緩凝劑對萘系高效減水劑在不同體系下的輔助塑化作用的研究

劉培生

河南省路橋建設集團有限公司，河南商丘 476000

0 引言

混凝土外加劑是現代混凝土不可缺少的組分之一，被稱作是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五種材料，它在拌制混凝土過程中以很小的摻量加到混凝土中，主要作用是改進水泥凈漿、砂漿和混凝土的某些性能，并能有效地改善混凝土的物理力學性能，提高混凝土的強度、耐久性、節約水泥用量、縮小構筑物尺寸，從而達到節約能耗、改善環境的一類物質，是現代混凝土不可缺少的組分之一，是混凝土改性的一個重要方法和技術。

目前商品混凝土的使用越來越多，坍落度損失過大的問題已嚴重影響其施工質量。特別是泵送商品混凝土，在高溫炎熱天氣條件下，此問題更加突出。

因此，有必要對混凝土坍落度損失的原因作深入分析，在這方面，也已經取得了一些成果，而大家如今普遍接受的一個理論是混凝土坍落度損失的主要原因是由于水泥所包含的礦物成分的水化引起的。

本課題的主要方向就在于研究混凝土坍落度的損失是否是由于水泥水化引起的，還是有其他的原因。

在本文中，我將通過粉煤灰和石英砂兩種非水化體系添加萘系高效減水劑和緩凝劑復合作用，對漿體擴展度的損失與水泥漿體進行對比試驗，從而探究混凝土的坍落度損失是否是由于水泥水化引起還是另外受其他因素的影響。

1 試驗原材料及試驗方法

1.1 原材料及設備

1.1.1 原材料

水泥：秦嶺42.5；煤灰，Ⅱ級；石英砂，在球磨機中磨一個小時；減水劑，萘系高效減水劑，萬山集團；緩凝劑：三聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈉；水：自來水。

1.1.2 試驗設備及儀器

NJ-160型凈漿攪拌機 ；截錐圓模（上口直徑36mm，下口直徑60mm，高度為60mm）；紫外可見光譜。

1.2 試驗方法

首先單獨加入萘系高效減水劑，測定漿體5min、30min及60min的擴展度。然后，固定凈漿的水灰比為0.29，固定高效減水劑的摻入量復摻一種緩凝劑，比較漿體5min、30min及60min的擴展度的變化，與單獨加入萘系高效減水劑的擴展度進行比較。

2 試驗結果及討論

2.1 緩凝劑與萘系高效減水劑復摻對粉煤灰漿體流動性的影響

萘系高效減水劑對粉煤灰漿體流動性的影響如表1所示。

表1 萘系高效減水劑對粉煤灰擴展度的影響

由上表可以看出，當向粉煤灰中摻入不同摻量的萘系高效減水劑時，隨著高效減水劑摻量的增加，粉煤灰的流動性有很大的提高，當萘系高效減水劑的摻量為粉煤灰質量的0.1%時，粉煤灰的擴展度達到正常水平，且半小時的擴展度損失最大，而當摻量增加到0.2%及更大時，粉煤灰出現泌水現象，之后的擴展度損失并不明顯。

緩凝劑與高效減水劑復合對粉煤灰漿體流動性的影響如圖1。

圖1 萘系與三聚磷酸鈉復摻對粉煤灰擴展度的影響

圖2萘系與葡萄糖酸鈉復摻對粉煤灰擴展度的影響

由圖1可以看出，當向粉煤灰中只添加萘系高效減水劑時，粉煤灰的初始流動性較大，但是經時損失非?？?，30min之后，粉煤灰幾乎失去流動性。而當萘系高效減水劑與緩凝劑復合使用時，添加了高效減水劑和三聚磷酸鈉的粉煤灰與之前單獨添加高效減水劑的粉煤灰流動性稍微有所變化。

但總體來說，流動度比較好。且兩者復合使用的總體效果是5min流動度呈拋物線變化的規律，即隨著三聚磷酸鈉量的增多，粉煤灰的流動度增加，當三聚磷酸鈉的摻量為0.1%時，粉煤灰的流動度達到最大值，繼續增加三聚磷酸鈉摻量，凈漿的初始流動度呈下降趨勢。此外，由上圖還可以得出，加入三聚磷酸鈉后，粉煤灰的30min和60min的擴展度損失有所減少，但是總體效果不是很明顯。繼續增加三聚磷酸鈉的摻量，當三聚磷酸鈉的摻量大于0.2%時，粉煤灰60min的流動度將比之前30min有所增加。由以上試驗及結果我們可以看出，三聚磷酸鈉在該種粉煤灰中的的緩凝效果并不是很明顯。

