緩凝劑對混凝土性能的影響

緩凝劑對混凝土性能的影響摘要:通過對各種緩凝劑的概括分類，描述了緩凝劑在混凝土中所起到的作用，并進(jìn)一步闡述了幾種緩凝劑在不同摻量下對混凝土凝結(jié)時間以及抗壓強度的影響，通過對造成混凝土坍落度損失的各方面因素的分析，著重介紹了通過緩凝劑來控制混凝土坍落度損失的方法。關(guān)鍵詞:緩凝劑凝結(jié)時間混凝土坍落度損失抗壓強度引言緩凝劑是用來延長混凝土凝結(jié)時間的一種常用外加劑，在夏季施工中，適量摻加緩凝劑能使新拌混凝土在長時間內(nèi)保持較好的塑性,便于施工,提高工作效率;尤其是在大體積混凝土施工中，為使混凝土不會因水化熱的過度集中而產(chǎn)生溫度裂縫,摻加緩凝劑即成為其重要手段之一；而且，目前商品混凝土的使用量越來越大,有很多時候,尤其是在高溫季節(jié),控制商品混凝土坍落度損失問題一直是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點問題，而使用緩凝劑來解決這一問題也是長久以來的常規(guī)方法，因此我們有必要對緩凝劑及其在現(xiàn)代混凝土技術(shù)中的重要地位有一個全新的認(rèn)識。緩凝劑的種類1.1無機緩凝劑無機緩凝劑包括磷酸鹽、鋅鹽、硫酸鐵、硫酸銅、氟硅酸鹽、硼砂等。近年來應(yīng)用的較為廣泛的是磷酸鹽、偏磷酸鹽類緩凝劑。正磷酸（HgP04）的緩凝作用不大，但各種磷酸鹽的緩凝作用卻較強，在相同摻量下緩凝作用最強的是焦磷酸鈉（n%p：o7）。各種磷酸鹽的緩凝作用由弱至強順序如下：正磷酸（H3PO4）＜磷酸二氫鈉（NaH2PO4）＜磷酸氫二鈉（Na2HPO4?2H2O）＜磷酸鈉（N%PO4?H2O）＜多聚磷酸鈉（服6卩4。13）＜三聚磷酸鈉（服5匕01。）＜焦磷酸鈉（Na2P2O7）。三聚磷酸鈉是常用的一種磷酸鹽緩凝劑，屬于縮聚磷酸鹽類，白色粉末，易溶于水,具有較強的絡(luò)合堿金屬的能力，緩凝作用一般不隨使用氣溫的變化而變化，摻量范圍一般為（0.01%~0.2%）。1.2有機緩凝劑有機緩凝劑主要包括羥基羧酸、氨基羧酸及其鹽類和糖類以及多元醇及其衍生物三種。常用的羥基羧酸類緩凝劑有葡萄糖酸及其鹽、檸檬酸及其鹽、酒石酸及其鹽水楊酸及其鹽等，這些緩凝劑對混凝土有明顯的緩凝作用，但隨氣溫的變化其緩凝作用也有相應(yīng)的變化，當(dāng)使用氣溫升高需提高摻量才能達(dá)到相應(yīng)的緩凝效果，其摻量范圍一般在0.01%~0.1%;多元醇及其衍生物的緩凝作用比較穩(wěn)定,特別是在使用溫度變化時仍有較好的穩(wěn)定性。一元醇的緩凝作用較小，但隨著烷基的增加,緩凝作用隨之增加，二元醇中的乙二醇基本沒有緩凝,丙二醇以后的二元醇的緩凝作用逐漸增強，丙三醇的緩凝作用很強，甚至可以使水泥的水化作用完全停止。此類緩凝劑摻量一般為0.05%~0.2%,增大摻量會出現(xiàn)嚴(yán)重的緩凝現(xiàn)象，混凝土強度明顯降低;糖類及衍生物和糖蜜緩凝劑由于原料廣泛，價格低廉因此使用也較為廣泛,摻量一般為0.01%~0.3%。幾種常用緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間的影響緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間的影響與緩凝劑的種類、摻量和摻加方法以及水泥品種、混凝土配合比、使用季節(jié)和施工方法等條件密切相關(guān)。好的緩凝劑應(yīng)當(dāng)在其摻量小的情況下有好的緩凝作用，在一定范圍內(nèi)有較強的可調(diào)性，不易使混凝土產(chǎn)生異常凝結(jié)，而且，好的緩凝劑延長的應(yīng)是混凝土的初凝時間，而使終凝時間不至于延長太多，也就是說要使混凝土的初、終凝間隔盡量短。表一中列舉了幾種常用緩凝劑對混凝土的凝結(jié)時間的影響。

