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減水劑對一些“問題”水泥的解決方法?

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【摘要】:
一、對高堿水泥  水泥中的可溶性堿通常以Na2O當量表示,它主要來源于生産水泥的粘土及混合材中,適量的可溶性堿有利于促進水泥水化,更有利于混凝土早期強度發展。試驗證明,水泥混凝土流動性隨著堿含量的增加而提高。但是到達一定量,水泥會急劇水化,水泥漿流動性大幅度下降。摻入減水劑後塑化效果也明顯降低。減水劑用于商品混凝土及泵送混凝土施工坍落度經時損失率增大。  産生上述現象的原因一般認爲,水泥中的堿對鋁

  一、對高堿水泥

  水泥中的可溶性堿通常以Na2O當量表示,它主要來源于生産水泥的粘土及混合材中,適量的可溶性堿有利于促進水泥水化,更有利于混凝土早期強度發展。試驗證明,水泥混凝土流動性隨著堿含量的增加而提高。但是到達一定量,水泥會急劇水化,水泥漿流動性大幅度下降。摻入減水劑後塑化效果也明顯降低。減水劑用于商品混凝土及泵送混凝土施工坍落度經時損失率增大。

  産生上述現象的原因一般認爲,水泥中的堿對鋁酸三鈣(C3A)的溶出産生了促進作用,此時水泥在調凝劑CaSO4參預下很快形成了一定的AFt晶體,並包裹在C3A表面,抑制了C3A直接水化形成鋁酸鈣,改善了水泥漿的流動性。但是如果水泥中堿含量過高,由于初始就有大量AFt晶體形成,反而使流動度下降,減水劑用于上述水泥適應性必然會降低。主要表現在減水率不夠,塑化效果差,坍落度經時損失率高。

  在使用高堿水泥時,如釆用低硫酸鹽含量的減水劑,使用效果差。而如果采用硫酸鹽含量較高的減水劑(硫酸鈉含量20%以上)使用效果卻會明顯改善。這主要是,低濃減水劑所含CaSO4是在合成中和時産生,水溶性極好,在水泥中石膏尚未溶解時就大量溶于水中,當較高的堿加快C3A溶出時,因水中已有大量SO3存在,與C3A反應,形成AFt,從而阻止了因形成鋁酸鈣而導致的流動性下降,並減小了坍落度損失。不難看出,硫酸鈉含量高的減水劑更能適應高堿水泥。

  許多聚羧酸減水劑PH值較低,如與檸檬酸等酸性緩凝劑合用對高堿水泥難以適應。主要是酸性外加劑摻入高堿水泥後,會迅速産生酸堿中和放熱反應,溫度急劇上升,不但促使水泥迅速水化,大量水化熱放更會産生惡性循環,所配制的混凝土不但流動性差,坍落度很可能在極短的時間內消失。但如果采用其它堿性緩凝劑則可避免上述現象的産生。

  二、對低堿缺硫水泥

  水泥中可溶性堿含量一般認爲應該是0.4%-0.6%。通常將堿含量低于0.4%的水泥稱爲低堿水泥。而水溶性堿多以堿的硫酸鹽存在,所以也將低堿水泥稱爲缺硫或欠硫水泥。

  缺硫水泥摻入減水劑通常流動性較差,而增大減水劑用量雖然有一定效果,但更會增大混凝土泌水,所配制的混凝土勻質性差,坍落度損失快,因此常用減水劑很難適應,即使將緩凝劑用量成倍增加也毫無作用。

  不難看出,缺硫水泥産生上述不適應現象的根本原因是由于水泥中SO3不夠,降低了抑制水泥中C3A的水化效果,C3A對外加劑的迅速大量吸附也降低了減水劑塑化功能。因此只有補充可溶性堿(硫酸鹽)對解決低堿缺硫水泥適應性問題有效。而常用的增大緩凝劑用量的方法效果並不明顯。

  三、對摻水溶性較差的石膏水泥

  石膏是作为水泥的调凝剂使用的,它的掺用量基本与水泥中C3A含量相匹配。加水后石膏在水泥中形成一定数量的钙矾石,吸附在C3A中控制C3A的水化,起到调节水泥凝结时间的作用。常用石膏以二水石膏(CaSO4.H2O)水溶性*,因此水泥生产多采用二水石膏。但石膏在水泥生产中多与水泥熟料同磨,在研磨时温度过高会使大量二水石膏转变成半水石膏(CaSO4. 1/2 H2O)或无水石膏(CaSO4)即硬石膏。也有些水泥厂也会直接采用无水石膏或使用一些工业废石膏如氟石膏、脱硫石膏、磷石膏等。

  硬石膏及上述廢石膏水溶性較差,在水中溶解較慢,在外加劑中通常會加入性價比較高的木鈣或糖鈣等緩凝減水劑,而這些減水劑的摻入更會影響石膏的溶解性。由于石膏不能迅速溶解,水泥中C3A會迅速水化,産生大量鋁酸鈣晶體,造成混凝土假凝(即少量水泥已凝結而大量水泥顆粒尚未水化凝結,水泥漿失去流動性)。

  爲防止摻硬石膏水泥或摻其它水溶性較差的石膏的水泥産生假凝,*不使用木鈣、木鈉、糖鈣等影響石膏溶解的減水劑。試驗證明,控制上述減水劑的用量有一定效果。還可以同摻大量能補充水泥中SO3的外加劑也能控制假凝。