氯化鈣中葡萄糖酸鈉摻量（liàng）對混凝（níng）土性能的影響

氯化鈣中葡萄糖酸鈉（nà）摻量對混凝土性能的影響

     近年來，由於（yú）高層、超（chāo）高層建築工程的建（jiàn）設（shè），已不能由傳統混凝土的（de）施工技術滿足其施工（gōng）要求，發達國家泵送混凝土的使用已非常普遍，我國京津地區較為廣泛地（dì）使用了泵送混凝土，其他地（dì）區泵送混凝土所占比例也逐年增大，因此，減水劑和氯化鈣等外加劑在工程中應用（yòng）越來越廣。但摻加外加劑後，混凝土的坍落度損失比未摻外加劑（jì）前更加嚴重，尤其是摻加高（gāo）效減少劑（jì）後混（hún）凝土的坍落度隻能保持十幾分鍾到半小時，給施工造成了困難， 這個問題在商品混凝土和泵送（sòng）混凝土中尤為突出。各國學者做了大量工作，取得（dé）了一些成果。在這（zhè）些成果中，通常（cháng）采用的技術路線有兩（liǎng）類（lèi），一類是外加劑摻（chān）加方法（fǎ），另一類是複合緩凝劑。高效減水劑與緩（huǎn）凝劑複合以解決坍落度（dù）損失的方（fāng）法（fǎ）已被普（pǔ）遍接受，該方法的理論基礎是延緩水泥早期水化產物的形（xíng）成達到抑製坍落度損失。

     一般情（qíng）況下（xià），氯化鈣由高效減（jiǎn）水劑，緩凝劑（jì），引氣劑，助泵（bèng）劑組成，可作緩凝劑的物質主要（yào）有羥基羧酸（suān）類物質、多羥基碳水（shuǐ）化合物、木質素磺酸鹽和腐植酸類減水（shuǐ）劑以及無機化合物國內應用較多的緩凝劑是糖蜜減（jiǎn）水劑和（hé）木（mù）質素磺酸鈣減水劑。但也存在問（wèn）題。水泥執行（háng）ISO 標準後，水泥細度增（zēng）大，但與（yǔ）木鈣和糖（táng）等緩凝劑適（shì）應差，由於對羥基羧酸類緩凝劑（jì）的研究和應（yīng）用不多， 需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸類緩凝劑（jì）包括有檸檬（méng）酸和葡萄糖酸（suān）鈉等，其中，葡萄糖酸（suān）鈉與高效減水劑複合使用可以延緩混凝土（tǔ）的凝結時間，減（jiǎn）少坍落度損失，提高混凝土的強度。但有些工程為了施工需要超摻緩（huǎn）凝減水劑，造成質量隱患。故本文選用羥基羧酸類（lèi）緩凝劑葡萄糖酸鈉（GNa），研（yán）究其不（bú）同摻量對混（hún）凝土性能的影響。

2 試驗材料和試驗方（fāng）法

2.1 試驗原（yuán）材料及配合比

2.1.1 原材料

     （1）氯化鈣：KDNOF-1 高效萘係（xì）減水劑（山西凱迪），氨基磺酸鹽（yán）係減水劑（西安隆生），葡萄糖酸鈉（工業級（jí）），十二烷基苯磺酸鈉（工業級（jí））；

     （2）水泥：32.5 級普通矽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（shā）；

     （5）礦物摻合料：Ⅱ級分選粉煤灰；

     （6）水：飲用自來（lái）水。

2.1.2 配合比

     水泥：350kg/m3；

     砂子：715 kg/m3；

     石子：1118 kg/m3；

     粉煤灰：60 kg/m3；

     氯（lǜ）化（huà）鈣：8.2 kg/m3（按總膠凝材料的2％計），其中，萘係減水劑占氯化鈣的30％，氨基磺酸鹽係減水劑（jì）占25％，十二烷基苯磺（huáng）酸鈉占0.3％，其餘的為葡萄糖酸鈉。隻改變葡萄糖酸鈉的摻（chān）量，其餘外加劑（jì）的摻量不變。

     水灰比：0.43。

2.2 緩凝劑的摻量

     緩凝劑和緩凝減水劑一般都具有一個適宜（yí）的摻（chān）量範圍。在這個範圍（wéi）內，隨著緩凝（níng）劑摻量增加，緩凝作用增強，混凝土後期強度也不會有明顯的降低，甚至會略有提（tí）高。但在混（hún）凝土工程實際應用中，如果混凝土攪拌不（bú）均，係統計量故障或（huò）操作異常都可能引起緩凝劑過（guò）量，過量緩凝劑（jì）會引起不正常（cháng）凝結，同時會對混凝土（tǔ）強度產（chǎn）生不利影響（xiǎng）。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，摻量一般為膠凝材（cái）料的0.03%～0.05%。但是，在實踐中，有時使用該摻（chān）量仍然無法控製（zhì）坍落（luò）度損（sǔn）失，外加（jiā）劑廠常將摻量提高（gāo），有時甚至超過膠凝材料的0.1%。本文主要研究超摻葡萄糖酸鈉對混凝土凝結時間及強度的影響，從（cóng）而獲得該類緩凝劑的合適摻量及摻量上限，以避免因過度超（chāo）摻葡萄糖酸鈉而出現工程事故。故作者選用了葡萄糖酸鈉的五個摻量(0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.15％)。

