1、第六章緩凝劑與緩凝減水劑,6.1 緩凝劑的品種與性能 6.2 緩凝減水劑的品種與性能 6.3 緩凝劑及緩凝減水劑對(duì)混凝土的影響 6.4 混凝劑及緩凝減水劑的工程應(yīng)用 6.5 緩凝劑及緩凝減水劑的工程應(yīng)用,定義：緩凝劑是一種能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的 外加劑。緩凝減水劑兼有緩凝和減水功 能外的外加劑。目的：用來調(diào)節(jié)新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間?？梢?根據(jù)要求使混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持塑 性。,6.1 緩凝劑的品種與性能 按生產(chǎn)來源：工業(yè)副產(chǎn)品、純化學(xué)品 按化學(xué)成分：無機(jī)鹽類、羥基羧酸鹽類、多羥基碳水化合物 類、木質(zhì)素磺酸鹽類。,6.1.1 無機(jī)鹽類緩凝劑 無機(jī)鹽類緩凝劑有：磷酸鹽、硼砂、硫酸鋅。 磷酸鹽：磷酸

2、無緩凝作用，磷酸鹽有較強(qiáng)緩凝作用。 如：二聚磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。 緩凝機(jī)理：磷酸鹽與氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶磷酸鈣，阻礙 水化進(jìn)行。 摻量：0.1%左右。,三聚磷酸鈉,白色粉末，是鏈狀縮合磷酸鹽類，能溶于 水，常見的三聚磷酸鈉有無水物和六水物 兩種。三聚磷酸鈉還具有對(duì)油脂類懸浮分 散、膠溶及乳化作用。在 pH 值 4.3 14 范圍內(nèi)，具有很強(qiáng)的緩沖作用?？勺鳛?混凝土緩凝劑使用。,分子式： Na5P3O10 分子量： 367.86 用 途： 用作洗滌品助劑，亦可用于石油、冶金、采礦、 造紙、水處理等,六偏離酸鈉,分子式： (NaPO3)6 分子量： 611.77 用 途： 在工業(yè)生

3、產(chǎn)中用作粘接劑、 浮選劑、分散劑、軟水劑、緩沖劑等。,六偏磷酸鈉 ( 六聚偏磷酸鈉、格雷姆鹽、磷 酰鈉玻璃）， 是偏磷酸鈉 (NaPO3 ) 聚合體 的一種。無色透明玻璃片狀或白色粒狀結(jié)晶。 相對(duì)密度 2.484 ，熔點(diǎn) 616 ( 分解 ) 。溶 于水，不溶于有機(jī)溶劑。在水中溶解度較大， 但溶解速度緩慢，水溶液呈酸性。對(duì)鈣、鎂 等金屬離子有生成可溶性絡(luò)合物的能力?？?作為混凝土緩凝劑使用。,分子式：Na2B4O7.H2O 分子量： 381.36 機(jī)理：硼酸鹽與溶液中鈣離子形成絡(luò)合物，抑制氫氧化 鈣結(jié)晶析出。 摻量：1%2%。,硼砂別名硼酸鈉、月石粉， 硼砂系五色半透 明晶體或白色結(jié)晶粉末，無

4、臭，味咸。 在 60 時(shí)失去部分結(jié)晶水，在 320 時(shí)失 去全部結(jié)晶水。在空氣中風(fēng)化。熔點(diǎn) 741 ， 沸點(diǎn) 1575 。稍溶于冷水較易溶于熱水，微 溶于乙醇。水溶液呈堿性，熔融時(shí)呈無色玻璃 狀物質(zhì)?？勺鳛榛炷辆從齽┦褂?。,硼砂,6.1.2 有機(jī)物類緩凝劑按分子結(jié)構(gòu)分為：羥基羧酸鹽類、糖類及其化合物、多 元醇及其衍生物。1. 羥基羧酸鹽類純化工產(chǎn)品，分子結(jié)構(gòu)上含有羥基（OH）和 羧基（COOH）。 主要品種：,酒石酸,化學(xué)名 ： 2 ， 3- 二羥基丁二酸 分子式 ： C 4 H 6 O 6 分子量： 150.09 性狀 ：無色結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末，無嗅、 有酸味。熱至 100C 時(shí)失掉水。在

5、空氣中 穩(wěn)定，密度 1.697 。 用途 ：本品廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、 輕工等行業(yè)。如作為啤酒發(fā)泡劑、食品酸味 劑、用于清涼飲料、糖果、果汁、沙司、冷 菜、發(fā)酵粉等，其酸味為檸檬酸的 1.3 倍， 特別適用作葡萄汁的酸味劑。為優(yōu)良之食品 添加劑。 用于水泥緩凝劑。,檸檬酸,分子式： C 6 H 8 O 7 ；C 6 H 8 O 7 H 2 O 分子量： 192.12；210.13 用 途： 廣泛應(yīng)用于食品、飲料的酸味劑和藥物添加劑， 制造檸檬酸鹽的原料，化學(xué)工業(yè)作緩沖劑、催化劑、清 洗劑、防垢劑等。 性 能 ：（ 2- 羥基丙烷 -1 ， 2 ， 3- 三羧酸， ) 。五色半透明結(jié)晶或白色

