羥基羧酸（鹽）與高效減水劑復摻對水泥的緩凝作用研究

朱江山河南陜縣交通運輸局農村公路管理所（472000）

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羥基羧酸（鹽）與高效減水劑復摻對水泥的緩凝作用研究

朱江山
河南陜縣交通運輸局農村公路管理所（472000）

摘要：通過羥基羧酸（鹽）與聚羧酸高效減水劑復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間的試驗研究，分析了羥基羧酸（鹽）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥分散性能的影響。

關鍵詞：羥基羧酸（鹽）；聚羧酸高效減水劑；復摻；緩凝作用

0　前言

羥基羧酸（鹽）因其獨特的分子結構常被用作水泥緩凝劑。隨著減水劑的發(fā)展，特別是聚羧酸高效減水劑的廣泛應用，深入研究適宜與聚羧酸高效減水劑復配使用的緩凝劑很有必要。這里研究了羥基羧酸（鹽）與聚羧酸高效減水劑復摻時對水泥的緩凝作用情況，分析了羥基羧酸（鹽）與聚羧酸高效減水劑復合對水泥分散性能的影響。

1　試驗部分

1.1主要原料

乳酸，純度85.0％～90.0％，產地天津市；乳酸鈉，純度85.0％～90.0％，產地天津市；酒石酸，純度≥99.5％，產地天津市；酒石酸鈉，純度≥99.5％，產地天津市；水楊酸，純度≥99.5％，產地天津市；水楊酸鈉，純度≥99.5％，產地天津市；蘋果酸，純度≥99.5％，產地北京市；蘋果酸鈉，純度≥99.5％，產地上海市；檸檬酸，純度≥99.5％，產地天津市；檸檬酸鈉，純度≥99.5％，產地天津市；葡萄糖酸鈉，純度≥98.5％，產地天津市；聚羧酸高效減水劑，固含量7.5％，產地河南??；普通硅酸鹽水泥，強度等級42.5 R，產地河南省。

1.2試驗方法

水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間分別采用GB/T 8077-2000［1］和GB/T 1346-2001［2］中規(guī)定的試驗方法測定，其中羥基羧酸（鹽）的摻量分別為0％、0.01％、0.03％、0.05％、0.07％和0.09％，聚羧酸高效減水劑摻量為1.5％液體摻量，水灰比為0.29。

2　結果與分析

1）乳酸（鈉）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖1、圖2。

圖1　乳酸與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

圖2　乳酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

2）酒石酸（鈉）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖3、圖4。

圖3　酒石酸與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

圖4　酒石酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

由圖1、圖2可知，乳酸和乳酸鈉對水泥凈漿流動度影響不大，而對水泥的標準稠度凝結時間則完全沒有影響。因此，乳酸和乳酸鈉均不適宜單獨作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復配使用。

由圖3、圖4可知，酒石酸和酒石酸鈉對水泥凈漿流動度影響不大，對水泥標準稠度凝結時間有影響，特別是當酒石酸摻量超過0.03％時、酒石酸鈉摻量超過0.05％時影響明顯，且隨著摻量的增加影響越大。因此，酒石酸和酒石酸鈉均可作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復合使用。

3）水楊酸（鈉）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖5、圖6。

圖5　水楊酸與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

4）蘋果酸（鈉）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖7、圖8。

5）檸檬酸（鈉）與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖9、圖10。

由圖5、圖6可知，水楊酸和水楊酸鈉對水泥凈漿流動度影響不大；水楊酸對水泥的標準稠度凝結時間稍有影響，但影響很??；而水楊酸鈉對水泥的標準稠度凝結時間有明顯影響，且隨著摻量的增加影響越大，適宜作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復配使用。

由圖7、圖8可知，蘋果酸和蘋果酸鈉對水泥凈漿流動度影響不大；蘋果酸對水泥標準稠度凝結時間的延長有明顯影響，且隨著摻量的增加影響越大，適宜作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復配使用；而蘋果酸鈉對水泥標準稠度凝結時間影響很小，不適宜單獨作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復配使用。

圖6　水楊酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

圖7　蘋果酸與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

圖8　蘋果酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

圖9　檸檬酸與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

由圖9可知，檸檬酸隨著摻量增加有使水泥凈漿流動度變差的趨勢，表明檸檬酸摻量增大會影響水泥的工作性能；但隨著摻量增加檸檬酸還是能夠明顯延長水泥的標準稠度凝結時間，可作為緩凝劑與聚羧酸復配使用，但要控制摻量。

由圖10可知，檸檬酸鈉對水泥凈漿流動度影響不大，但是對水泥標準稠度凝結時間影響明顯，可作為緩凝劑與聚羧酸高效減水劑復合使用。

圖10　檸檬酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

6）葡萄糖酸鈉與聚羧酸高效減水劑復摻對水泥凈漿流動度和凝結時間的影響見圖11。

圖11　葡萄糖酸鈉與聚羧酸復摻的水泥凈漿流動度和標準稠度凝結時間

由圖11可知，葡萄糖酸鈉在低摻量（＜0.07％）對水泥凈漿流動度影響不大，但在高摻量下有使水泥凈漿流動度變差的趨勢；隨著摻量的增加，葡萄糖酸鈉對水泥的標準稠度凝結時間影響明顯，可以作為緩凝劑與聚羧酸高校減水劑復合使用，但要控制摻量。

3　結論

1）除了檸檬酸和葡萄糖酸鈉（在高摻量＞0.07％時）隨著摻量增加有使水泥凈漿流動度變差的趨勢外，其余羥基羧酸（鹽）在與聚羧酸高效減水劑復摻時均對水泥凈漿流動度影響不大?？芍?，羥基羧酸（鹽）與聚羧酸高效減水劑對水泥工作性能影響不大。

2）酒石酸、酒石酸鈉、水楊酸鈉、蘋果酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉均對水泥的標準稠度凝結時間增加影響顯著，而乳酸、乳酸鈉、水楊酸、蘋果酸鈉影響不明顯。可知，酒石酸、酒石酸鈉、水楊酸鈉、蘋果酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈉均可單獨作為緩凝劑與聚羧酸復配使用。其中，檸檬酸要控制摻量，摻量太大會影響水泥的工作性能；葡萄糖酸鈉則在低摻量下使用效果最好。

參考文獻：

［1］GB/T 8077- 2000，混土外加劑勻質性試驗方法［S］.

［2］GB/T 1346- 2001，水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法［S］.