氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻（chān）量對混凝土性能的影（yǐng）響

氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻量對混凝土性能的影響

     近年來，由於高層、超高層建築（zhù）工程的建設，已不能由傳（chuán）統混凝（níng）土的施工技術滿足其施工要求，發達國家（jiā）泵送（sòng）混凝土的使用已非常普遍，我國京津地區較（jiào）為（wéi）廣泛地使用了泵送混凝（níng）土，其他地（dì）區泵送（sòng）混凝土所占比例也逐年增大，因此，減水劑和（hé）氯（lǜ）化鈣等外加劑在工程中應用越來越廣。但摻加外加劑（jì）後，混凝土的坍落（luò）度（dù）損失比未摻外加劑前更（gèng）加嚴重，尤其是摻加高效減少劑後（hòu）混凝土的坍落（luò）度隻能保持（chí）十幾分鍾到半小時，給施工造成了（le）困難， 這個問題在商品混凝土和泵（bèng）送混凝土中（zhōng）尤為突出。各國學者做了大（dà）量工作，取得了一（yī）些成果。在這些成果中，通常采用的（de）技術路線有兩類，一（yī）類是外（wài）加劑摻加方法，另一（yī）類是複合緩凝劑。高效減水劑與緩凝劑複合以解決（jué）坍落度損失的方法已被普遍接（jiē）受，該方法的理論基礎是延緩水泥早期水化產物的形（xíng）成達到抑（yì）製坍（tān）落度損失。

     一般情況下，氯化鈣由高效減水（shuǐ）劑，緩凝劑，引氣劑，助泵劑組成，可作緩凝劑的物質主要有羥基羧（suō）酸類物質、多羥基碳水化合物、木質素磺酸鹽和腐植（zhí）酸類減水劑以及無機化合（hé）物國內應用較多的緩凝劑是糖蜜減水劑和木質素磺酸鈣減水劑。但也存在問題。水泥執行ISO 標（biāo）準後，水泥細度增大，但與木鈣和（hé）糖等緩凝劑適應差（chà），由於對羥基羧（suō）酸類緩凝劑的研究和應用不多， 需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸（suān）類緩凝（níng）劑包括（kuò）有檸檬酸和葡萄糖酸鈉等，其中，葡萄糖酸鈉與高效減水劑複合使用可以延緩混凝土的凝結時間，減少坍落度損失，提高混凝土（tǔ）的強度。但有（yǒu）些工程為了施工需（xū）要超摻緩凝減水劑，造成質量隱患。故本文選用羥基羧酸類緩凝劑葡萄糖酸鈉（GNa），研究其不同摻量對混（hún）凝（níng）土性能的影響。

2 試驗（yàn）材料和試驗方法

2.1 試驗原材料及配合比

2.1.1 原材（cái）料

     （1）氯化鈣：KDNOF-1 高效萘係減水劑（山西凱迪），氨基磺酸鹽係減水劑（西（xī）安隆生），葡萄（táo）糖酸鈉（工業級），十（shí）二烷基苯磺酸鈉（工業級）；

     （2）水泥：32.5 級普通矽酸鹽水泥（ní）冀東水泥廠；

     （3）卵石（shí）：粒徑5 mm ～31.5mm；

     （4）砂：中砂，細度模數2.6～2.9 的中砂；

     （5）礦物摻（chān）合料：Ⅱ級分選粉煤灰；

     （6）水：飲用自來（lái）水。

2.1.2 配合比

     水泥：350kg/m3；

     砂子：715 kg/m3；

     石子：1118 kg/m3；

     粉煤灰：60 kg/m3；

     氯化鈣：8.2 kg/m3（按總膠凝材料的2％計），其中，萘係減水（shuǐ）劑占氯化鈣的30％，氨基磺酸鹽係減水劑占25％，十二烷基（jī）苯磺酸鈉占0.3％，其餘的為葡萄糖酸（suān）鈉。隻改變葡萄糖酸鈉的摻量（liàng），其餘外加劑的摻（chān）量不變。

     水（shuǐ）灰比（bǐ）：0.43。

2.2 緩凝劑的摻（chān）量

     緩凝劑和緩凝減水劑一般都具有一個適（shì）宜的摻量範圍。在（zài）這個範圍內，隨（suí）著緩凝劑（jì）摻量增加，緩凝（níng）作用增強，混凝土後（hòu）期強度（dù）也不會有（yǒu）明顯的降低，甚至會略（luè）有提高。但在混凝土工程實際應用中，如果混凝土（tǔ）攪拌（bàn）不均，係統計量故（gù）障或操作異常都可能引起緩凝劑過（guò）量，過量緩凝（níng）劑會引起（qǐ）不正常凝結，同時會對（duì）混凝土強度產生不利影響。氯化鈣中（zhōng），使用葡萄糖酸（suān）鈉作緩凝組分以控製混凝土坍落度損失，摻量一（yī）般為膠（jiāo）凝（níng）材料的0.03%～0.05%。但是，在實踐中（zhōng），有時使用該摻量仍然無法控製坍落度損（sǔn）失，外加劑廠（chǎng）常將摻量提高，有時甚（shèn）至超過膠凝材料的0.1%。本文主要研究超摻葡萄糖（táng）酸（suān）鈉對混（hún）凝土凝結時（shí）間及強度的影響，從而獲得該類緩凝劑的合適摻量及摻量上限，以避免因過度超摻葡萄糖酸鈉而出現工程事故。故作者選用了葡萄糖酸鈉（nà）的五個摻量(0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.15％)。

