氯化鈣中葡萄糖酸（suān）鈉（nà）摻量對混凝土性能的（de）影響

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、超高層建築工程的（de）建設，已不（bú）能由傳統混凝土的施工技術滿足其施工要求，發達國家泵送混凝土的使用已非常普遍，我國（guó）京（jīng）津地區（qū）較為（wéi）廣泛地使用了泵送混凝土，其他地區泵送混凝土所占比例也逐年增（zēng）大，因此，減水劑（jì）和氯化鈣等外加劑（jì）在工程中應用越來越（yuè）廣。但摻加外加劑後，混凝土的坍落度（dù）損失比未摻外加劑前（qián）更加嚴重，尤其是摻（chān）加高效減少（shǎo）劑後混（hún）凝土的（de）坍落度隻能保（bǎo）持十幾分鍾到半小（xiǎo）時，給施工造成了困難， 這（zhè）個問題在商品混凝土和泵送混凝土中尤（yóu）為突出。各國學者做了大（dà）量工作，取得了一些成（chéng）果。在這些（xiē）成果中，通常（cháng）采用的技術路線有兩類，一類是外加劑摻加方法，另一類是複合緩凝劑。高效減水劑與緩凝劑複合以解決（jué）坍落度損失的（de）方（fāng）法已被普遍接受，該（gāi）方法的理論基礎是延緩水泥早期水化產（chǎn）物的形成達到抑製坍落度損（sǔn）失。

     一般情況下，氯（lǜ）化鈣由高（gāo）效減水劑，緩凝劑，引氣劑，助泵（bèng）劑組成，可作緩凝劑的物質主要有羥基羧酸類物質、多羥基碳水化合物、木質素磺酸鹽和腐植（zhí）酸類減水劑（jì）以及無機化合物國內應用較多的緩凝劑是糖蜜減水劑和（hé）木質素磺酸鈣減（jiǎn）水劑。但也存在問題。水泥執行ISO 標準（zhǔn）後，水泥細度（dù）增大，但與木鈣和糖等緩凝劑適應差，由於對（duì）羥（qiǎng）基羧酸類緩凝劑的研（yán）究和應用不多， 需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸類緩凝劑包（bāo）括有檸檬酸和葡（pú）萄糖酸鈉等，其中，葡萄糖酸鈉與高效減水劑複合（hé）使用可以延緩（huǎn）混（hún）凝土的凝結（jié）時間，減少坍落度損失，提高（gāo）混凝土的強（qiáng）度。但有些工程為了施（shī）工需要超摻緩凝減水劑，造成質量隱患。故本文選用羥基（jī）羧酸（suān）類緩凝劑葡萄糖酸鈉（nà）（GNa），研究其不（bú）同摻量對混凝土性能的影響。

2 試驗材料和試驗方法

2.1 試（shì）驗原材料及配合比

2.1.1 原材料（liào）

     （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（西安（ān）隆生），葡萄糖酸鈉（工業級），十二烷基苯磺（huáng）酸鈉（工業級（jí））；

     （2）水泥：32.5 級普通矽（guī）酸鹽水泥冀東水泥廠；

     （3）卵石：粒徑5 mm ～31.5mm；

     （4）砂：中砂，細度模數2.6～2.9 的中砂；

     （5）礦物摻合料：Ⅱ級分選粉煤灰；

     （6）水：飲用自來水。

2.1.2 配合比（bǐ）

     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（jì）），其（qí）中，萘係（xì）減水劑占氯化（huà）鈣的30％，氨基磺酸鹽係減水劑占25％，十二烷基苯磺酸（suān）鈉占（zhàn）0.3％，其餘的為葡萄糖酸鈉。隻改變葡萄（táo）糖酸（suān）鈉（nà）的摻量，其餘（yú）外加劑的摻量不變。

     水灰比：0.43。

2.2 緩凝劑的摻（chān）量

     緩（huǎn）凝劑和緩凝減水劑（jì）一般都具有一個適宜的摻量（liàng）範圍（wéi）。在這個範圍內，隨著緩凝劑摻量增加，緩凝作用增（zēng）強（qiáng），混凝土後期強度也不會有明顯的降（jiàng）低，甚至會略有提高（gāo）。但在混凝土工程實際應用中，如（rú）果混凝土攪拌不均，係統計量故障或操作異（yì）常都可能引起緩凝劑過量（liàng），過量緩凝劑會引起不正常凝（níng）結，同時會對混凝（níng）土強度產生不利影響。氯化鈣中，使用葡萄糖酸鈉作緩凝組分以控製混凝土坍落度損失，摻量一般為膠（jiāo）凝材料的0.03%～0.05%。但是，在實踐中，有時使用該摻量仍（réng）然無法控製坍落度（dù）損失，外加劑廠常將摻（chān）量（liàng）提高，有時甚至超（chāo）過膠凝材（cái）料的0.1%。本文主要研究（jiū）超摻（chān）葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間（jiān）及強度的影響，從而獲得該類緩（huǎn）凝（níng）劑的合適摻量及摻量上限，以（yǐ）避免因過（guò）度超摻葡萄糖酸鈉而（ér）出現工程（chéng）事（shì）故。故作者選用了葡萄糖酸鈉的（de）五個摻量(0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.15％)。