2.3 試驗方法

     混凝土坍落（luò）度及（jí）損失試驗：初始坍落度測（cè）出後（hòu），將所剩混凝土料裝（zhuāng）入塑料筒(箱)中，表麵用塑料編織袋覆蓋，供下次測（cè）坍落度（dù）用，經一（yī）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落（luò）度（dù）損（sǔn）失值。按照GB8076 - 1997 的規定進行。

     混凝土凝（níng）結時間試驗（yàn）按照GB8076 - 1997 的規定進行。混凝土強度（dù）試驗（yàn）按照GB8076 - 1997 的規定進行。

3 試（shì）驗結果及分析

3.1 混凝土坍落度經時變化

     不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損（sǔn）失的影響。

     在一定水灰比的情況下，隨（suí）著葡萄糖酸鈉摻量的（de）增加，表（biǎo）1中，混凝土的坍落度經（jīng）時損失降低甚至不損失。這表明葡（pú）萄（táo）糖酸鈉有（yǒu）增塑性。

3. 2 混凝土（tǔ）的凝（níng）結時間及強度

     不同摻量的葡萄糖（táng）酸鈉對混凝土凝結（jié）時間、強度的影（yǐng）響如表2（葡萄（táo）糖酸鈉對混凝土凝結時間的影響），表3（葡萄糖酸鈉對混凝土強度的影響）。       

     隨著葡萄糖酸鈉摻（chān）量的增加，混凝土的凝結時間，無論初凝時（shí）間還（hái）是終凝時間都有所延長。摻量0.15％3d時甚至還未終凝。

     如表（biǎo）3 所示，對於（yú）混凝土的強度，葡萄糖酸鈉有一（yī）個最佳摻量值（zhí）。3 d 時，摻量（liàng）為0.05％時強度最大（dà），7d、28d 及60d 時，均為摻量0.07％時強度最大。低摻量緩凝劑主要影響（xiǎng）3 d 以前早（zǎo）期（qī）強度，而對3 d 以後的強度影響則較小；當超摻緩凝劑時，不僅影響3 d 以前早期強度，對3 d 以後的強（qiáng）度影響也較大。當增加葡糖糖酸鈉的摻量時，混凝土的強度有所（suǒ）提高，但當超過最佳（jiā）摻量時混凝土的強度會降低。

3.3 緩凝機理

     緩凝劑對水泥緩凝的理（lǐ）論主要包括吸附理論、生成絡鹽理論、沉澱理論（lùn）和控製CH(OH)2 結晶（jīng）生長理論。但由於緩凝劑的種類繁多，其（qí）作用機理十分複雜，至今尚無一種比（bǐ）較完善的（de）解釋（shì）理論[7]。過量緩凝劑與水泥作用時發生的超（chāo）時緩凝在作（zuò）用機（jī）理方麵與（yǔ）一般緩凝劑的（de）緩凝作用機理無本質的區別，隻是往往由於緩凝劑的摻量很高，新拌混凝土液相內緩凝劑的剩餘含量很高。無論（lùn）是吸附（fù）理論、沉澱理論，還是控製CH(OH)2 結晶生（shēng）長理論（lùn）都認為，這時水泥水化都需（xū）要克（kè）服更大的（de）能（néng）壘，所以往（wǎng）往需要一個比較長的（de）時間，甚至水泥水化完全停止，凝結最終（zhōng）無（wú）法完成，從而（ér）產生不凝現象。這對工程來說是相當（dāng）危（wēi）險的，將導致嚴重的工程質量事故。

4 結論

     a. 葡萄糖酸鈉具有明顯的輔助塑化效應，在一定範圍內提高葡萄糖酸鈉摻量，可有效減小混凝土坍落度經時損（sǔn）失；

     b. 葡萄糖（táng）酸鈉摻量和市摻量為0.03%～0.07%，在此範圍內，適當提高葡糖（táng）酸鈉摻量，在相同（tóng）水灰比的（de）情況下，還可提高混凝土後期強度；

     c. 當葡萄糖酸（suān）鈉摻量超過0.1%後，也即當（dāng）混凝土終凝時間接近2d 後，混凝土強（qiáng）度（dù），特別是後期強度會大幅（fú）度降低（dī）。