表1幾種常用緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間的影響名稱摻里（%）凝結(jié)時間（h：min）初凝終凝初、終凝間隔基準(zhǔn)（空白）06:258:352:10木鈉0.257：5510:102:15木鈣0.258:2511:052:40糖鈣0.159:0512:403:35白糖0.0612:5015:302:45葡萄糖酸鈉0.0612:2514:352:10三聚磷酸鈉0.113:4017:253:45檸檬酸0.0615:1518:153:00檸檬酸鈉0.0614:5017:452:55酒石酸0.069:3513:504:15水楊酸0.110:0513:553:50羧甲基纖維素鈉0.18:1010:402:30緩凝劑對改善新拌混凝土坍落度損失作用明顯混凝土坍落度損失是個普遍存在的問題,影響混凝土坍落度損失的原因是多方面的，且這些因素相互關(guān)聯(lián)。主要包括四個方面：一是水泥因素，如水泥的礦物成分的種類和含量、堿含量、細(xì)度、顆粒級配等；二是混凝土外加劑因素，如高效減水劑的化學(xué)成分、分子量、交聯(lián)度、磺化程度、平衡離子濃度以及緩凝劑的種類和用量等；三是環(huán)境條件，如溫度、濕度、運輸距離等；四是混凝土本身的水灰比大小、減水劑摻入的時間次序、摻和料的品種及摻加比例等。調(diào)整坍落度損失的使用最頻繁的方法是通過調(diào)整混凝土外加劑中緩凝劑組分和摻量來達(dá)到目的,緩凝劑具有表面活性作用，吸附在水泥表面,抑制水泥顆粒凝聚，同時緩凝劑還能有選擇性地與水泥中AI20g表面吸附的減水劑進(jìn)行交換，被交換下的減水劑顯著提高了溶液中減水劑的濃度，為Cj、C2S吸附提供了充足的減水劑，這樣就有效地抑制了坍落度的損失。國內(nèi)公認(rèn)的最能有效地抑制混凝土坍落度損失的緩凝劑是葡萄糖酸鈉，而三聚磷酸鈉、檸檬酸、白糖及糖鈣使用也較為普遍，以下表二中列舉了以上幾種緩凝劑在不同摻量下的混凝土坍落度損失:表2幾種緩凝劑對混凝土坍落度損失的影響緩凝劑種類摻里C%)初凝(h-min)終凝(h:min)坍落度（mm）0min60min120min葡萄糖酸鈉⑴0.039:4012:202101801450.0612:4516:10225200175三聚磷酸鈉⑵0.0510:2013:202051701400.113:4017:20215190135檸檬酸⑶0.0310:1012:452151851500.0613:0017:05220195160

白糖（4）糖鈣0.030.060.10.159:5013:158:459:4512:4017:2511:5512:50205210215220175175180195135145145155(1)+(2)0.02+0.0313:5017:40225210185(1)+⑶0.02+0.0214:00181)+(4)0.02+0.0213:2517:40220200180(3)+(4)0.03+0.020.02+0.020.02+0.0213:3013:40白糖（4）糖鈣0.030.060.10.159:5013:158:459:4512:4017:2511:5512:50205210215220175175180195135145145155(1)+(2)0.02+0.0313:5017:40225210185(1)+⑶0.02+0.0214:00181)+(4)0.02+0.0213:2517:40220200180(3)+(4)0.03+0.020.02+0.020.02+0.0213:3013:4013:3517:5516:5017:15215215220200175195170205180從表二中可知，隨著緩凝劑的摻量的增加，混凝土的坍落度損失隨之減小，為了更好的抑制坍落度的損失，可以嘗試用兩種以上的緩凝劑復(fù)合使用以達(dá)到目的。