2.3 試（shì）驗方法

     混凝土（tǔ）坍（tān）落度及損失試驗：初始坍落度測出後（hòu），將所剩混凝土料裝入塑料筒(箱)中，表麵用塑料（liào）編織袋（dài）覆蓋，供下次測坍落度用，經一定時間測出此時的坍落度值，此值與初始坍落度之差即為此時的坍（tān）落度損失值。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（shì）驗按照GB8076 - 1997 的規定進行。

3 試驗結果及分析（xī）

3.1 混凝土坍（tān）落度（dù）經時變化

     不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失（shī）的影響。

     在一定水灰比的情況（kuàng）下，隨著葡萄糖酸鈉（nà）摻（chān）量的增加，表1中，混凝土的坍（tān）落度經時損失降低甚至不損失（shī）。這（zhè）表（biǎo）明（míng）葡萄糖酸鈉有增塑（sù）性。

3. 2 混凝土的凝結時間及強度（dù）

     不（bú）同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間、強度的影響如表2（葡萄糖酸鈉（nà）對混凝土凝結時間（jiān）的影響），表3（葡萄（táo）糖酸鈉對混凝土強度（dù）的影響）。       

     隨著（zhe）葡萄糖酸鈉摻量的增加，混凝土（tǔ）的凝（níng）結時間，無論（lùn）初凝（níng）時間還是終（zhōng）凝時間都有（yǒu）所延長（zhǎng）。摻量0.15％3d時甚至還未終凝。

     如表3 所（suǒ）示，對於混凝土的強度，葡萄糖酸鈉有一個最佳摻量值。3 d 時，摻量為0.05％時強度最大，7d、28d 及60d 時，均為（wéi）摻量0.07％時強度最大。低摻量緩凝（níng）劑主要影響3 d 以前早期強度，而對3 d 以後的強度影響則較（jiào）小；當超（chāo）摻緩凝劑時，不僅（jǐn）影響3 d 以（yǐ）前早期強度，對3 d 以後的強度影響（xiǎng）也較大（dà）。當增加葡糖糖酸鈉的（de）摻量時，混凝土的（de）強度有所提高，但當（dāng）超過最佳摻量時（shí）混（hún）凝土的強度（dù）會降低。

3.3 緩凝（níng）機理

     緩凝劑對水泥緩凝的理論主要包括（kuò）吸附理論、生成絡鹽理論、沉澱理（lǐ）論和控製CH(OH)2 結晶生長理論。但（dàn）由於緩凝劑的種類繁多，其作用機（jī）理十分複雜，至今尚無一種比較完（wán）善的解釋理論[7]。過量（liàng）緩凝劑與（yǔ）水泥作（zuò）用時（shí）發生（shēng）的超時緩凝在作用機理方麵與一般緩凝劑的緩凝作用機理無本質的區別，隻是往（wǎng）往由於緩凝（níng）劑的（de）摻量很高，新拌混凝土液相內緩凝（níng）劑（jì）的剩餘含量（liàng）很高。無論是吸附理論、沉澱理論，還是控製CH(OH)2 結晶生長理（lǐ）論都認為，這時水泥水化都需要克服更大的能壘，所以往往需要一個比較長的時（shí）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（duì）工程來說（shuō）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（yǒu）明顯（xiǎn）的輔助塑化效應，在一定範（fàn）圍內提高葡萄糖酸（suān）鈉摻量，可有（yǒu）效減小混凝（níng）土坍落度經時損失；

     b. 葡萄糖酸鈉摻量和市（shì）摻量為0.03%～0.07%，在此範圍內，適當提（tí）高葡糖酸（suān）鈉摻（chān）量，在相同水灰（huī）比的情況下，還可提高混凝土後期強度；

     c. 當葡萄糖酸鈉（nà）摻（chān）量超過0.1%後，也即當混凝土終凝時間接近2d 後，混（hún）凝土強（qiáng）度，特別是後期強（qiáng）度會大幅度降低。