缓凝剂对水泥混凝土性能的影响

　　缓疑剂生产厂家浅析缓凝剂是工程施工中常用的外加剂。其主要功能是有效延缓水泥水化放热温峰的出现，有利于混凝土、水泥砂浆等建筑材料在运输距离长、环境温度高的情况下保持塑性，从而提高混凝土浇筑质量;当天气或工期要求受到其他特殊情况的影响时，还需要加入缓凝剂，可以提高混凝土的工作性能，延长水泥的凝结时间，减少施工裂缝。如何选择合适的缓凝剂类型和剂量对水泥混凝土性能的影响值得研究。缓疑剂生产厂家考察了不同缓凝剂类型对水泥混凝土工作性能的影响，供参考。

　　1　缓凝剂的类型

　　缓凝剂是一种延长水泥凝结时间、降低水泥水化速度和水化热的添加剂。缓凝剂种类繁多，按缓凝时间可分为普通型和超缓凝型。普通缓凝剂一般只能使水泥混凝土缓凝10小时以上;超缓凝剂可使水泥混凝土凝结时间达到70h以上。

　　研究表明，超缓凝剂能使水泥水化“休眠”20d～40d，“休眠”结束后可快速水化，结构不发生变化。“休眠”结束后，59d可达到28d强度，无需添加超慢凝试件。根据其化学成分，可分为无机和有机缓凝剂。有机物包括：羟基羧酸及其盐、木质素磺酸盐及其衍生物、糖及碳水化合物、多元醇及其衍生物。无机物包括：磷酸盐、偏磷酸盐、硼酸盐、氟硅酸盐、锌、铁、铜盐等。

　　2　缓凝剂作用机制

　　缓凝剂的作用机理很难用一种理论来概括，通常是综合作用的结果。目前，学术界广泛认可的理论有四种：一是沉淀理论;二是络盐生成理论;三是吸附理论;四是控制生长理论(即控制水泥水化过程中氢氧化钙的结晶生成)。

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　　2.1　有机缓凝剂的作用机制

　　大多数有机缓凝剂具有表面活性，能吸附固液界面;或者通过其分子中的一些官能团和游离的Ca2+不溶性钙盐吸附在矿物颗粒表面缓凝，或通过亲水基团吸附大量水分子形成厚水膜层，通过改变结构形成过程缓凝。

　　羟基通过水泥水化初期控制液相中的Ca2+浓度产生缓凝作用，即在水泥水化产物的碱性介质中与游离的Ca2+产生不稳定的络合物，不影响水泥后期水化，随水化过程自行分解。羧基或羧酸盐基通过游离Ca2延缓水泥水化速度+产生不溶性钙盐，通过这些钙盐沉淀在水泥颗粒表面，延缓水化。在醇类同系物中，随着羟基数量的增加，缓凝作用逐渐增强。醇类化合物在水泥颗粒表面形成稳定的溶剂化水膜，抑制水化速度。单糖和低聚糖的缓凝机理与醇类相同。

　　2.2　无机缓凝剂的作用机制

　　大多数无机缓凝剂可以与水泥水化产物产生复合盐，沉淀在矿物颗粒表面，抑制水泥水化。水泥凝聚发展过程:1)与水泥矿物的组成有关。比如水泥活性高，水化速度快，凝结时间短，水泥颗粒细也可以缩短凝结时间;2)与水泥胶体颗粒之间的相互作用有关。如果胶体颗粒之间的排斥力较弱，有利于凝结，否则水泥凝胶体系会稳定;3)取决于水泥浆中电解质的存在状态。对于无机缓凝剂，大部分是电解质盐。电解质可以在水泥矿物颗粒表面形成双电层，防止颗粒相互结合。双电层随着电解质的过度压缩而被压缩，水泥凝胶体开始凝结。

　　3　缓凝剂对水泥的影响

　　目前，磷酸盐和偏磷酸盐是实际工程中广泛使用的无机缓凝剂。通过试验，焦磷酸钠和三聚磷酸钠在相同剂量下具有较强的缓凝作用，磷酸二氢钠和正磷酸在缓凝作用较弱。三聚磷酸钠为白色颗粒粉，易溶于水，一般为水泥剂量0.1%～0.3%;磷酸钠为无色透明或白色晶体，一般掺量为水泥用量0.1%～1.0%;一些无机缓凝剂作用不稳定，如锌、铁、铜等硫酸盐，因此在工程中不常用。

　　主要有三种有机缓凝剂：1)多元醇及其衍生物;2)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐;3)糖。一般来说，多元醇及其衍生物的缓凝效果相对稳定。一元醇的缓凝效果不明显。相对而言，随着烷基的增加，缓凝效果得到了加强。在工程应用中，要注意控制掺量。丙三醇的缓凝效果很强。如果掺量增加，会出现严重的缓凝现象，有时水泥的水化过程会停止。一般掺量控制在0.05%～0.2%。常用的羟基羧酸缓凝剂有酒石酸、柠檬酸及其盐，对混凝土有明显的缓凝作用。酒石酸和酒石酸钾钠具有很强的缓凝作用，掺量一般不超过水泥用量的0.01%～0.1%;糖、衍生物和糖蜜缓凝剂也广泛应用于工程中，掺量一般为0.01%～0.3%。通过试验得出不同缓凝剂和掺量对水泥净浆凝结时间的影响。