氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻（chān）量對混凝土性能的影響

氯化鈣中葡萄糖（táng）酸鈉摻量對混凝（níng）土性能的影響（xiǎng）

     近年來，由於高層、超高（gāo）層建築工程的建設，已不能由傳統混凝土的施（shī）工技術滿足其施工要求，發達（dá）國家泵（bèng）送混凝土的使用已非（fēi）常普遍，我國京津地區較（jiào）為廣泛地使用了泵送（sòng）混凝土，其他（tā）地區泵送混凝土所占比例也逐年增大，因此，減（jiǎn）水劑和氯化鈣等外加劑在工程中應用越來越廣。但摻加（jiā）外加劑後，混凝土的坍落度損失比未摻外加劑前更加嚴重，尤其是摻加高效減少劑後混凝土的坍落度隻能保（bǎo）持十幾分鍾到半小（xiǎo）時，給施工造（zào）成了（le）困難， 這個問（wèn）題在商（shāng）品混凝土和泵送混凝土（tǔ）中尤為突出。各國學者做了大量工作，取得了一些（xiē）成果。在這些成果中，通常采用的技術路線有兩類，一類是外（wài）加劑摻加方法，另一類是複（fù）合緩凝劑。高效減水（shuǐ）劑與緩凝劑複合以解決坍落度損失的方法已被普遍接（jiē）受，該方法的（de）理論基礎是延緩水泥早期水化產物的形成達到抑製坍落度損失。

     一般情況下，氯化（huà）鈣由高效減水劑，緩凝劑，引氣劑（jì），助泵劑組成（chéng），可作緩凝劑的物質主要有羥基羧（suō）酸類物質、多羥基（jī）碳水化合物、木質素磺酸鹽和腐植酸類減水劑以及無機化合物國內應（yīng）用較多的緩凝劑（jì）是（shì）糖（táng）蜜減水（shuǐ）劑和木質（zhì）素磺酸鈣減水（shuǐ）劑。但也存在問題。水泥執行ISO 標準後，水泥（ní）細度（dù）增大，但（dàn）與木鈣和糖（táng）等緩凝劑適應差，由於對羥基羧（suō）酸類緩凝劑的研究和應用不多， 需要加大（dà）對（duì）該類緩凝劑的重視。羥（qiǎng）基羧（suō）酸類（lèi）緩凝劑包括有檸檬酸和葡萄糖酸鈉等，其中（zhōng），葡萄（táo）糖酸鈉與（yǔ）高效減水劑複合使用可以延緩混凝（níng）土的凝結時間，減少坍落度損失（shī），提高混凝土的強度。但（dàn）有些工程為了施工需要超摻緩凝減水（shuǐ）劑，造成質量隱（yǐn）患。故本文選用羥基羧酸類緩凝劑葡萄糖酸鈉（GNa），研究其（qí）不同摻量對混凝土性能的影響。

2 試驗材料和（hé）試驗（yàn）方（fāng）法

2.1 試驗原材料及配合比

2.1.1 原材料

     （1）氯化鈣：KDNOF-1 高效萘係減水劑（山西凱迪），氨基磺酸（suān）鹽係減水劑（西（xī）安隆生），葡萄糖酸（suān）鈉（nà）（工業級），十二烷基苯磺酸鈉（工（gōng）業級）；

     （2）水泥：32.5 級普通矽酸鹽水泥冀東水泥廠；

     （3）卵石：粒（lì）徑5 mm ～31.5mm；

     （4）砂（shā）：中砂，細度模數2.6～2.9 的中砂；

     （5）礦物（wù）摻合料：Ⅱ級分選粉煤灰；

     （6）水：飲用（yòng）自來水。

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（jiāo）凝材料的2％計），其中，萘係減水劑占氯化鈣的30％，氨基（jī）磺酸鹽係減水劑占25％，十二烷基苯（běn）磺酸鈉占0.3％，其餘的為葡萄糖酸鈉。隻改變葡（pú）萄糖（táng）酸鈉的摻量，其餘外加劑的摻量不變（biàn）。