4緩凝劑對混凝土強度的影響緩凝劑是一種表面活性劑，對混凝土的主要作用是物理作用，它不參與水泥的水化反應(yīng),也不產(chǎn)生新的物質(zhì),只是在不同程度上減緩水泥水化反應(yīng)的進(jìn)程，類似于惰性催化劑的作用，因此它們對混凝土強度的影響主要是對混凝土硬化后結(jié)構(gòu)的改變，一般來說緩凝劑在摻量范圍內(nèi)只影響混凝土的早期強度，對混凝土后期強度沒有不良影響。表三顯示了幾種常用緩凝劑在各種摻量下對混凝土各齡期強度的影響。表3不同摻量下緩凝劑對混凝土強度的影響緩凝劑摻里初凝終凝抗壓強度（MPa）種類C%)(h:min)(h:min)3天7天28天60天90天基準(zhǔn)（空白）07:2510:3518.524.837.243.546.8摻里C%)初凝(h:min)終凝(h:min)抗壓強度（MPa）3天7天28天60天90天0.208:3511:1520.527.840.546.549.90.309:5512:0516.223.638.844.548.20.4011:4514:1515.420.937.441.246.20.5015:5521:3512.418.532.39.44.8緩凝劑種類木鈣

白糖葡萄糖酸鈉1白糖葡萄糖酸鈉170.0310:4014:1519.625.638.645.48.270.0614:4519:2016.326.039.245.48.630.121:3529:1014.20.636.44.47.28880.1528:2542:3511.617.533.40.45.2120.236:5555:2513.27.636.41.8130.0310:5514:3521.528.40.546.51.2190.0614:1517:0520.27.641.748.53.1120.0817:4525:1517.623.38.645.50.8110.127:5541:2513.17.634.542.46.8170.1535:3558:4513.628.930.42.56表(三)中顯示,從強度發(fā)展來看,適量摻加緩凝劑后的混凝土早期強度比未摻的低,但一般7天以后就可以趕上或超過未摻者，在緩凝劑的摻加量超過常規(guī)摻加量后，只要養(yǎng)護得當(dāng)，混凝土的后期強度還是可以趕上未摻者的，由于部分緩凝劑具有一定的減水功能,在保持混凝土坍落度不變的情況下，摻量越大,混凝土拌和用水量越少，水灰比越小,有助于混凝土的強度發(fā)展,但摻量過大,會使混凝土凝結(jié)時間過長,甚至導(dǎo)致混凝土長時間不凝結(jié)，從而引起混凝土驗收時強度達(dá)不到設(shè)計要求，因此使用緩凝劑時應(yīng)特別注意氣溫變化,杜絕因多摻超摻緩凝劑而造成的工程事故。5結(jié)語緩凝劑一般都有一個最佳的摻量范圍，不同的緩凝劑的最佳摻量范圍也可能不同，因此我們在使用緩凝劑時應(yīng)根據(jù)不同使用條件、不同工程要求選擇不同種類、不同摻量的緩凝劑,緩凝劑一般要復(fù)合其它高效減水劑使用，而不單獨使用在混凝土中。應(yīng)用緩凝劑解決混凝土坍落度損失問題是目前比較常規(guī)的方法之使用是可以根據(jù)具體情況調(diào)整緩凝劑的摻量或更換緩凝劑的品種,也可以復(fù)合使用兩種以上的緩凝劑達(dá)到控制坍落度損失的目的。緩凝劑是表面