調(diào)凝劑對水泥水化歷程的調(diào)控及作用機(jī)理研究.pdf

1、本文依托于國家973重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目“環(huán)境友好現(xiàn)代混凝土的基礎(chǔ)研究”課題“現(xiàn)代混凝土膠凝漿體微結(jié)構(gòu)形成機(jī)理”(2009CB623201)，探討調(diào)凝劑對水泥水化歷程的影響及其作用機(jī)理。
　　 本文采用凝結(jié)時(shí)間、力學(xué)性能、干燥收縮等宏觀性能，水化熱并結(jié)合化學(xué)結(jié)合水量的測試方法，通過對水泥水化過程中水化程度、初始結(jié)構(gòu)、體積變化性能等的檢測，系統(tǒng)全面地研究調(diào)凝劑(緩凝劑和速凝劑)作用下水泥的水化歷程及漿體結(jié)構(gòu)形成與發(fā)展的規(guī)律，運(yùn)

2、用微觀測試方法，深入探討了調(diào)凝劑對水泥水化的作用機(jī)理。
　　 研究表明，緩凝劑對水泥水化歷程有較好的延緩作用，緩凝劑可以加速也可以減緩C3A的水化，但均能延緩C3S的水化。Na3PO4與水化產(chǎn)物Ca(OH)2反應(yīng)，降低溶液中Ca2+離子的濃度，并在已生成熟料礦物相表面形成了不溶性的磷酸鈣，而Na5P3O10直接與Ca2+離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，Na3PO4、Na5P3O10既延緩了C3A的水化，同時(shí)也延緩C3S的水化；葡萄糖酸鈉分

3、子中的羥基(-OH)可已在水泥顆粒表面形成氫鍵阻止水化的進(jìn)行，羧基(COO-)能與Ca2+形成穩(wěn)定絡(luò)合物，延緩C3S的水化，葡萄糖酸鈉能降低溶液表面張力，使水泥礦物粒子的水化活點(diǎn)增多，加速了C3A早期的水化，但是生成的鈣礬石沉淀于水泥礦物顆粒表面，抑制了水泥的水化，而其對水化熱歷程的調(diào)控作用則表現(xiàn)為鞍狀雙峰現(xiàn)象，隨著摻量的增大，第一放熱峰增強(qiáng)，第二放熱峰寬化、弱化。隨著緩凝劑摻量的增加，初期化學(xué)減縮增大，其后化學(xué)減縮逐漸降低，
　

4、　 鋁酸鈉型、硫酸鋁型液體速凝劑都能加速水泥組分中的C3A的水化的同時(shí)，也加速C3S的水化，使水泥漿體快速凝結(jié)，并使水泥石的早期強(qiáng)度大大提高，但是由于水泥漿體迅速凝結(jié)、硬化，使硬化體結(jié)構(gòu)疏松，并且水化生成大量的細(xì)小的鈣礬石包裹在硅酸鹽水化產(chǎn)物表面，抑制了C3S、C3A后期的水化，導(dǎo)致漿體后期強(qiáng)度損失較大。與鋁酸鈉型液體速凝劑相比，摻硫酸鋁速凝劑水泥石的后期強(qiáng)度損失較小，相同齡期干燥收縮值也較小。鋁酸鈉型液體速凝劑堿含量較高，易使水泥石

5、發(fā)生堿-骨料反應(yīng)，在耐久性要求較高的重大工程中應(yīng)慎重使用。
　　 每一種緩凝劑都存在一個(gè)最佳摻量，在合適的摻量范圍內(nèi)，雖然使水泥漿體的早期強(qiáng)度有所降低，但是不影響后期強(qiáng)度的發(fā)展，甚至略有提高，但是過多的摻入緩凝劑不僅使?jié){體的早期強(qiáng)度降低，而且會(huì)降低水泥漿體的后期強(qiáng)度，對后期各種性能也會(huì)產(chǎn)生不利影響。由于速凝劑的摻入會(huì)降低水泥石的后期強(qiáng)度，因此在實(shí)際工程應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮凝結(jié)時(shí)間、后期強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、耐久性等方面性能的要求，來選