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缓凝剂作用机理

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1、缓凝剂的定义及其特点
缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应,从而延长混凝土凝结时间的外加剂。使用缓凝剂可使新拌混凝土在较长时间内保持塑性,方便浇注,提高施工效率,同时不会对混凝土后期各项性能造成不良影响[1
2、缓凝剂的种类
缓凝剂种类较多,按其化学成分可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类[2]。
无机缓凝剂主要包括磷酸盐、偏磷酸盐、锌盐、硫酸铁、硫酸铜、氟硅酸盐和硼砂等。近年来应用较为广泛的无机缓凝剂是磷酸盐和偏磷酸盐类缓凝剂[3]。
有机缓凝剂主要包括以下几种:
(1)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐,常见的有柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐。其掺量一般为水泥质量的0.005%~0.02%;(2)多元醇及其衍生物。这类缓凝剂的缓凝作用较为稳定,受温度影响较小,掺量一般为水泥质量的0.005%~0.02%;(3)糖类,如葡萄糖、蔗糖、糖蜜等及其衍生物。由于其原料广泛、价格低廉且缓凝作用较稳定而被广泛应用,掺量一般为水泥质量的0.001%~0.03%[4]。
3、缓凝剂的作用机理
缓凝剂的作用机理比较复杂,很难用一种理论来概括。目前较为认可的理论有:吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制氢氧化钙结晶生长理论[2, 4, 5]。
3.1 吸附理论
缓凝剂吸附在水泥颗粒表面形成一层致密的吸附膜层,改变了水泥颗粒表面的双电层结构,使水泥颗粒吸附水分的过程及水化反应受到抑制。另外,有些缓凝剂离子可以吸附到水泥水化产物晶体表面,抑制晶体的生长,也会起到延缓水化的作用。该理论比较适用于糖类、多元醇及其衍生物。
3.2 生成络盐理论
Ca2+达到饱和,生成Ca(OH)2晶体,是促使水泥水化诱导期结束的重要原因。缓凝剂分子中的-OH、-COO-等官能团可以与溶液中的Ca2+形成络盐,抑制Ca(OH)2的结晶,从而有效地延长水泥水化的诱导期。该理论比较适用于羟基羧酸、氨基羧酸及其盐。3.3 沉淀理论
沉淀理论认为缓凝剂能在水泥颗粒表面形成一层难溶性沉淀层,阻止水分与水泥颗粒的接触,抑制水泥颗粒表面成分的溶解,从而延缓水泥的水化反应。该理论比较适用于糖蜜缓凝剂。
(转载于Ⅴ信公众号:砼心砼德处)


IP属地:湖北来自Android客户端1楼2022-08-14 16:15回复