6、 結(jié)晶粉末，有悅?cè)说乃嵛?。易溶于?和醇，水溶液具有酸性，正常的使用 量可認(rèn)為是無害的。 可作為混凝土緩凝劑使用。,水楊酸 ( 鄰羥基苯甲酸),蘋果酸,馬來酸,琥珀酸,緩凝機(jī)理：分子中具有（OH）、（COOH）,具有極性， 被吸附在水化物晶核上，阻礙了結(jié)晶繼續(xù)生長(zhǎng)，對(duì)硅酸 三鈣水化物結(jié)晶轉(zhuǎn)化過程有延緩和推遲作用。 摻量：0.05%0.2%。,2. 糖類（多羥基碳水化合物類） 葡萄糖、蔗糖、蜜糖、麥芽糊精。,葡萄糖,CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO,葡萄糖粉,葡萄糖化學(xué)式：C6H12O6 分子量：180 物理特性：白色晶體，易溶 于水，味甜 溶點(diǎn)：146 化學(xué)名：2，3，4，5，

7、6-五羥 基己醛 它是自然界分布最廣泛的單糖。 葡萄糖含五個(gè)羥基，一個(gè)醛基， 具有多元醇和醛的性質(zhì)。,化學(xué)蔗糖 分子量：342.3。 分子式：C12H22O11。 水中的溶解度： 每克水可以溶解 2.1 g蔗糖（25)。是一種 高溶解度的糖類。 熔點(diǎn)： 186,麥芽糊精,直鏈淀粉,淀粉糊精麥芽糊精麥芽糖葡萄糖,( 多糖 )-( 低聚糖 )-( 雙糖 )-( 單糖 ),作用機(jī)理：含有（OH）、（COOH），具有強(qiáng)極性， 吸附作用而阻礙水化正常進(jìn)行。 摻量：0.1%0.3%。摻量過大會(huì)起促凝。 優(yōu)點(diǎn)：糖類化合物屬天然化合物，價(jià)廉、豐富，應(yīng)用廣泛。,3. 多元醇及衍生物類 丙三醇、山梨醇、甘露醇等。

8、,醇類的同系物中，隨著羥基數(shù)的增多而對(duì)水泥的緩凝作 用增強(qiáng)，如丙三醇可使水泥停止水化反應(yīng)。 緩凝作用的順序?yàn)椋?簡(jiǎn)單的一元醇對(duì)硅酸鹽水泥的水化起緩凝作用。產(chǎn)生緩 凝的原因可以認(rèn)為是由于羥基被水泥顆粒表面吸附以及羥基 與水泥顆粒表面形成氫鍵的緣故。不同的水泥礦物對(duì)含有羥 基的外加劑其吸附力不同，即 C 3 A 最強(qiáng)，其次是 C 4 AF 、 C 3 S 和 C 2 S 。分子量較大的多元醇，如單糖、低聚糖等 均具有較強(qiáng)的緩凝作用，同時(shí)隨著憎水基團(tuán)的增大而表面活 性增強(qiáng)，因而，對(duì)水泥產(chǎn)生塑化、減水等作用。,4. 纖維素類 甲基纖維素、羧甲基纖維素 主要用于增稠、保水，同時(shí)具有緩凝作用。 摻量一般較

9、低，在0.1%以下。,6.2 緩凝減水劑的品種與性能 緩凝減水劑是指同時(shí)具有緩凝與減水作用的外加劑。 主要品種：糖鈣、木鈣、木鈉。 糖鈣減水劑：制糖工業(yè)的副產(chǎn)品廢蜜與石灰乳化制成的產(chǎn)品。 廢蜜成分：甜菜糖（含糖總量：45%，蔗糖：43%，單糖2%） 甘蔗糖（含糖總量：51%，蔗糖：40%，單糖11%） 其他：水分、雜質(zhì)。,糖鈣減水劑制備：制糖工業(yè)的廢蜜和石灰乳反應(yīng)生成蔗 糖化鈣絡(luò)合物和單糖化鈣絡(luò)合物及剩余的糖和氫氧化鈣。 化學(xué)反應(yīng)：,制備工藝：廢蜜相對(duì)密度調(diào)制1.2，相同質(zhì)量的石灰乳徐徐加 入廢蜜中，攪拌，陳化一周，80以內(nèi)低溫烘干，粉磨后得 到制品。,作用機(jī)理：糖類物質(zhì)的吸附作用，進(jìn)而阻止了

10、水化產(chǎn)物。 糖鈣對(duì)水泥礦物的吸附順序：C3A C4AF C3S C2S 減水率：5%7%。 摻量：0.1%0.3%。 復(fù)合：可與減水劑、引氣劑符合使用。 優(yōu)點(diǎn)：摻量較小，價(jià)格便宜，改進(jìn)工藝后，水溶性提高， 沉淀減少。 假凝現(xiàn)象：硬石膏、氟石膏為調(diào)凝劑時(shí)會(huì)發(fā)生假凝現(xiàn)象以 及塌落度損失。,6.3 緩凝劑及緩凝減水劑對(duì)混凝土的影響 6.3.1 對(duì)新拌混凝土的影響 1. 延緩混凝土初終凝時(shí)間2. 降低水化放熱速率3. 降低塌落度損失,緩凝劑及緩凝減水劑的緩凝效果,不同摻量過磷酸鈣的水泥物理性能,葡萄糖酸鈣對(duì)混凝土塌落度及損失的影響,6.3.2 對(duì)硬化混凝土性能的影響1. 對(duì)強(qiáng)度的影響 早期強(qiáng)度（1d、

