葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂的辅助塑化作用的研究

目前, 在国内应用的高效减水剂大部分是萘系减水剂, 但是萘系高效减水剂存在一个缺点, 即流动度经时损失过大, 阻碍了萘系高效减水剂的应用。该问题被许多学者所关注, 提出了很多的解决方法;萘第高效减水剂与缓凝剂复合使用, 解决萘系高效减水剂的坍落度经时损失的问题, 是一种常用的方面。

缓凝剂葡萄糖酸钠是一种小分子的表面活性剂, 也是常用的缓凝剂。缓凝剂能够延缓水泥的凝结硬化, 可以使混凝土拌合物在较长时间保持塑性, 以利于混凝土的运输、浇筑和振捣;可以推迟水化温峰出现的时间, 降低水化温峰值, 防止大体积混凝土出现温度裂缝;可以调整高效减水剂与水泥的适应性, 减少混凝土拌合物坍落度损失。因此, 缓凝剂在夏季施工混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土等工程中广泛使用。

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1 原材料及试验方法

1.1 试验原材料

实验用冀东水泥股份有限公司的盾石牌P.O42.5R水泥;山东万山集团生产的萘系高效减水剂FDN-L;葡萄糖酸钠 (GNa) 是国药集团生产的分析纯。

1.2 试验设备及方法

1.2.1 试验设备

L60水泥净浆搅拌仪, 天平, 400mm×400mm×5mm玻璃板, 截锥形圆模 (上口内径36mm、下口内径60mm、高度60mm) 。

1.2.2 试验方法

净浆流动度和流动度经时损失的测定方法参照GB50119-2003:用湿毛巾将玻璃板、截锥圆模、搅拌器及搅拌锅均匀擦拭, 使表面湿润而不带水迹, 将截锥形圆模放在玻璃板中央, 将搅拌好的水泥净浆迅速倒入截锥圆模内, 抹平上表面后, 用手垂直提起截锥圆模, 同时计时, 让净浆在玻璃板上自由流动, 至30s, 在2个相互垂直的方向上测量净浆铺展直径, 取平均值作为净浆流动度的量值。将剩余净浆装入容器, 并覆盖以避免水分蒸发, 分别停放30min、60min, 然后搅拌1min, 再采用上述方法测定其流动度。

萘系高效减水剂、葡萄糖酸钠的掺量均按胶凝材料的质量比掺加;试样编号及外加剂掺量如表1。

2 试验结果及分析

2.1 萘系高效减水剂水泥浆流动的影响

按1.2.2试验方法测定萘系高效减水剂对水泥净浆的流动度的影响, 萘系高效减水剂能提高水泥浆的初始流动度, 并随萘系高效减水剂掺量的增加而增加;当萘系高效减水剂掺量达到1.2%时, 水泥浆的流动度达到最大值, 再增加强其掺量, 水泥浆的流动度不变, 即1.2%是萘系高效减水剂对冀东水泥股份有限公司的盾石牌P.O42.5R水泥其的最佳掺量。

同样可以看出, 30min和60min后, 水泥浆的流动度损失过大;虽然后提高萘系高效减水剂的掺量, 能减小其流动度的经时损失, 但当掺量达到最佳掺量时, 其水泥浆的流动性还是有过大的减小。这对于要求流动性很高的泵送混凝土是无法满足其要求的。

2.2 葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂的辅助塑化作用

按1.2.2试验方法测定萘系高效减水剂对水泥净浆的流动度的影响, 其结果如表2、图1。

从表2、及图1可以看出以下规律。

(1) 葡萄糖酸钠的掺入均提高了水泥浆的初始流动性和30min、60min的流动性。

(2) 葡萄糖酸钠对水泥浆的初始流动性的增强, 随葡萄糖酸钠掺量的增加而增大, 当达到0.04%时, 这种增强作用达到最大, 即葡萄糖酸钠对冀东水泥股份有限公司的盾石牌P.O42.5R水泥其的最佳掺量是0.04%;葡萄糖酸钠对30min、60min的流动性也有同样的规律。

(3) 葡萄糖酸钠能减小水流浆流动度的经时损失;随葡萄糖酸钠掺量的增加, 水泥浆的经时损失不断减小。

以上规律表明, 葡萄糖酸钠和萘系高效减水剂的复合使能显著减小水泥浆的经时损失, 葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂有很好的辅助塑化作用。

3 结语

采用本试验方法, 可以得到以下结论。

(1) 萘系高效减水剂能提高水泥浆的流动性, 并随掺量的增加而增加。

(2) 萘系高效减水剂的掺量存在一个最佳掺量值, 即超其最佳掺量, 水泥浆的流动不变。

(3) 葡萄糖酸钠和萘系高效减水剂复合使用能显著提高水泥浆的流动性, 并随葡萄糖酸钠掺量的增加, 这种辅助塑化作用越陷越显著。

(4) 葡萄糖酸钠对萘系高效减水剂的辅助塑化作用同样存在一个最佳掺量, 即超过其最佳掺量, 这种辅助塑化作用不变。

摘要：在总掺量一定的情况下, 就萘系高效减水剂与缓凝剂葡萄糖酸钠的复合后对水泥净浆流动度、流动度经时损失等性能的影响作用进行了试验分析, 结果表明不同掺量的缓凝组分的相容性不同, 复合效应也存在差别。

关键词：萘系高效减水剂,葡萄糖酸钠,流动度