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混凝土外加劑能夠提高新拌混凝土的工作性能、改善施工環(huán)境，提高硬化混凝土的力學性能和耐久性，同時節(jié)約水泥，降低成本，加快施工速度，因此混凝土外加劑得到廣泛應用。但是，在使用過程中有些外加劑包括普通減水劑、高效減水劑、緩凝劑(有機緩凝劑、緩凝減水劑、無機緩凝劑)等存在與水泥的適應性問題，導致其作用效果差別很大。
本文研究了奈系高效減水劑與三種不同水泥的相容性，觀察了不同摻量減水劑對水泥凈漿初始流動度及1h流動度損失的影響;觀察了緩凝劑對水泥凈漿初始流動度影響(水灰比相同，與未加緩凝劑水泥凈漿初始流動度值做對照實驗);觀察了高效減水劑與摻有不同品種緩凝劑與水泥三元體系的相容性，對實驗結(jié)果進行了分析，提出了存在的問題。
1.1 實驗材料
1.1.1 水泥
秦嶺42.5級普通硅酸鹽水泥(以下簡稱QL);鄭州龍源42.5級普通硅酸鹽水泥(以下簡稱LY);天橋42.5級普通硅酸鹽水泥(以下簡稱TQ);盾石42.5級普通硅酸鹽水泥(以下簡稱DS)。
1.1.2高效減水劑
天津產(chǎn)低濃型萘磺酸鹽甲醛縮合物(以下簡稱NX)。
1.1.3緩凝劑
多聚磷酸鈉;檸檬酸;D一葡萄糖酸鈉。
1.2實驗方法、儀器
水泥凈漿擴散度實驗按GB8077進行。
凈漿水灰比為0.29，改變高效減水劑的摻人量，通過測定加水后5 min(即攪拌剛結(jié)束)的初始流動度尼及靜置1 h漿體的流動度‰，比較不同水泥與高效減水劑相容性的差異。
凈漿水灰比為0.29，改變高效減水劑的摻人量，配合一種緩凝劑(固定摻量)，比較加水后5min(即攪拌剛結(jié)束)的初始流動度瑪及靜置1h漿體的流動度%，驗證加入緩凝劑對同種水泥與高效減水劑相容性的改善作用;同樣條件下，適當加大緩凝劑摻量，比較緩凝劑摻量的影響;改變水泥品種，進行上述研究，比較緩凝劑對三種不同水泥與高效減水劑相容性的作用是否相同。
同理，改變緩凝劑品種，做上述研究，比較不同緩凝劑對水泥與高效減水劑相容性影響的差異。
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2.1萘系高效減水劑與水泥二元體系相容性
一般說來，水泥凈漿流動度臟水灰比一定時隨高效減水劑摻量增加而增加，到某一劑量后，流動度不再增加，或增加很小，此時的減水劑摻量稱為飽和點。當摻量超過該點過多，會增加成本，同時會導致水泥漿與骨料離析。圖1為三種水泥加水(W/C=O.29)拌合在NX摻量變化下流動度變化的實驗結(jié)果。其中NX與LY水泥相容性較好，表現(xiàn)為飽和點明顯，且當摻量超過O.8%時，1h流動度損失很小。而NX與TQ水泥和QL水泥相容性較差，因為TQ水泥盡管初始流動度高，但1h流動度損失太大。而QL水泥初始流動度不高且1h流動度損失大，摻量由O.4%No.9%，F(xiàn)60基本不增加。
2.2緩凝劑與水泥二元體系相容性
緩凝劑主要功能在于延緩水泥凝結(jié)硬化速度，使混凝土拌合物在較長時間內(nèi)保持塑性。按功能可將其分為僅起緩凝作用的緩凝劑和兼具緩凝和減水作用的緩凝減水劑。本實驗水灰比為0.29，對三種水泥分別摻加0.1%～O.3%的多聚磷酸鈉，隨著摻量增加，對照空白實驗(水泥和水)，緩凝劑無變化，證明多聚磷酸鈉無減水作用。同樣，對三種水泥摻加O.01%～0.1%的檸檬酸對照空白實驗(水泥和水)，證明檸檬酸無減水作用。實驗中還發(fā)現(xiàn)摻加O.01～0.1%的D一葡萄糖酸鈉，并且隨著摻量增加，對照空白實驗(水泥和水)，水泥凈漿稠度增大，證明D一葡萄糖酸鈉有微弱減水作用。
2.3水泥、萘系高效減水劑和緩凝劑三元體系相容性
