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1、缓凝剂与早强剂对水泥抗压强度影响关系的浅析肖毅 詹霖 熊柱红四川省建筑科学研究院 610081摘要：商品混凝土运输对缓凝的需要和施工工期对早强的要求构成一对矛盾。为了解决这一矛盾，本文通过对缓凝剂和早强剂剂双掺后对不同龄期的水泥胶砂抗压强度影响的试验进行分析，确定缓凝时间对水泥胶砂早期强度的影响规律，找出缓凝剂和早强剂复合使用时，对早期强度最有利的最佳掺量；并对商品混凝土生产提出建议。关键词：外加剂；缓凝剂；柠檬酸；早强剂；硫酸钠；强度0 前言自2000年通用水泥执行新标准以来，水泥早强指标大幅度提高；然而预拌混凝土、大体积混凝土、泵送混凝土为确保混凝土施工对坍落度经时损失的要求和工程质量，多
2、掺用缓凝高效减水剂；另外，为减小对城市环境的影响，越来越多的商品混凝土搅拌站移向远郊，更多的商品混凝土中必须掺入缓凝剂以适应越来越长的运输路程，使混凝土凝结时间适当延长，这是一对矛盾。笔者通过试验找到缓凝时间对水泥胶砂抗压强度的影响规律，并对商品混凝土生产提出建议。1 试验概况该试验选用硫酸钠作为早强剂，选用柠檬酸作为缓凝剂。试验所用水泥为32.5矿渣硅酸盐水泥。试验用砂的近似密度2623.6kgm3，堆积密度os1467 kgm3。水泥与标准砂的质量比为1:2.3，水灰比为0.45；试件尺寸40mm40mm160mm。2 试验结果分析2.1 同一龄期、相同柠檬酸掺量下硫酸钠对水泥胶砂强度的影
3、响分析 对比试验结果，除了1d的强度仍保持单增趋势外，其余龄期的都表现出不同程度的波动。3d的强度结果对比，其峰值出现在早强剂掺量为1.5%时；7d的峰值出现在1.0%时；28d时峰值又回到1.5%时。在1d时，强度表现出随时间增长的趋势，但随着早强剂掺量的增加，强度值只有微小的增长。当缓凝剂和早强剂同时掺加时，在强度发展的初期，缓凝剂对水泥胶砂的强度发展起主导作用。不管早强剂的掺量是大还是小，其对强度的影响较小。这样，缓凝剂和早强剂双掺在强度发展的初期可以看作缓凝剂单独作用。因此，在1d时，强度会表现出这样的趋势。但在3d及其以后各龄期，强度发生变化，即强度在增长中产生波动，不再是时间的单增
4、曲线。在相同柠檬酸掺量下，强度表现出新的特点，即强度最大值不再出现在早强剂掺量为最大时，而是出现在早强剂掺量为1.5%时，甚至是1.0%时。通过对强度结果对比分析，笔者认为在同一龄期、柠檬酸和硫酸钠同时作用的情况下，水泥胶砂的强度发展会在当硫酸钠掺量为1.0%1.5%之间时产生一个峰值。试验结果中强度增长出现波动的现象笔者认为是水泥胶砂的强度发展受到柠檬酸、硫酸钠的相互作用影响。产生强度波动的影响因素应该与强极性官能团和高度分散的石膏之间发生的物理影响及化学反应有关。具体的原因有待进一步试验确定。2.2 同一龄期、相同硫酸钠掺量下柠檬酸对水泥胶砂强度的影响分析对比试验结果，1d时随柠檬酸掺量的
5、增加而线性减小，强度最大值出现在柠檬酸掺量为0%时。3d以后的强度发展的总趋势是增大，但在增大中出现强度波动。强度最大值分别出现在柠檬酸掺量为0.03%和0.07%时。1d时强度随柠檬酸掺量的增加而线性减小。由于在强度发展初期，缓凝剂较早强剂起主导作用。因此柠檬酸的掺量决定了水泥胶砂初期的强度。但3d以后，强度试验结果出现波动，不再具有线性规律。通过对各强度结果的对比分析，笔者认为在同一龄期、柠檬酸和硫酸钠同时作用的情况下，水泥胶砂的强度发展会在当柠檬酸掺量为0.03%0.07%之间产生一个峰值。 出现强度波动的原因与柠檬酸、硫酸钠的相互作用有关。这一点在前文中已有说明。3 结论及建议通过各不
6、同掺量的柠檬酸和硫酸钠双掺对强度影响的比较，发现0.03%0.07%掺量的柠檬酸和1.0%1.5%掺量的硫酸钠在早期有最好的效果。在后期，水泥胶砂的强度受外加剂不同掺量的影响很小。商品混凝土常用外加剂主要有普通减水剂、缓凝减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂及多功能复合制剂等四五个品种。单一性质或组分的外加剂已经很少使用，为了适应具体的工程要求，多采用化合或复合外加剂。这样可以同时具有多方面的性质，以解决单一使用时产生的矛盾。许多研究资料证明，外加剂的掺加方法对外加剂的掺量及效果影响很大，尤其是属于表面活性剂类的减水剂、引气剂及含有表面活性剂成分的外加剂。在相同的条件下，后掺法、分次加入法都可以
7、降低外加剂的掺量。日本学者对此研究最早，因此国外不少商品混凝土中外加剂都不是在搅拌机中加入，而是在运拌车中或是运到现场后再加入。这是一种先进的掺加技术，有条件时应当提倡这种方法。参考文献：（1）李国忠等，复合型外加剂对混凝土性能的影响，济南大学学报（自然科学版），2002.3，第16卷第1期 J；（2）Petit RJ，MB opens first N. American polymer plant for SCC-suited superplasticizers，Concrete Products， Chicago: Jun 2003. Vol. 106, Iss. 6 J；（3）陈文豹、田培、李功洲等，混凝土外加剂及其在工程中的应用，北京，煤炭工业出版社，1998年6月 M。作者简介：肖毅（1980- ），男，四川省建筑科学研究院专业技术工作人员，现任助理工程师。主要从事建筑结构的技术鉴定、改造加固设计工作。詹霖（1981- ）男，四川省建筑科学研究院专业技术工作人员，现任助理工程师。主要从事建筑结构的技术鉴定、改造加固设计工作。熊柱红（1981- ）女，四川省建筑科学研究院专业技术工作人员，现任助理工程师。主要从事建筑结构的技术鉴定、改造加固设计工作。第 3 页 共 3 页