薛 麗 敏

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

緩凝劑摻入方式對水泥與減水劑適應(yīng)性的影響

薛 麗 敏

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

為解決水泥與減水劑適應(yīng)性差帶來的一系列問題，采用緩凝劑的不同摻入方式對水泥與減水劑適應(yīng)性進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，得出了一些有價值的結(jié)論，該研究對合理使用緩凝劑具有很好的參考意義。

緩凝劑，減水劑，摻入方式，適應(yīng)性

隨著化學(xué)外加劑的快速發(fā)展與應(yīng)用，其已成為高性能混凝土不可或缺的組分。這給混凝土尤其是高強(qiáng)高性能混凝土的發(fā)展帶來了前所未有的發(fā)展?jié)摍C(jī)，使混凝土在生產(chǎn)、應(yīng)用上發(fā)生了質(zhì)的飛躍。然而，在外加劑的使用過程中還存在著一個普遍的、非常重要的問題就是水泥與外加劑的適應(yīng)性問題，這個問題已引起混凝土科技工作者的高度重視，許多研究人員一直從事水泥與外加劑適應(yīng)性的研究工作。而緩凝劑的合理使用是解決這一問題關(guān)鍵因素之一，在緩凝劑摻入方式對水泥與外加劑適應(yīng)性影響方面幾乎沒有人進(jìn)行這方面的研究。本文針對我國目前水泥與外加劑適應(yīng)性較差，給施工單位、商品混凝土公司等使用單位帶來的施工不便和經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成質(zhì)量事故等問題，對緩凝劑的不同摻入方式對水泥與外加劑的適應(yīng)性進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，對今后復(fù)合使用外加劑和合理使用緩凝劑具有指導(dǎo)意義。

1 試驗(yàn)原料、儀器及方法

1)試驗(yàn)原料。水泥：由80%太原獅頭水泥熟料，15%礦渣，5%天然二水石膏粉磨制得空白水泥，粉磨時加入緩凝劑制得緩凝水泥，其比表面積均控制在(320～340)m2/kg；外加劑：萘系高效減水劑(粉劑)，聚羧酸高性能減水劑(液體，固含量20%)，葡萄糖酸鈉，三聚磷酸鈉。2)試驗(yàn)方法。按GB/T 8077-2012混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法中的水泥凈漿流動度的試驗(yàn)方法，進(jìn)行水泥凈漿初始流動度和流動度經(jīng)時損失的測定。采用水灰比為0.29，水泥用量為300 g，水用量為87 g。

2 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)采用自磨水泥來研究緩凝劑的不同摻入方式對水泥與外加劑適應(yīng)性的影響。摻入方法分為一次摻入法和二次摻入法。一次摻入法就是緩凝劑與減水劑一起摻入；二次摻入法就是粉磨水泥時摻入一部分緩凝劑，然后再與減水劑一同摻入另一部分，緩凝劑總量保持不變。研究兩種摻入方法對水泥與減水劑的適應(yīng)性。其試驗(yàn)方案如表1所示。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

對萘系高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑與葡萄糖酸鈉和三聚磷酸鈉兩兩復(fù)合作為研究對象，考察兩種不同摻入方法對水泥與減水劑的適應(yīng)性。其試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表1，表2可以看出，緩凝劑二次摻入法水泥的初始凈漿流動度和流動度經(jīng)時損失較一次摻入法均有明顯的改善。其中聚羧酸高性能減水劑與葡萄糖酸鈉復(fù)合二次摻入法較一次摻入法的初始流動度提高15 mm，30 min提高30 mm，60 min提高30 mm，聚羧酸高性能減水劑與三聚磷酸鈉復(fù)合二次摻入法較一次摻入法的初始流動度提高20 mm，30 min提高20 mm，60 min提高30 mm；萘系高效減水劑與葡萄糖酸鈉復(fù)合二次摻入法較一次摻入法的初始流動度提高20 mm，30 min提高25 mm，60 min提高40 mm，萘系高效減水劑與三聚磷酸鈉復(fù)合二次摻入法較一次摻入法的初始流動度提高10 mm，30 min提高20 mm，60 min提高60 mm。由以上數(shù)據(jù)分析來看，聚羧酸高性能減水劑與兩種緩凝劑二次摻入對不同時段流動度貢獻(xiàn)均較大，與葡萄糖酸鈉綜合效果較好；萘系高效減水劑與兩種緩凝劑二次摻入對后期流動度貢獻(xiàn)較大，其中三聚磷酸鈉對后期流動度貢獻(xiàn)最大。

表1 不同摻入方式的試驗(yàn)方案

表2 不同摻入方式對水泥與減水劑適應(yīng)性的影響

這是由于在粉磨時加入部分緩凝劑改善了水泥的粒度分布，并吸附在水泥顆粒上，阻止了水泥與水分子的接觸，使水泥與減水劑的適應(yīng)性得到改善，而且還有一定的助磨效果。三聚磷酸鈉對后期流動度貢獻(xiàn)大的原因與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，其釋放出的有機(jī)陰離子使電位增大，其輔助塑化效應(yīng)更加明顯。葡萄糖酸鈉的輔助塑化效應(yīng)主要來源于其所含的緩凝基團(tuán)與減水劑形成復(fù)合疊加效應(yīng)所致。

4 結(jié)論與建議

1)緩凝劑二次摻入法水泥的初始凈漿流動度和流動度經(jīng)時損失較一次摻入法均有明顯的改善。聚羧酸高性能減水劑與兩種緩凝劑二次摻入對不同時段流動度貢獻(xiàn)均較大，與葡萄糖酸鈉綜合效果較好；萘系高效減水劑與兩種緩凝劑二次摻入對后期流動度貢獻(xiàn)較大，其中三聚磷酸鈉對后期流動度貢獻(xiàn)最大。

2)粉磨時加入部分緩凝劑改善了水泥的粒度分布，并吸附在水泥顆粒上，阻止了水泥與水分子的接觸，使水泥與減水劑的適應(yīng)性得到改善。

3)為了解決水泥與外加劑的適應(yīng)性，建議水泥生產(chǎn)企業(yè)在粉磨水泥時加入復(fù)合助磨增塑組分，以達(dá)到一舉兩得的效果。

[1] 何廷樹，詹美洲，宋學(xué)鋒.從混凝土減水劑作用機(jī)理看高效減水劑的合成與復(fù)合方法[J].混凝土,2002，37(11)：24-28.

[2] 李憲軍，張鵬飛，王芳芳.改性氨基與萘系高效減水劑配制泵送劑的研究[J].山西建筑,2011，37(6)：95-96.

[3] 閆秀清.緩凝劑與高效減水劑對水泥水化性能的影響[J].山西建筑,2008，34(36)：154-155.

On influence of permeating approach of retarder on adaptability of cement and water reducer

XUE Li-min

(ShanxiAcademyofArchitecture,Taiyuan030001,China)

In order to solve a series of problems caused by the insufficient adaptability of cement and water reducer, the paper has the systematic research on the influence of different permeating ways of retarder on the adaptability of cement and water reducer, achieves some valuable conclusion, and researches the reference for the reasonable adoption of the retarder.

retarder, water reducer, permeating approach, adaptability

1009-6825(2014)35-0134-02

2014-10-12

薛麗敏(1969- )，女，工程師

TU528.042

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