通過外加劑的復合使用，提高高效減水劑與水泥的相容性，其中高效減水劑與緩凝劑復合使用，能夠有效控制混凝土坍落度經(jīng)時損失，表現(xiàn)為相同水灰比和高效減水劑摻量時，加人某種緩凝劑，水泥凈漿流動度值和1h流動度均提高，說明水泥、萘系高效減水劑和緩凝劑三元體系相容性良好。同時，在實驗中，我們發(fā)現(xiàn)某些品種的水泥與萘系高效減水劑相容性很差，表現(xiàn)為萘系高效減水劑摻量很高(達0.8%)，仍無流動度。但是，復合適量緩凝劑后，初始流動度即使在萘系高效減水劑摻量很低情況下，也能獲得較大的初始流動度。但是三元體系的1h流動度值與二元體系相比，無明顯變化。
如用TQ水泥與不同摻量NX復合0.1%-0.3%的多聚磷酸鈉進行試驗，在高效減水劑摻量小于0.6%時，復合多聚磷酸鈉對于增大凈漿初始流動度值及1h流動度值作用明顯，并使1h流動度損失值降低。與原二元體系相比該三元體系中，高效減水劑飽和點提前。高效減水劑摻量大于0.6%時，盡管對于增大凈漿初始流動度值及1 h流動度值作用不明顯，但仍有效抑制lh流動度損失。
對QL水泥和LY水泥的實驗，發(fā)現(xiàn)與上述相似的規(guī)律。
2.4水泥、萘系高效減水劑和D一葡萄糖酸鈉三元體系相容性
用DS和QL兩種水泥試驗，D一葡萄糖酸鈉在摻量為0.01%～0.1%的范圍內(nèi)，均使原二元體系的水泥凈漿初始流動度值增大，但是兩種水泥最大程度促進初始流動度增大時對D一葡萄糖酸鈉的摻量要求不同。DS水泥為萬分之三，QL水泥當D一葡萄糖酸鈉在摻量為萬分之十時，作用最明顯。
2.5水泥、萘系高效減水劑和檸檬酸三元體系相容性
用LY水泥與不同摻量NX復合0.01%-0.1%的檸檬酸進行試驗。加入檸檬酸后，水泥凈漿流動度值和1h流動度值與原二元體系相比，無增長。并且隨檸檬酸摻量加大，凈漿初始流動度值有減小趨勢。
2.6相容性因素分析
2.6.1 水泥的礦物組成、細度及硫酸鈣的形態(tài)
研究認為，水泥熟料礦物成分、石膏種類及摻量、堿含量、游離氧化鈣的含量、混合材種類及摻量、水泥細度及顆粒組成等都會影響高效減水劑與水泥的相容性。水泥中CA、C4F含量越低，萘系高效減水劑與水泥二元體系相容性越好，因為CA對減水劑吸附能力強于其他礦物成分。隨著水泥細度增加，C3A影響愈加明顯。
由于液相中硫酸根離子的濃度控制著漿體的流變學行為，當其溶解慢，而需要影響C。A的量卻相對較多時，由于缺少硫酸根離子，較多的C。A就地水化，高效減水劑就會吸附于C。A及其水化產(chǎn)物，降低了液相中有效減水劑的濃度，分散作用小。因此水泥中含二水石膏和半水石膏比硬石膏要好，因為前兩種釋放硫酸根離子速度比后者快。
2.6.2 高效減水劑
減水劑分子結(jié)構(gòu)、極性基團種類、非極性基團種類、平均分子量及分子量分布、聚合度、雜質(zhì)含量等都影響其與水泥的適應性。
2.6.3緩凝劑
理論認為，多聚磷酸鈉會使水泥水化的誘導期延長，并使C。A的水化速度減慢，原因在于磷酸鹽電離出磷酸根離子與水泥水化產(chǎn)物反應，在水泥顆粒表面生成了致密難溶的磷酸鹽薄層，抑制了水分子的滲入，阻礙了水泥正常水化作用的進行。從而使C，A的水化和鈣礬石的形成過程被延緩而起緩凝作用。
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通過對水泥、萘系高效減水荊和緩凝劑三元體系相容性研究，得到以下結(jié)論：
(1)同種高效減水劑與不同廠家生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥相容性存在差別。
(2)不同種緩凝劑與同一普通硅酸鹽水泥和萘系高效減水劑組成的二元體系相容性存在差別。
(3)某些緩凝劑對不同廠家生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥和同一種萘系高效減水劑組成的二元體系相容性影響有近似的規(guī)律。
尚需進一步研究的問題是改變糖類緩凝劑和羥基羥酸類緩凝劑種類，找出普遍性規(guī)律并從緩凝機理的角度進行分析，以及通過砂漿實驗對上述實驗結(jié)果進行驗證。
水泥、萘系高效減水劑和緩凝劑三元體系相容性研究 最新評論:
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