吸附也很明顯，也造成了外加劑對水泥的不適應。

3、后摻法的應用

某攪拌站因需要改用曲沃威頓水泥廠P?S?A32.5水泥，這種水泥特點是強度高且質量穩定，細度偏細，0.08mm方孔篩全部通過，0.045mm篩篩余3?5%。這種水泥雖有以上優點，但在混凝土使用有一個很大的問題，就是混凝土坍落度損失大，出站時坍落度180?200mm坍落度的混凝土，經半個小時的運輸距離到工地，坍落度為150mm，對混凝土泵送造成很大的問題，經過分析，我們認為，1.水泥偏細，比表面積大，對外加劑的吸附大，且砂石表面也吸附一些外加劑，使得外加劑沒有得到有效利用；2.水泥溫度偏高，由于水泥在粉磨過程中產生的磨擦熱，使得出廠的水泥溫度偏高，一般出廠水泥溫度都在80°C以上，有些剛出磨的水泥甚至接近95?100°C，熱水泥也會吸附一些外加劑，再加上有些水泥中的C3A含量偏高，水泥助磨劑中的某些成分使得外加劑對水泥的不適應，這些原因都可能造成混凝土坍落度損失偏大，從而對混凝土的泵送施工產生很大的影響。為此我們與水泥廠進行了溝通，詢問使用該廠水泥的其他攪拌站是如何解決這個問題的，根據水泥廠給我們提供的某個使用該廠水泥較好的攪拌站，據了解，該攪拌站在每m3混凝土增加10kg水泥和0.1%外加劑，再增加—些水的辦法來滿足混凝土坍落度保證強度的。經我們研究覺得不宜采用這個辦法。

為此我們經過大量的室內試驗，探索開發出了在攪拌混凝土中采用了外加劑延時后摻滯水法的工藝，有效地解決了溫度偏高、細度偏細的水泥造成的混凝土坍落度損失過大的問題。

一般攪拌站的攪拌時間多為30?45s，如按正常后摻法，混凝土加水攪拌后加入外加劑，為使外加劑攪拌均勻，至少應攪拌2?3min，這樣一盤混凝土的攪拌時間大約在3?4min，這對攪拌站來說是無法接受的。我們的外加劑延時后摻滯水法改為先加90%的水攪拌10s左右，再加入10%的水和泵送劑繼續攪拌的不延長攪拌時間的工藝。這樣先加進的水與水泥等膠料和集料混合，能在不需要外加劑的粗細集料表面形成一層水膜，并可一定程度降低水泥的溫度，然后再利用混凝土罐車在運輸過程中攪拌罐轉動達到延長攪拌時間的目的，使外加劑得到充分攪拌，這種工藝既未延長混凝土的攪拌時間，又能達到混凝土外加劑后摻的目的，還能確?；炷翑嚢栀|量。不但能有效改善粗細集料吸附外加劑的弊病，使外加劑能有效用于膠凝材料中，對抑制混凝土運輸過程中的坍落度損失起到明顯的作用。下面是我們的一些試驗數據。

表1不同水泥和泵送劑同摻法與后摻法的凈漿流動度對比     單位：mm

注：水泥全部選用P.S?A42.5水泥[模擬混凝土配合比摻量，其中水泥350g(70%)，礦粉100g(20%)，粉煤灰50g(10%)]，泵送劑選用聚羧酸泵送劑摻量2%，萘系泵送劑摻量2.4%。

表2 不同水泥和泵送劑同摻法與后摻的凈漿流動度對比     單位：mm

注：水泥選用威頓 P?S?A32. 5、冀東冀東 P?S?A32. 5、天王臺P?S? A42. 5三種水泥，外加劑為萘系和聚羧酸減水劑兩種， 粉煤灰為II級粉煤灰，礦粉為S95級礦粉，石子為5?25mm連續粒級石灰石質碎石，砂子為混合砂，威頓和冀東水泥使用的砂細度模數為2.7,天王臺水泥使用的砂細度模數為2.9。

在通過室內試驗取得較好的效果后，我們在使用中的第一套120攪拌站（三一重工產）將混凝土投料工藝進行了手動調整，混凝土坍落度損失過大的情況得到了明顯的抑制，在購進第二套120攪拌站時我們要求廠家直接在操作系統中直接將外加劑同摻法攪拌工藝改為外加劑延時后摻滯水法攪拌工藝，在使用后摻法工藝時，還發生過這樣一件事，一天在工地的泵工反映，混凝土出現有的車混凝土坍落度合適，有的車混凝土坍落度偏小，我們立即進行排查，發現一號站混凝土投料工藝又恢復了同摻法投料，經了解是操作員操作不當使程序恢復了出廠設置，后對投料工藝重新設置恢復了后摻法。
  通過使用外加劑延時后摻滯水法工藝，該攪拌站混凝土生產正常，再未出現因坍落度損失過大影響混凝土泵送的情況發生。