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温度对混凝土缓凝剂最优掺量的影响

2019-6-10 16:38:45      点击:

1 前语 

混凝土的初凝时刻除了受原资料、水胶比等要素影响外,环境温度是影响混凝土初凝时刻最为首要的外界要素之一。众所周知,跟着环境温度的升高,胶凝资料的水化、凝结、硬化的速度加 快,因而混凝土的初凝时刻缩短,在高温情况下,其影响更为显着。掺缓凝剂是延伸混凝土初凝时刻最重要的措施,而缓凝剂的缓凝作用受环境温度的影响非常显着,当环境温度升高时,缓 凝剂的缓凝作用下降。研究表明〔1〕在必定温度下,缓凝剂对混凝土初凝时刻的影响存在最优掺量:即掺加少量的缓凝剂能延伸混凝土的初凝时刻,当掺量添加到必定值时,混凝土的初凝 时刻达到极值,若再添加掺量,其缓凝作用反而下降,甚至起促凝作用。那么跟着环境温度的升高,缓凝剂的最优掺量是如何改动呢,一般以为:当环境温度升高时,应增大缓凝剂的掺量, 为了讨论这个问题,本文在胶凝资料净浆合作比,环境相对湿度,成型条件不变的情况下,研究了环境温度对混凝土缓凝剂掺量的影响规矩,并对其机理进行了讨论,这关于更好地认识混凝 土缓凝剂运用中所存在的问题,依据不同的施工温度合理调整缓凝剂掺量,做到既经济又能保证工程质量,具有实际意义。

2 实验原资料和实验办法 

2.1 实验原资料

(1)水泥:广西柳州水泥厂生产的525#一般硅酸盐水泥。

(2)粉煤灰:田东电厂的电收尘粉煤灰,属Ⅱ级灰。

(3)外加剂: HS:自制的高温超缓凝剂(以糖蜜为首要成份的复合剂); DT:成都勘探设计院科研所研制,以糖为首要成份的缓凝减水剂; ZB1212:浙江龙游县混凝土外加剂厂生产,以木质素磺酸钠为首要成份的缓凝减水剂; C62202c:上海麦斯特建材有限公司生产,以木质磺酸钙为首要成份的缓凝减水剂。 

2.2 实验办法 

由于混凝土凝结硬化进程是胶凝资料凝结硬化的表现,两者凝结进程的规矩类似。所以讨论缓凝剂的作用作用可在胶凝资料净浆中进行。 实验按《水工混凝土实验规程SD105282》规矩办法进行。净浆合作比为粉煤灰和水泥各占50%;同种外加剂采用相同的水胶比。在相对湿度为98%,温度为20℃,30℃,40℃的恒温恒湿箱中养 护。 

3 实验成果及剖析 实验得出各种缓凝剂在不同温度条件下不同掺量对胶凝资料净浆初凝时刻的影响成果

咱们能够看到:如文献〔1〕所述,在温度、合作比不变的条件下缓凝剂存在最优掺量。但跟着温度的改动,缓凝剂最优掺量的改动规矩也不尽相同。且温度升高,缓凝剂的最优 掺量并没有随之增大,某些外加剂的最优掺量保持不变(如图1的a、b),另外一些外加剂的最优掺量反而下降(如图1的c、d)。某些外加剂的缓凝作用受温度影响显着(如ZB1212),某些外加剂 的缓凝作用受温度影响较小(如HS)。其定论与一般观念截然相反。 注意到这个问题,关于混凝土外加剂的运用具有重要意义。在运用缓凝剂时,应依据不同的施工温度,经过实验找出缓凝剂的最优掺量,再依据施工要求的初凝时刻,在最优掺量的规模内采 用与之对应的合理掺量,以求达到既经济又能满足工程施工要求的意图。

 4 温度对缓凝剂最优掺量的影响机理 从电解质溶解度的角度对外加剂使混凝土呈现凝结加快或许推迟现象,作了理论剖析。他以为:水泥化合物的反应在前期是经过溶液的反应,也就是说水泥化合物先电离成离子,然后在溶液 中形成水化物。由于其溶解度有限,水化产品就结晶分出,水泥浆体就呈现稠化、凝结和硬化等现象。缓凝剂的缓凝作用首要是影响水泥化合物的溶解,而不是水化产品的结晶。为此,将水 泥看作是由某些酸(硅酸盐和铝酸盐)和碱(钙)的离子所组成的,其各自的溶解度就依赖于溶液中所存在酸、碱离子的类别和对浓度。绝大部分缓凝剂在水中是会电离的,因些掺入水泥浆体中 就会改动体系的离子组成与浓度。

并按以下规矩影响水泥化合物的溶解: (1)当溶液中有一种强的阳离子(如K+、Na+)存在时会减小比它弱的阳离子(Ca2+离子)的溶解,但又趋向于加快硅酸盐离子和铝酸盐离子的溶解,在浓度低时,前一种效应为主;当浓度高时, 则后一种作用占优势。

 (2)溶液中存在强的阴离子(如CL-,NO3-或SO42-)时,会减小比它弱的阴离子(如硅酸盐、铝酸盐)的溶解度,但又趋向于加快钙离子的溶解。在浓度低时前一种效应为主;当浓度高时,则后 一种作用占优势。 依据上述,咱们能够知道:某一种化学外加剂加入水泥-水体系后,总的作用决定于一系列相辅相成的作用,并随外加剂提供的离子类型和浓度不同而异。低浓度的弱碱强酸盐或强碱弱酸盐 首要起推迟水泥化合物的溶解而呈缓凝作用,但当这类盐的浓度较大时因加快水泥化合物的溶解而起促凝作用,然后说明了缓凝剂达到最佳缓凝作用时其电解质浓度是必定的。 由于化学外加剂在水中的离子浓度受外加剂浓度(掺量)和温度的影响,一般在相同温度下,同种缓凝剂离子浓度跟着外加剂掺量添加而增大;在外加剂掺量相同的条件下,其离子浓度则跟着 温度的升高而增大。

不同的缓凝剂受温度的影响程度不同,因此可得出如下定论: (1)某些缓凝剂在相同的掺量下,跟着温度的升高,其电解质的离子浓度增大。 (2)要使溶液中缓凝剂电解质的离子浓度相等,高温时所需缓凝剂的掺量比低温时小。 (3)关于简单电离的缓凝剂(一般掺量均很低),其电离度简直不受温度的影响,所以在高温或低温时电解质离子浓度只随掺量的改动而改动。 定论(1)和(2)可说明某些外加剂(如ZB1212,C6220—c)跟着温度的升高,其最优掺量反而下降的原因;运用定论(3)能够知道某些外加剂(如HS、DT)因电离度大,其电离度简直不受温度的影 响,所以温度升高时其最优掺量保持不变。 5结语 混凝土缓凝剂存在最优掺量,跟着环境温度的升高,其最优掺量并没有增大,而是有的下降,有的保持不变。这是不是普遍存在的规矩,有待进一步讨论。笔者以为,工程中混凝土缓凝剂的 运用,应经过实验找出运用温度条件下的适宜掺量规模,切勿盲目用超掺的办法来满足工程对初凝时刻的要求,避免因超掺造成经济损失,而且能够避免超掺使混凝土初凝时刻缩短给施工带 来不利和发生不良后果。