     水灰（huī）比（bǐ）：0.43。

2.2 緩凝劑的摻量

     緩凝劑和緩（huǎn）凝減（jiǎn）水劑一般都（dōu）具有一個適宜（yí）的摻量範圍。在這個範圍內，隨著緩凝劑摻量增（zēng）加，緩凝作用增強，混凝土後期強度也不會有明（míng）顯的降低，甚至會略有提高。但在混凝土工程實際應用中，如果混凝土攪拌不均，係（xì）統計量故障或操作異常都可能引起緩凝劑過量，過量緩（huǎn）凝劑會引起不正常凝結，同時會（huì）對混凝（níng）土（tǔ）強度產生不（bú）利影響。氯化鈣中，使用（yòng）葡萄糖酸鈉作緩凝組分以控製（zhì）混凝土坍落度損失，摻量一般為（wéi）膠凝材料的0.03%～0.05%。但是，在實踐中（zhōng），有時使用該摻量仍（réng）然無法控製坍落度損（sǔn）失，外加劑廠常（cháng）將摻量提高，有（yǒu）時甚至超過膠凝材料的（de）0.1%。本文（wén）主要研究超摻葡萄糖酸鈉對混凝土凝結（jié）時間及（jí）強度的影響（xiǎng），從（cóng）而獲得該類緩凝劑的合適摻量及摻量上（shàng）限，以（yǐ）避免因（yīn）過度超摻葡萄糖酸鈉而出現（xiàn）工程事故。故作者選用了葡萄（táo）糖酸鈉的五個摻量(0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.15％)。

2.3 試驗方法

     混凝土坍（tān）落度及損失試驗：初始坍落度測出後，將所剩混凝土（tǔ）料裝（zhuāng）入塑料筒(箱)中，表麵用（yòng）塑料編織袋覆蓋，供下次測坍落度用，經一定時（shí）間測（cè）出此時的坍落度值，此值與初始坍落度之差即為此時的坍落度損失（shī）值（zhí）。按照GB8076 - 1997 的規（guī）定進行。

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

     不同摻量的葡萄（táo）糖酸（suān）鈉對混凝（níng）土坍落度及損失的影響。

     在一定水灰比的情況下，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，表1中，混凝土的（de）坍落度經時損失降低甚（shèn）至不損失。這表明葡萄糖酸鈉有增塑性。

3. 2 混凝土的（de）凝結（jié）時間及強度

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

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

     如表3 所示，對於混凝土的強度，葡萄糖酸鈉有一個最（zuì）佳（jiā）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（zhǔ）要影響3 d 以前早期強度，而對（duì）3 d 以後（hòu）的強度影響則較小；當超摻緩凝劑時，不（bú）僅影響3 d 以前早期強度，對3 d 以後的強度影（yǐng）響也較大。當增加葡（pú）糖糖酸（suān）鈉（nà）的摻量時，混凝土的強度有所（suǒ）提（tí）高，但當超過（guò）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、生成絡鹽理論（lùn）、沉澱理論和控製CH(OH)2 結晶生長理論。但由於緩凝劑的種類繁多，其作用機理十分複雜，至今尚無一種比較完善的解釋理論[7]。過量（liàng）緩凝劑（jì）與水泥作用時發生的超時緩凝在作用機（jī）理方麵與一般（bān）緩（huǎn）凝劑的緩凝作用機理無（wú）本（běn）質的區別，隻是往（wǎng）往由（yóu）於緩凝（níng）劑的摻量很高，新拌混凝土液相內緩凝劑的剩餘含（hán）量很高。無論是吸附理論（lùn）、沉澱理論，還是控製CH(OH)2 結晶生長理論都認為，這時（shí）水泥水化都需要克服更大的能壘（lěi），所以往往需要一個比較長的時間，甚至水泥水化完全停止，凝結最終無（wú）法完成，從而產生不凝現象。這對工程來說是相當危險的，將導致嚴重的工程質量事故。

4 結論

     a. 葡萄糖酸鈉具有明顯的輔助塑（sù）化（huà）效應（yīng），在一定範（fàn）圍內提高（gāo）葡萄糖酸（suān）鈉摻量，可有效減小混（hún）凝土坍（tān）落（luò）度經時損失；

     b. 葡萄糖酸鈉摻量和市摻量為0.03%～0.07%，在此範圍內，適（shì）當提高葡（pú）糖酸鈉摻量，在相同水灰比的情況下，還可（kě）提高混（hún）凝土後期強度；

     c. 當葡萄糖酸鈉摻量超過0.1%後，也即當混凝土終凝時間接近2d 後，混凝土強度，特別是後期強度會大幅度降低。