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1、混凝土外加剂组分对水泥凝结时间的影响摘要为了探讨混凝土外加剂中不同组分对水泥凝结时间的影响,研究了不同组分对水泥凝结时间的影响,并分析了其影响机理。结果表明:水泥的凝结时间随着减水组分、缓凝组份和三乙醇胺掺量的增加而增加,随着无机盐早强防冻组分掺量的增加而缩短;不同组分对水泥凝结时间的影响幅度差别较大;在最大常用掺量条件下,缓凝组分对水泥终凝时间的延缓幅度为135%274%,减水组分对水泥终凝时间的延缓幅度为45%81%,无机盐早强组分对水泥的终凝时间的缩短幅度为10%13%。关键词水泥;凝结时间;减水组分;缓凝组分;早强组分前言 在在气温较较高的季季节,为为了避免免新拌混混凝土坍坍落度损损失
2、太快快,需要要在外加加剂中掺掺加少部部分缓凝凝组分,这必然然会带来来凝结时时间的延延长;在在寒冷季季节为了了使混凝凝土达到到防冻和和早强效效果,会会在混凝凝土外加加剂中掺掺加部分分早强防防冻组分分,也会会对凝结结时间产产生影响响;混凝凝土外加加剂中含含量最高高的减水水组分由由于种类类与掺量量的不同同,会对对凝结时时间产生生不同程程度的影影响。随随着商品品混凝土土的发展展和外加加剂应用用范围的的扩大,非常有有必要探探讨外加加剂组分分对水泥泥凝结时时间的影影响规律律与影响响幅度。 目目前混凝凝土外加加剂中通通常采用用的减水水组分有有萘磺酸酸盐、木木质素磺磺酸盐、聚聚羧酸盐盐等,缓缓凝组分分通常采采
3、用葡萄萄酸钠、柠柠檬酸钠钠、蔗糖糖等,早早强防冻冻组分通通常采用用亚硝酸酸钠、硫硫代硫酸酸钠、硫硫酸钠、三三乙醇胺胺等11。本本文研究究了外加加剂中不不同组分分对水泥泥凝结时时间的影影响规律律与影响响幅度,并分析析了其影影响机理理。1 实验材材料与方方案1.1实验验材料 采采用POO42.5水泥泥进行实实验,初初凝时间间为1777miin,终终凝时间间为2447miin。采采用粉状状萘磺酸酸盐减水水剂,NNa2SSO45H22O含量量为4.6%;液态聚聚羧酸减减水剂,含固量量为200.1%,实验验中折合合为固态态计算掺掺量;粉粉状木质质素磺酸酸钙,木木质素含含量为558.22%,还还原物含含量
4、为99.4%。采用用分析纯纯葡萄糖糖酸钠、柠柠檬酸钠钠、蔗糖糖缓凝组组分。采采用分析析纯三乙乙醇胺、十十水硫酸酸钠、亚亚硝酸钠钠、硫代代硫酸钠钠早强防防冻组分分。2.2实验验方案 考考虑到减减水组分分对净浆浆稠度有有很大影影响,在在进行减减水组分分对水泥泥凝结时时间的影影响实验验时,适适当降低低用水量量,并保保持水灰灰比相同同。根据据各种组组分在实实际工程程中的常常用掺量量设计水水泥凝结结时间的的实验配配比,具具体配比比如表11所示。水水泥的凝凝结时间间根据GGB/TT13446-220011水泥泥标准稠稠度用水水量、凝凝结时间间、安定定性简验验方法进进行检测测。2实验结结果与分分析2.1减水
5、水组分对对水泥凝凝结时间间的影响响萘磺酸盐、聚聚羧酸、木木钙三种种减水组组分在不不同掺量量条件下下对水泥泥凝结时时间的影影响如图图1所示示。 由由图1可可知,随随着减水水组分掺掺量的增增加,水水泥的凝凝结时间间也随之之增加;在常用用掺量范范围内,不同品品种的减减水组分分对水泥泥凝结时时间的影影响幅度度差别较较大。在在萘磺酸酸盐掺量量为0.9%时时,水泥泥的终凝凝时间增增加811.4%;聚羧羧酸盐掺掺量为00.188%时,终凝时时间增加加44.9%;木质素素磺酸钙钙掺量为为0.33%时,终凝时时间增加加55.1%。掺掺入减水水组分后后,减水水剂分子子吸附在在水泥颗颗粒表面面,形成成有一定定厚度的
6、的分子吸吸附层,使水泥泥颗粒表表面带上上电性相相同的电电荷,促促进水泥泥颗粒的的分散性性能,进进而在颗颗粒表面面形成一一层溶剂剂化水膜膜2。由于于减水组组分对水水泥颗粒粒的这些些作用,在一定定时间内内水泥浆浆体分散散体系保保持稳定定,阻碍碍了水化化产物的的聚结,进而延延缓了水水泥的凝凝结时间间。减水水组分掺掺量越大大,稳定定体系持持续的时时间越长长,凝结结时间也也就越长长。木质质素磺酸酸钙中含含有部分分还原糖糖类,还还会对水水泥起到到一定的的缓凝作作用33。不不同种类类的减水水剂对水水泥颗粒粒的作用用强度不不同,导导致其对对水泥缓缓凝幅度度有所差差别。2.2缓凝凝组分对对水泥凝凝结时间间的影响
