缓凝剂的概念
缓凝剂是一种减水剂,可以延缓水泥的水化反应,从而增加混凝土的凝结时间。缓凝剂的应用可以使新混凝土长期保持塑性,方便浇筑,提高施工效率,不影响后期混凝土的各种特性。
缓凝剂的特点
对于产品泵送混凝土或在高温天气条件下施工的混凝土,选择缓凝剂也可以减少塌陷损伤,保证混凝土的正常运输和泵送施工,提高功效,防止材料消耗。对于大型混凝土,通过添加缓凝剂,还可以降低混凝土的一定温度,延缓温峰的发生时间,有效防止混凝土温度应力间隙的形成。
缓凝剂的类型
缓凝剂种类繁多,根据其成分可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂。
无机缓凝剂主要包括磷酸盐、偏磷酸盐、锌盐、硫酸铁、硫酸铜、氟硅酸盐和硼沙。近年来,磷酸盐和偏磷酸盐缓凝剂被广泛应用于无机缓凝剂。
有机缓凝剂主要包括以下内容:
1、柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸和盐是常见的羟基羧酸、氨基羧酸和盐。其掺量一般为0.005%~0.02%。
2、多元醇及化合物。这类缓凝剂具有相对稳定的缓凝效果,受温度影响较小,掺量一般为0.005%~0.02%。
3、葡萄糖、蔗糖、糖蜜和化合物等糖原。由于其原料普遍、质优价廉、缓凝效果稳定,被广泛使用,掺量一般为水泥质量的0.001%~0.03%。
缓凝剂的作用机制
缓凝剂的作用机制比较复杂,很难用一个理论来形容。目前公认的理论包括:吸附理论、络盐形成理论、沉积理论和氢氧化钙晶体生长控制理论。
1、吸附理论
缓凝剂吸附在水泥颗粒表面形成致密的吸附膜层,影响水泥颗粒表面的双电层结构,抑制水泥颗粒吸附水分的过程和水化反应。此外,一些缓凝剂离子可以吸附在水泥水化产品的晶体表面,抑制晶体的生长,减缓凝固。糖原、多元醇和化合物更适合这一理论。
2、形成络盐理论
Ca2达到饱和,形成Ca(OH)2晶体,是促进水泥水化诱导期完成的主要原因。在缓凝剂分子中-OH、-COO-Ca2等基团可与水溶液结合。产生络盐,抑制Ca(OH)二是晶体,从而有效地增加水泥水化的诱导期。这个理论更适合羟基羧酸、氨基羧酸和盐。
3、沉积理论
根据沉积理论,缓凝剂可以在水泥颗粒表面形成一层不溶性沉积层,阻止水与水泥颗粒的接触,抑制水泥颗粒表面成分的融化,从而减缓水泥的水化反应。这一理论更适合糖蜜缓凝剂。
4、控制氢氧化钙结晶生长理论
根据氢氧化钙结晶生长理论,缓凝剂限制了Ca?(OH)2晶体,使C3S无法正常形成水化硅酸钙疑胶,从而抑制水泥的水化反应。无机缓凝剂更适用于这一理论。
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