2.3 試驗（yàn）方法（fǎ）

     混凝土坍（tān）落度及損失試驗：初始坍（tān）落度測出後，將所剩混凝土料裝入塑料筒(箱)中，表麵用塑料編織袋覆蓋，供下次測坍落度用，經一定時間（jiān）測出此時的坍落（luò）度值，此值與（yǔ）初始坍落度之差即為此時的坍落（luò）度（dù）損失值。按照GB8076 - 1997 的規定進行。

     混凝土凝結時間試驗按照GB8076 - 1997 的規定進行。混凝土強度試驗（yàn）按照GB8076 - 1997 的規定進行。

3 試驗結果及分析

3.1 混凝土坍落度經時變化

     不同摻量（liàng）的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落（luò）度及損失的影響。

     在一定水（shuǐ）灰比的情況下，隨著葡萄（táo）糖酸鈉摻量的增加，表1中，混凝土（tǔ）的坍落度經時損失降低甚至不損失。這表明葡萄糖（táng）酸鈉（nà）有增（zēng）塑性。

3. 2 混凝土的凝結時間（jiān）及強度

     不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土（tǔ）凝結時間（jiān）、強度的影響如表（biǎo）2（葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間的影響），表3（葡萄糖酸鈉對混凝（níng）土強度的影響）。       

     隨著葡萄糖酸（suān）鈉摻量的增加，混凝土的凝結時間，無論初凝時間還是終凝（níng）時間都有所延長（zhǎng）。摻量0.15％3d時甚至（zhì）還未（wèi）終凝。

     如表3 所（suǒ）示，對於混凝土的強度，葡萄糖酸鈉有一個（gè）最佳摻量值。3 d 時，摻量為0.05％時強度最大，7d、28d 及60d 時，均為摻量0.07％時強度最大。低摻量緩凝劑主要影響3 d 以前早期強度，而對3 d 以後（hòu）的強度影（yǐng）響則較（jiào）小；當超摻緩凝劑時，不僅影響3 d 以前早期強度，對（duì）3 d 以後的強度影響也較大。當增加葡糖糖酸鈉（nà）的（de）摻量（liàng）時，混凝（níng）土的強度有（yǒu）所提高，但當超（chāo）過最佳摻量時混凝土的強度會降低。

3.3 緩凝機理

     緩凝劑對水泥緩凝的理論主要包括吸附理論、生成（chéng）絡（luò）鹽理論、沉（chén）澱理論和控製CH(OH)2 結晶生長（zhǎng）理論（lùn）。但由於緩凝劑的種類（lèi）繁多，其作用機理（lǐ）十分複雜，至今尚無一種比較完善（shàn）的解釋理論[7]。過量緩凝劑與水泥作用時（shí）發生的超時緩凝在作用機理方麵與一般緩凝（níng）劑（jì）的緩凝作（zuò）用機理無本質的區別，隻是往往由於緩凝劑（jì）的摻量很高，新拌混凝土液相內（nèi）緩凝劑的（de）剩餘含（hán）量很高。無（wú）論是吸附（fù）理論、沉澱理（lǐ）論，還是控製（zhì）CH(OH)2 結晶生長理論都認為，這時水（shuǐ）泥水化都需要克服更大的能壘，所以往往需要（yào）一個比較長的時間，甚至水泥水化完全停止，凝結最終無法完成，從而產生不凝現（xiàn）象。這對工程（chéng）來（lái）說是相當危險的，將導致嚴重的（de）工程質量事（shì）故。

4 結論

     a. 葡（pú）萄糖酸鈉具有明顯的輔助塑（sù）化效應，在一定範圍內提高葡萄糖酸鈉摻量，可有效減小混（hún）凝土坍落（luò）度經時損失；

     b. 葡萄糖酸鈉摻（chān）量和市摻量為0.03%～0.07%，在此範圍（wéi）內，適當提（tí）高葡（pú）糖酸鈉（nà）摻量（liàng），在相同水灰比的情況下，還可提高混凝土後期強度；

     c. 當（dāng）葡萄糖酸鈉摻量（liàng）超過0.1%後，也即當混凝土終凝時間接近2d 後，混凝（níng）土強度，特別是後期（qī）強度會大幅度降低。