7、响分别采用蔗蔗糖、葡葡萄糖酸酸钠和柠柠檬酸钠钠三种常常用的缓缓凝组分分进行试试验。在在相同掺掺量下,三种缓缓凝成分分对水泥泥初凝时时间和终终凝时间间的影响响如图22所示。 由由图2可可知,随随着各种种缓凝组组分掺量量的增加加,水泥泥的初凝凝时间和和终凝时时间都随随之增加加。掺加加0.006%的的蔗糖、葡葡萄糖酸酸钠、柠柠檬酸钠钠后,水水泥的终终凝时间间分别增增加2773.33%,1150.2%和和1355.2%。从缓缓凝效果果来看,蔗糖的的缓凝效效果最高高,葡钠钠的缓凝凝效果略略高于柠柠檬酸钠钠。缓凝凝剂吸附附于水泥泥颗粒表表面,改改变了水水泥颗粒粒的表面面性能,延缓水水泥熟料料矿物的的水化,
8、导致水水泥的凝凝结时间间延44。蔗蔗糖是多多羟基化化合物,羟基吸吸附于水水泥颗粒粒表面,使水化化产物相相互接触触受到屏屏蔽55。葡葡萄糖酸酸钠会吸吸附在CC3S表表面上生生成吸附附膜,在在颗粒表表面形成成吸附层层,阻碍碍C3SS的继续续溶解和和水解;柠檬酸酸钠在CC3S表表面形成成不溶性性钙盐的的膜层,阻碍水水化反应应的继续续进行。缓缓凝剂的的这些作作用均会会导致水水泥凝结结时间的的延长。但但这些不不稳定的的膜层只只是在一一定时间间内发挥挥作用,之后将将会破坏坏,水化化反应得得以继续续进行。2.3早强强防冻组组分对水水泥凝结结时间的的影响2.3.11三乙醇醇胺对水水泥凝结结时间的的影响三乙醇胺
9、是是一种常常用的早早强剂,其掺量量一般为为水泥重量的的0.005%0.11%。在在不同掺掺量下对对水泥凝凝结时间间的影响响如图33所示。由由图3可可知,随随着三乙乙醇胺掺掺量的增增加,水水泥的凝凝结时间间延长;掺量越越大,凝凝结时间间延长幅幅度越大大。在三三乙醇胺胺掺量为为0.112%时时,终凝凝时间为为不掺时时的1.73倍倍。三乙乙醇胺掺掺入水泥泥中会吸吸附在水水泥粒子子表面,形成带带有电荷荷的亲水水薄膜,产生悬悬浮稳定定效应,阻碍水水泥颗粒粒的凝聚聚,并延延缓C33S和CC2S的的水化,导致水水泥凝结结时间的的延长。单单独使用用三乙醇醇胺早强强效果不不明显,与无机机盐复合合使用,才能发发挥
10、早强强增强作作用66。虽虽然三乙乙醇胺是是一种常常用的早早强剂,但在单单独掺加加量较低低的情况况下会引引起混凝凝土凝结结时间较较大幅度度的增长长,在实实际施工工过程中中应引起起足够的的重视。2.3.22无机盐盐类对水水泥凝结结时间的的影响分别采用十十水硫酸酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠作为早早强防冻冻成分进进行试验验。在相相同掺量量下,三三种成分分对水泥泥凝结时时间的影影响如图图4所示示。 由由图4可可知,水水泥的凝凝结时间间随着十十水硫酸酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠掺量的的增加而而缩短。在在掺量均均为1.2%时时,掺加加十水硫硫酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠后,水水泥的终终凝时
11、间间分别缩缩短122.6%,100.9%和133.0%。所以以无机盐盐类的早早强防冻冻成分对对凝结时时间影响响幅度较较小。掺掺加硫酸酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠等无机机盐类早早强防冻冻组分后后,不仅仅会使水水的凝固固点降低低,还会会与水泥泥水化产产生的CCa(OOH)22反应生生成NaaOH或或CaSSO4,从而降降低了浆浆体中CCa(OOH)22的浓度度,促进进了Caa(OHH)2的的再溶解解,加速速水泥的的水化速速度。反反应生成成的CaaSO44具有更更好的活活性和分分散性,可以加加快C33A的反反应速度度。同时时NaOOH可以以提高CC3A和和硫酸钙钙的溶解解速度,加速硫硫铝酸钙钙
12、的形成成7。所以以硫酸钠钠钠等无无机盐会会导致水水泥的凝凝结时间间缩短。3 结论1)水泥的的凝结时时间随着着减水掺掺量的增增加而增增加,不不同品种种的减水水组分在在最大常常用掺量量条件下下对水泥泥终凝时时间的延延缓幅度度为455%881%。2)水泥的的凝结时时间随着着缓凝组组分掺量量的增加加而增加加。从缓缓凝效果果来看,蔗糖的的缓凝效效果最高高,葡钠钠的缓凝凝效果略略高于柠柠檬酸钠钠。在最最大常用用掺量条条件下不不同缓凝凝组分对对水泥终终凝时间间的延缓缓幅度为为1355%2274%。3)水泥的的凝结时时间随着着三乙醇醇胺掺量量的增加加而延长长,随着着十水硫硫酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠掺量的的增加而而缩短。在在最大常常用掺量量条件下下无机盐盐早强组组分对水水泥的终终凝时间间的缩短短幅度为为10%133%。