由圖2可以看出，隨著葡萄糖酸鈉加入量的增強，5min粉煤灰漿體流動性變化的變化也是符合拋物線的形勢，即隨著葡萄糖酸鈉量的增加，流動性變好，擴展度變大，但當增加到一定值時，流動性達到最大，之后的初始流動度又隨著葡萄糖酸鈉含量的增加而減小。

3.2 萘系高效減水劑對水泥流動性的影響

萘系高效減水劑對水泥漿體流動性的影響如圖4。

圖3 單摻萘系高效減水劑對水泥漿體流動性的影響

由上圖看出，當向水泥中加入適量的萘系高效減水劑時，水泥漿體的流動性有了很大的提高，并且，隨著萘系高效減水劑摻量的逐漸增加，水泥漿體的初始流動性也隨著有所增大；加入了減水劑的水泥漿體在30min和60min時的擴展度稍有損失，但是損失不是很大。

萘系高效減水劑與緩凝劑復合對水泥漿體流動性的影響，如圖4、圖5。

由上圖4可以看出，當向水泥中復合使用萘系高效減水劑和三聚磷酸鈉時，水泥漿體的初始流動性有所提高，隨著三聚磷酸鈉摻量的增加，水泥漿體的初始流動性也增加，當三聚磷酸鈉的摻量為0.8%時，水泥漿體的初始擴展度達到最大，繼續增加三聚磷酸鈉的摻量，水泥漿體的初始流動性又會變小。

由上圖可知，復合使用萘系高效減水劑和三聚磷酸鈉時，較之前單獨使用萘系高效減水劑，水泥漿體的30min和60min的損失都比較大。隨著三聚磷酸鈉摻量的增加，損失逐漸變小，當摻量為1.2%時，水泥漿體的擴展度基本上沒有損失。

由上圖5可以看出，當向水泥中復合使用萘系高效減水劑和葡萄糖酸鈉時，水泥漿體的初始流動性有所提高，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，水泥漿體的初始流動性也增加，當葡萄糖酸鈉的摻量為0.1%時，水泥漿體的初始擴展度達到最大，繼續增加葡萄糖酸鈉的摻量，水泥漿體的初始流動性又會變小。

由上圖可知，復合使用萘系高效減水劑和葡萄糖酸鈉時，較之前單獨使用萘系高效減水劑，水泥漿體的30min和60min的損失都比較大。隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，損失逐漸變小，當摻量為0.09%時，水泥漿體的30min的損失很大，并且60min時，流動性基本不變。

但當葡萄糖酸鈉的摻量為0.1%時，水泥漿體的擴展度損失最大，但是60min的擴展度較30min時又有了很多大的增加。之后，繼續增加葡萄糖酸鈉的摻量，水泥漿體擴展度基本上不損失。

4 結論

本試驗研究了葡萄糖酸鈉、、三聚磷酸鈉與萘系高效減水劑復合使用對水泥水化體系及粉煤灰非水化體系流動性的影響，本文研究結果表明：

圖4 萘系與三聚磷酸鈉復摻對水泥漿體擴展度的影響

圖5 萘系與葡萄糖酸鈉復摻對水泥漿體擴展度的影響

1）萘系高效減水劑對水化體系和非水化體系都有顯著地分散效果，即顯著提高漿體初始流動度；

2）萘系高效減水劑對水化體系和非水化體系都存在擴展度經時損失的問題。3種漿體在30min及60min時，擴展度均有一定的損失，這表明，擴展度的損失并不是由于水化造成的，而是另有其他的原因；

3）緩凝劑的適量摻入對水化體系和非水化體系都能明顯降低擴展度經時損失。

通過本次的試驗研究可知，不管是水泥水化體系，還是粉煤灰的非水化體系，加入減水劑以后，擴展度在一定時間以后都會產生損失，將減水劑和緩凝劑復合使用，擴展度損失都會減少。

因此，本次試驗得出的結論就是，混凝土坍落度的損失，并不是由于水泥的水化引起的，而是另有包括減水劑的吸附等其他的原因造成的。

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