多种缓凝剂在水泥-减水剂体系中的作用比较.pdf

71Experimental Research试验研究总68期 2015.02 混凝土世界前言缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，延长混凝土凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂[1]在 夏 季混凝土施工和大体积混凝土施工中掺用缓凝剂不仅可延缓混凝土的凝结，延长捣实时间，还可延缓水泥水化放热，减少因水化放热产生的温度应力使混凝土产生的裂缝[2-4]目前工业生产常用的几种缓凝剂有工业纯白砂糖、葡萄糖酸钠、柠檬酸三钠、某种多元醇（简称多元醇A）及某商用缓凝剂（简称商品B），进行缓凝效果比对，确定较为适宜的缓凝剂品种及掺量，提高缓凝剂在聚羧酸减水剂复配中的有效应用1 试验方法1.1 单掺不同掺量缓凝剂的凝结时间进行试验采用自制聚羧酸高性能减水剂（简称LQ-100，掺量固定不变）和不同品种及掺量的缓凝剂进行复配，相同品种的缓凝剂在同水灰比时，不同品种的缓凝剂在同等砂浆流动度时，测定砂浆的初凝及终凝时间1.2 缓凝剂的保坍作用试验采用LQ-100（掺量固定不变）和不同品种及掺量的缓凝剂进行复配，在同等流动度时，测定砂浆的0.5h及1h的流动度损失值。

1.3 缓凝剂对硬化砂浆的增强作用试验采用LQ-100（掺量固定不变）和不同品种及掺量的缓凝剂进行复配，在同水灰比时，测定硬化砂浆的3d、7d及28d强度1.4 水泥净浆法测定凝结时间试验采用测定标准稠度水泥净浆初凝时间和终凝时间的方 法 ，分 别 测 试 L Q - 1 0 0 、商 品 B 、多 元 醇 A 、葡 萄 糖 酸 钠 、白砂糖及柠檬酸三钠与减水剂和缓凝剂复合使用的缓凝效果2 试验结果及分析2.1 单掺不同掺量缓凝剂的凝结时间试验同等减水剂掺量（按水泥质量的0.5%计）及流动度条件下，环境室温在25℃～30℃时缓凝剂种类及掺量（按水泥质量的百分含量计）对砂浆凝结时间的影响见表1在减水剂-缓凝剂-水泥相互作用的情况下，显示出以下几个规律：多种缓凝剂在水泥-减水剂体系中的作用比较刘恩福（厦门路桥翔通股份有限公司 福建厦门 361101）摘 要： 白砂糖、葡萄糖酸钠、某多元醇及某商用缓凝剂在体系中相容性均良好，有明显的保坍效应，在一定范围内提高缓凝剂的掺量，可有效减少砂浆流动度的经时损失同水灰比时，掺加缓凝剂的早期强度略低，且随着缓凝剂掺量的增加有所降低，掺加葡萄糖酸钠时对早期强度影响略大。

缓凝剂在适宜掺量范围内与减水剂复掺对于硬化砂浆的后期强度有增强效应减水剂和缓凝剂复合使用表现出良好的协同缓凝效应 关键词： 缓 凝 剂；保 坍 ；相 容 性 ；早 期 强 度收稿日期：2014-7-1672试验研究Experimental ResearchCHINA CONCRETE 2015.02 NO.68（1）凝结时间结果表明，工业纯白砂糖、葡萄糖酸钠、多元醇A及商品B与LQ-100复掺的缓凝效果均比单掺减水剂要好 2）同 水 灰 比 下，随 着 缓 凝 剂 掺 量 的 加 大 ，白 砂 糖 、葡萄糖酸钠、多元醇A及商品B缓凝效果越好，但是需控制在一定范围内，如白砂糖在掺量达到0.05%时出现超缓凝的现象3）同等有效含量的多元醇A与商品B相比，多元醇A的缓凝效果明显要好；同样同等有效含量的葡萄糖酸钠和多元醇A相比，葡萄糖酸钠的缓凝性略强；而同等有效含量的葡萄糖酸钠和白砂糖相比，白砂糖的缓凝效果优于葡萄糖酸钠因此在同等情况下，各种缓凝剂的缓凝效果是白砂糖＞葡萄糖酸钠＞多元醇A＞商品B4）在大致相同的初凝时间（5h左右）和终凝时间（6 h 左 右）下，即达 到 相同 缓 凝 效 果的 前 提下，商品B 的 掺量为0.125%，多元醇A的掺量为0.100%，葡萄糖酸钠的掺量为0.05%，白砂糖的掺量为0.025%。