11、2d）會(huì)降低，7d以后會(huì)趕上來，28d后 較不加的強(qiáng)度有提高，90d仍是提高趨勢(shì)。 抗彎強(qiáng)度趨勢(shì)相似。2. 收縮 收縮略有增加，隨摻量的增加而增加。3. 耐久性 基本上無變化。,緩凝劑對(duì)抗壓抗彎強(qiáng)度的影響,不同外加劑摻量對(duì)水泥強(qiáng)度的影響,6.4 混凝劑及緩凝減水劑的工程應(yīng)用 6.4.1 夏季高溫施工混凝土 高溫環(huán)境，運(yùn)輸混凝土?xí)r使用緩凝劑或緩凝減水劑。 在日平均氣溫超過25或最高氣溫在30以上環(huán)境施工， 水分容易蒸發(fā)，容易造成施工困難，混凝土產(chǎn)生裂縫、 不均勻等缺陷?；炷翜囟让可?0，混凝土用水 量增加3%5%，含氣量減少20%30%，強(qiáng)度下降 2Mpa.,摻與不摻外加劑在較高溫度下對(duì)混凝

12、土塌落度的影響,6.4.2 大體積混凝土 我國普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：混凝土結(jié)構(gòu)物中 實(shí)體最小尺寸大于或等于1m的部位所用的混凝土即為大體積 混凝土。 日本規(guī)定：結(jié)構(gòu)斷面積尺寸在80cm以上，水化熱引起混 凝土內(nèi)的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25的混凝土，稱 為大體積混凝土。 美國規(guī)定：任何現(xiàn)澆混凝土，只要有可能產(chǎn)生溫度影響的 混凝土均稱為大體積混凝土。,大體積混凝土的特點(diǎn)： 1. 混凝土結(jié)構(gòu)物體積較大，在一個(gè)塊體中需要澆注大量的 混凝土。2. 大體積混凝土常處于潮濕或與水接觸的環(huán)境條件下。因此 要求除一定的強(qiáng)度外，還必須具有良好的耐久性和抗?jié)B性， 有的要求具有抗沖擊或震動(dòng)作用。3.

13、大體積混凝土由于水泥水化熱不容易很快散失，使內(nèi)部溫 升較高，在與外部環(huán)境溫差較大時(shí)容易產(chǎn)生溫度裂縫。對(duì)混 凝土進(jìn)行溫度控制是大體積混凝土最突出的特點(diǎn)。,6.4.3 商品混凝土 商品是指由水泥、集料、水以及外加劑和摻合料等按 一定比例，經(jīng)集中攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后出售，并采用 運(yùn)輸車，運(yùn)至使用施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土拌合物。由攪拌站 統(tǒng)一經(jīng)營管理，而把各種各樣成品混凝土供應(yīng)給施工單 位以商品形式出售。它實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)的專業(yè)化、商 品化和社會(huì)化，具有加快施工進(jìn)度、減少環(huán)境污染、提 高工程質(zhì)量和節(jié)約材料成本等優(yōu)點(diǎn)。,商品混凝土優(yōu)勢(shì)及發(fā)展 1. 商品混凝土能有效地解決施工中產(chǎn)生的噪聲、粉塵等問題。2. 散裝水

14、泥推廣能取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)測(cè)算， “九五”期間累計(jì)生產(chǎn)散裝水泥4.28億噸，從節(jié)約包裝用紙用 料一項(xiàng)相當(dāng)于節(jié)約木材1.4億多立方米，節(jié)電3l億千瓦時(shí)，節(jié) 煤334萬噸，節(jié)水5億立方米，創(chuàng)綜合經(jīng)濟(jì)效益193億元。3. 商品混凝土的發(fā)展所需要的生產(chǎn)設(shè)備商品混凝土機(jī)械國 內(nèi)已能成套供應(yīng)。商品混凝土所需要的生產(chǎn)設(shè)備一站三車(混凝 土攪拌站、攪拌輸送車、混凝土泵車大、中、小規(guī)格品種一應(yīng) 俱全，具備了商品混凝土大發(fā)展所需要的物質(zhì)條件。,4. 國家已經(jīng)制訂出了相關(guān)政策，為商品混凝土大發(fā)展提 供了巨大的市場(chǎng)空間。根據(jù)散裝水泥發(fā)展“十五”規(guī)劃 發(fā)展目標(biāo)要求，直轄市、省會(huì)城市、沿海開放城市和旅游 城市要積極發(fā)展預(yù)拌混凝土，2003年l2月31日起，禁止在 城區(qū)現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土；其它城市