混凝土外加剂组分对水泥凝结时间的影响

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 在气温温较高的的季节,为了避避免新拌拌混凝土土坍落度度损失太太

2、快,需需要在外外加剂中中掺加少少部分缓缓凝组分分,这必必然会带带来凝结结时间的的延长;在寒冷冷季节为为了使混混凝土达达到防冻冻和早强强效果,会在混混凝土外外加剂中中掺加部部分早强强防冻组组分,也也会对凝凝结时间间产生影影响;混混凝土外外加剂中中含量最最高的减减水组分分由于种种类与掺掺量的不不同,会会对凝结结时间产产生不同同程度的的影响。随着商商品混凝凝土的发发展和外外加剂应应用范围围的扩大大,非常常有必要要探讨外外加剂组组分对水水泥凝结结时间的的影响规规律与影影响幅度度。 目前混混凝土外外加剂中中通常采采用的减减水组分分有萘磺磺酸盐、木质素素磺酸盐盐、聚羧羧酸盐等等,缓凝凝组分通通常采用用葡萄

3、酸酸钠、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、三乙醇醇胺等1。本文研研究了外外加剂中中不同组组分对水水泥凝结结时间的的影响规规律与影影响幅度度,并分分析了其其影响机机理。1 实验验材料与与方案1.1实实验材料料 采用PPO422.5水水泥进行行实验,初凝时时间为1177mmin,终凝时时间为2247mmin。采用粉粉状萘磺磺酸盐减减水剂,Na22SO445HH2O含含量为44.6%;液态态聚羧酸酸减水剂剂,含固固量为220.11%,实实验中折折合为固固态计算算掺量;粉状木木质素磺磺酸钙,木质素素含量为为58.2%,还原物物含量为为9.44%。

4、采采用分析析纯葡萄萄糖酸钠钠、柠檬檬酸钠、蔗糖缓缓凝组分分。采用用分析纯纯三乙醇醇胺、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实实验方案案 考虑到到减水组组分对净净浆稠度度有很大大影响,在进行行减水组组分对水水泥凝结结时间的的影响实实验时,适当降降低用水水量,并并保持水水灰比相相同。根根据各种种组分在在实际工工程中的的常用掺掺量设计计水泥凝凝结时间间的实验验配比,具体配配比如表表1所示示。水泥泥的凝结结时间根根据GBB/T113466-20001水泥标标准稠度度用水量量、凝结结时间、安定性性简验方方法进进行检测测。2实验验结果与与分析2.1减减水组分分对水泥泥凝结时

5、时间的影影响萘磺酸盐盐、聚羧羧酸、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。 由图11可知,随着减减水组分分掺量的的增加,水泥的的凝结时时间也随随之增加加;在常常用掺量量范围内内,不同同品种的的减水组组分对水水泥凝结结时间的的影响幅幅度差别别较大。在萘磺磺酸盐掺掺量为00.9%时,水水泥的终终凝时间间增加881.44%;聚聚羧酸盐盐掺量为为0.118%时时,终凝凝时间增增加444.9%;木质质素磺酸酸钙掺量量为0.3%时时,终凝凝时间增增加555.1%。掺入入减水组组分后,减水剂剂分子吸吸附在水水泥颗粒粒表面,形成有有一定厚厚度的分分子吸附附层,使使

6、水泥颗颗粒表面面带上电电性相同同的电荷荷,促进进水泥颗颗粒的分分散性能能,进而而在颗粒粒表面形形成一层层溶剂化化水膜2。由于减减水组分分对水泥泥颗粒的的这些作作用,在在一定时时间内水水泥浆体体分散体体系保持持稳定,阻碍了了水化产产物的聚聚结,进进而延缓缓了水泥泥的凝结结时间。减水组组分掺量量越大,稳定体体系持续续的时间间越长,凝结时时间也就就越长。木质素素磺酸钙钙中含有有部分还还原糖类类,还会会对水泥泥起到一一定的缓缓凝作用用3。不同同种类的的减水剂剂对水泥泥颗粒的的作用强强度不同同,导致致其对水水泥缓凝凝幅度有有所差别别。2.2缓缓凝组分分对水泥泥凝结时时间的影影响分别采用用蔗糖、葡萄糖糖酸