5）综合缓凝效果考虑，白砂糖是最优的缓凝剂，葡萄糖酸钠次之，多元醇A再次之，而多元醇 优于商品B2.2 缓凝剂的保坍作用试验同等减水剂掺量（按水泥质量的0.5%计）及适当调整水的掺入量以保证砂浆初始流动度在210+10mm的前提下，缓凝剂品种及掺量（按水泥质量的百分计）对水泥砂浆的初始流动度及经时损失的影响见表2由此可知，在相同砂浆流动度的情况下，各种缓凝剂0.5h后的流动度均出现不同程度的提高，而1h后的经时损失 较 小 ；且 大 体 上 随 着 缓 凝 剂 掺 量 的 加 大 ，保 坍 效 应 增强这表明，4种缓凝剂在对所用的水泥及高性能减水剂构成的体系中相容性良好，且有明显的保坍效应，在一定范围内提高缓凝剂的掺量，可有效减少砂浆流动度的经时损失2.3 缓凝剂对硬化砂浆的增强作用在同等减水剂掺量（掺量为水泥质量的0.5%）及水灰比时，缓凝剂品种及掺量（按水泥质量的百分计）对水泥砂浆硬化强度的影响见表31）由 表 可 见 ，掺 加 缓 凝 剂 的 砂 浆 3 d 强 度 均 低 于 空 白对比强度，随着缓凝剂掺量的增加，3d强度呈降低趋势商品B对3d强度的影响最小，多元醇A次之，白砂糖再次之，葡萄糖酸钠的影响最大。

当白砂糖的掺量为胶凝材料的0.05%时，3d强度明显降低，这表明缓凝剂的掺加需要合适的掺量范围2）掺加缓凝剂的7d胶砂强度整体上低于空白对比表 1 缓凝剂种类及掺量对砂浆凝结时间的影响项目 掺量（%） 初凝时间（h∶min） 终凝时间（h∶min）水泥 - 1∶4 0 2∶47LQ-100 - 3∶10 3∶59商品B（0.5%LQ-100） 0.075 3∶36 4∶50商品B（0.5%LQ-100） 0.100 3∶59 5∶02商品B（0.5%LQ-100） 0.125 4∶48 6∶09多元醇A（0.5%LQ-100） 0.075 3∶52 5∶03多元醇A（0.5%LQ-100） 0.100 5∶04 6∶17多元醇A（0.5%LQ-100） 0.125 5∶57 7∶23葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.012 3∶27 4∶35葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.025 4∶02 4∶58葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.050 5∶13 6∶20白砂糖（0.5%LQ-100） 0.012 4∶10 5∶20白砂糖（0.5%LQ-100） 0.025 5∶20 6∶43白砂糖（0.5%LQ-100） 0.050 超缓凝 超缓凝73Experimental Research试验研究总68期 2015.02 混凝土世界强度，随着缓凝剂掺量的增加，7d强度呈降低趋势。

此外商品B及多元醇A对7d强度的影响较小，而葡萄糖酸钠及白砂糖对7d强度的影响相对较大3）掺加缓凝剂的28d胶砂强度整体大于空白对比强度，缓凝剂对于硬化砂浆的后期强度有增强效应此时掺入0.05%的白砂糖的砂浆强度仍然较低，即添加白砂糖时不宜超过0.05%2.4 水泥净浆法测定凝结时间试验为了进一步验证各种缓凝剂的效果，与采用水泥砂浆测定凝结时间的方法进行对比，采用测定标准稠度水泥净浆初凝时间和终凝时间的方法，在室温20℃左右分别测试缓凝剂商品B、多元醇A、葡萄糖酸钠、白砂糖及柠檬酸三钠与减水剂和缓凝剂复合使用的缓凝效果，试验结果见表4表 3 缓凝剂种类及掺量对砂浆硬化强度的影响项目 掺量（%） 3d强度（MPa） 7d强度（MPa） 28d强度（MPa）LQ-100 45 51.5 57.8商品B（0.5%LQ-100） 0.075 44.8 51.6 58.5商品B（0.5%LQ-100） 0.100 44.5 51.2 57.1商品B（0.5%LQ-100） 0.125 44.3 51.1 58.1多元醇A（0.5%LQ-100） 0.075 44.1 51.9 56.6多元醇A（0.5%LQ-100） 0.100 43.6 51.0 58.3多元醇A（0.5%LQ-100） 0.125 42.9 50.8 58.9葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.012 41.3 49.2 56.7葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.025 40.8 48.4 55.4葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.050 40.0 47.5 57.1白砂糖（0.5%LQ-100） 0.012 44.5 49.7 58.3白砂糖（0.5%LQ-100） 0.025 43.1 49.1 58.9白砂糖（0.5%LQ-100） 0.050 38.5 44.2 52.3表 2 缓凝剂种类及掺量对砂浆流动度经时损失的影响项目 掺量（%） 初始流动度（mm） 0.5h流动度（mm） 1h流动度（mm）LQ-100 220 188 160商品B（0.5%LQ-100） 0.075 208 223 186商品B（0.5%LQ-100） 0.100 218 240 225商品B（0.5%LQ-100） 0.125 212 231 216多元醇A（0.5%LQ-100） 0.075 190 217 190多元醇A（0.5%LQ-100） 0.100 206 229 212多元醇A（0.5%LQ-100） 0.125 195 242 236葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.012 203 227 210葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.025 201 235 225葡萄糖酸钠（0.5%LQ-100） 0.050 199 231 218白砂糖（0.5%LQ-100） 0.012 207 232 223白砂糖（0.5%LQ-100） 0.025 212 236 218白砂糖（0.5%LQ-100） 0.050 191 229 23074试验研究Experimental ResearchCHINA CONCRETE 2015.02 NO.68（1）采用标准稠度下测定水泥净浆的凝结时间表现出来的规律同水泥砂浆法类似，缓凝效果都是白砂糖＞葡萄糖酸钠＞多元醇A＞商品B。

2）将减水剂和缓凝剂复合使用的缓凝效果要优于单掺减水剂或单掺缓凝剂的效果，表现出良好的协同缓凝效应3）将柠檬酸三钠和其他缓凝剂进行平行比对，柠檬酸三钠的缓凝效果优于葡萄糖酸钠、多元醇A及商品B，但略差于白砂糖结论（1）综合考虑选择各种缓凝剂的先后顺序是：白砂糖＞葡萄糖酸钠＞多元醇A＞商品B，同时需注意当白砂糖掺量超过适宜掺量时会发生严重缓凝 2）同 等 砂 浆 流 动 度 下，白 砂 糖 、葡 萄 糖 酸 钠 、多 元醇A及商品B在体系中相容性均良好，且有明显的保坍效应，在一定范围内提高缓凝剂的掺量，可有效减少砂浆流动度的经时损失3）同水灰比时，掺加缓凝剂的早期强度略低，且随着缓凝剂掺量的增加有所降低掺加葡萄糖酸钠时对早期强度影响略大后期强度掺加4种缓凝剂均出现不同程度的赶超，缓凝剂在适宜掺量范围内与高效减水剂复掺对于硬化砂浆的后期强度有增强效应4）用水泥砂浆法和标准稠度下水泥净浆法测定的凝结时间规律大体一致，但水泥净浆法测定的数据更为精准，误差浮动更小，故优先推荐用水泥净浆法来测定凝结时间减水剂和缓凝剂复合使用表现出良好的协同缓凝效应参考文献：[1] 王振军,何廷树. 缓凝剂作用机理及对水泥混凝土性能影响[J].公路，2006, 7:149-154[2] 钟梅英,兰扬花. 蔗糖对硅酸盐水泥缓凝机理的分析[J] . 福建建材，2 0 0 3 , 3 : 1 0 - 1 1[3] 胡延燕.关于缓凝剂葡萄糖酸钠若干问题研究.西安建筑科技大学硕士学位论文，2006,6:1[4] 罗永会.控制坍落度损失的缓凝剂优选研究[J].混凝土，2000, 6:30-31作者简介刘恩福， 1961年生，EMBA，高级经济师，工程师，从事商品混凝土行业。

地址：福建省厦门市湖里区五缘湾营运中心1号写字楼9楼路桥翔通股份有限公司：13606026030表 4 缓凝剂种类及掺法对净浆凝结时间的影响项目 掺量（%） 初凝时间（h∶。