7、钠和和柠檬酸酸钠三种种常用的的缓凝组组分进行行试验。在相同同掺量下下,三种种缓凝成成分对水水泥初凝凝时间和和终凝时时间的影影响如图图2所示示。 由图22可知,随着各各种缓凝凝组分掺掺量的增增加,水水泥的初初凝时间间和终凝凝时间都都随之增增加。掺掺加0.06%的蔗糖糖、葡萄萄糖酸钠钠、柠檬檬酸钠后后,水泥泥的终凝凝时间分分别增加加2733.3%,1550.22%和1135.2%。从缓凝凝效果来来看,蔗蔗糖的缓缓凝效果果最高,葡钠的的缓凝效效果略高高于柠檬檬酸钠。缓凝剂剂吸附于于水泥颗颗粒表面面,改变变了水泥泥颗粒的的表面性性能,延延缓水泥泥熟料矿矿物的水水化,导导致水泥泥的凝结结时间延延4。蔗糖

8、糖是多羟羟基化合合物,羟羟基吸附附于水泥泥颗粒表表面,使使水化产产物相互互接触受受到屏蔽蔽5。葡萄萄糖酸钠钠会吸附附在C33S表面面上生成成吸附膜膜,在颗颗粒表面面形成吸吸附层,阻碍CC3S的的继续溶溶解和水水解;柠柠檬酸钠钠在C33S表面面形成不不溶性钙钙盐的膜膜层,阻阻碍水化化反应的的继续进进行。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。但这些些不稳定定的膜层层只是在在一定时时间内发发挥作用用,之后后将会破破坏,水水化反应应得以继继续进行行。2.3早早强防冻冻组分对对水泥凝凝结时间间的影响响2.3.1三乙乙醇胺对对水泥凝凝结时间间的影响响三乙醇胺胺是一种种常用的的早强剂剂,

9、其掺掺量一般般为水泥重量量的0.05%0.1%。在不同同掺量下下对水泥泥凝结时时间的影影响如图图3所示示。由图图3可知知,随着着三乙醇醇胺掺量量的增加加,水泥泥的凝结结时间延延长;掺掺量越大大,凝结结时间延延长幅度度越大。在三乙乙醇胺掺掺量为00.122%时,终凝时时间为不不掺时的的1.773倍。三乙醇醇胺掺入入水泥中中会吸附附在水泥泥粒子表表面,形形成带有有电荷的的亲水薄薄膜,产产生悬浮浮稳定效效应,阻阻碍水泥泥颗粒的的凝聚,并延缓缓C3SS和C22S的水水化,导导致水泥泥凝结时时间的延延长。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,才能发发挥早强强增强作作用66。虽虽

10、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。2.3.2无机机盐类对对水泥凝凝结时间间的影响响分别采用用十水硫硫酸钠、亚硝酸酸钠和硫硫代硫酸酸钠作为为早强防防冻成分分进行试试验。在在相同掺掺量下,三种成成分对水水泥凝结结时间的的影响如如图4所所示。 由图44可知,水泥的的凝结时时间随着着十水硫硫酸钠、亚硝酸酸钠和硫硫代硫酸酸钠掺量量的增加加而缩短短。在掺掺量均为为1.22%时,掺加十十水硫酸酸钠、亚亚硝酸钠钠和硫代代硫酸钠钠后,水水泥的终终凝时间间分别缩缩短122.6%,100

11、.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 结论论1)水泥泥的凝结结时间随随着减水水掺量的的增加而而增加,不同品品种的减减水组分分在最大大常用掺掺量条件件下对水水泥终凝凝时间的的延缓幅幅度为445%81%。2)水泥泥的凝结结时间随随着缓凝凝组分掺掺量的增增加而增增加。从从缓凝效效果来看看,蔗糖糖的缓凝凝效果最最高,葡葡钠的缓