氯化鈣（gài）中葡萄糖酸鈉摻量對（duì）混凝（níng）土性能的（de）影響

氯（lǜ）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（chāo）高（gāo）層建築工（gōng）程的建設，已不（bú）能（néng）由傳統混凝土的施工技術滿足其施（shī）工要求，發達國家泵送混凝土的使用已非常普遍，我國京（jīng）津地區較為廣泛地使用了（le）泵送混凝土，其他地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越來越（yuè）廣。但摻加外加劑後，混凝土（tǔ）的坍落度損失比未摻（chān）外加（jiā）劑前更加嚴重，尤其是（shì）摻加高效減少劑後混凝土的（de）坍落（luò）度隻能保持十（shí）幾分鍾到半小時，給施工造成了困難， 這個問題在（zài）商品混凝土和泵送混（hún）凝（níng）土中尤（yóu）為突出。各國學者做了大量工作，取（qǔ）得了一些成果。在這（zhè）些成果（guǒ）中，通（tōng）常采用的技（jì）術路線有兩類，一類是外加（jiā）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坍落度損失的方法（fǎ）已被（bèi）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成達到抑製坍落度損失。

     一般情（qíng）況下，氯化鈣由高效減水劑（jì），緩凝劑，引（yǐn）氣劑，助泵劑（jì）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酸類減水劑以及無機化合物國內應用較多的緩凝劑是糖蜜減水劑和木（mù）質素磺酸鈣減水劑（jì）。但也存在問（wèn）題。水泥（ní）執（zhí）行ISO 標準後，水泥細度增大，但與（yǔ）木鈣和糖等緩凝劑適應差，由於對羥基（jī）羧酸（suān）類緩（huǎn）凝劑的研究和應（yīng）用不多， 需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸類緩凝劑包（bāo）括（kuò）有檸檬酸和葡萄糖酸（suān）鈉等，其中，葡萄糖酸鈉與高效減水劑（jì）複（fù）合使用可以（yǐ）延（yán）緩混凝（níng）土的凝結時間，減少坍（tān）落度損失，提高混凝（níng）土的強度（dù）。但有些工程為了施工需要超摻（chān）緩凝減水劑（jì），造成質量隱患。故本文選用羥基（jī）羧酸類緩凝劑葡萄糖酸鈉（GNa），研究其不同摻量對混凝土性能的影響。

2 試驗材料和試驗方法

2.1 試驗原材料及配合比

2.1.1 原（yuán）材料

     （1）氯化鈣：KDNOF-1 高效萘係減水劑（山（shān）西（xī）凱迪），氨基磺酸鹽係減水劑（西安隆（lóng）生（shēng）），葡萄糖酸鈉（工業級），十二烷基苯磺酸鈉（工業級）；

     （2）水泥：32.5 級普（pǔ）通矽酸（suān）鹽水泥冀東水泥廠；

     （3）卵石：粒徑5 mm ～31.5mm；

     （4）砂（shā）：中砂（shā），細度（dù）模（mó）數2.6～2.9 的中砂；

     （5）礦（kuàng）物摻合料：Ⅱ級分選粉煤灰；

     （6）水：飲用自來水。

2.1.2 配合比

     水泥：350kg/m3；

     砂子：715 kg/m3；

     石子：1118 kg/m3；

     粉煤灰（huī）：60 kg/m3；

     氯化鈣：8.2 kg/m3（按（àn）總膠凝（níng）材料的（de）2％計），其中，萘（nài）係減水劑占氯化鈣的30％，氨基磺酸（suān）鹽係減水劑占25％，十二烷基苯磺酸鈉占0.3％，其餘的為葡萄糖（táng）酸鈉。隻改變葡萄糖酸鈉的摻量，其餘外加劑的摻量不變。

     水灰比：0.43。

2.2 緩（huǎn）凝劑的摻量

     緩凝劑和緩凝減水劑一般都具有一個適宜的摻量範圍。在這個範圍內，隨著緩凝劑摻量增加，緩凝（níng）作用（yòng）增強，混凝土後期強度也不會有（yǒu）明顯的（de）降低，甚至會略有提高。但在混凝（níng）土工程實際應用中，如果混凝土攪拌不均，係統計量故障或操作異常都可能引起緩凝劑（jì）過量，過（guò）量緩凝劑會引起不正常凝結，同時會對混（hún）凝（níng）土強度（dù）產生不利影響。氯化鈣中，使用葡萄糖酸鈉作緩凝組（zǔ）分以控（kòng）製混凝土坍落度損失，摻量一般為膠凝材料的0.03%～0.05%。但是，在實踐中，有時（shí）使用該摻量仍然無法控製坍落度損失，外加劑廠常將摻量提高，有時甚至超過膠凝材料的0.1%。本（běn）文主要研究（jiū）超摻葡萄糖酸（suān）鈉對混凝土（tǔ）凝結時間及強度的影響，從而獲得該類緩凝劑的合適摻量及摻量上（shàng）限（xiàn），以避免因過度超（chāo）摻葡萄（táo）糖酸（suān）鈉而出現工程事故。故作者選用了葡萄（táo）糖酸鈉的五個摻量(0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.15％)。

2.3 試驗方法

     混凝土坍落度及損失試驗：初始坍落度測出後，將所（suǒ）剩混凝土料裝入（rù）塑料筒(箱)中，表麵用塑料編織（zhī）袋覆蓋，供下次測坍落度用，經一（yī）定（dìng）時間測出此時的坍落度值，此值與初始坍落（luò）度之差（chà）即為此（cǐ）時的坍落度損失值。按照GB8076 - 1997 的規定進行。

     混凝土凝結（jié）時（shí）間試驗按照GB8076 - 1997 的規定進（jìn）行。混凝土強度試驗按照GB8076 - 1997 的規定進行。

3 試驗結果及分析

3.1 混凝土坍落度經時變（biàn）化

     不（bú）同（tóng）摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響。

     在一定水灰比的情況下，隨著葡萄糖酸（suān）鈉摻量的增（zēng）加，表1中，混凝土的坍（tān）落度經時損失降（jiàng）低甚至不損失。這表明葡萄糖酸鈉有增（zēng）塑性。

3. 2 混（hún）凝土（tǔ）的凝結時間及強度

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

     隨著葡萄糖酸鈉摻量（liàng）的（de）增加，混凝土的凝結時間（jiān），無論初凝時間還是（shì）終凝時間都有所延（yán）長。摻（chān）量（liàng）0.15％3d時甚至還（hái）未終凝。

     如表3 所示（shì），對於混凝土的強度，葡萄糖酸鈉有一個最佳摻量（liàng）值。3 d 時，摻量為0.05％時強度最大，7d、28d 及60d 時（shí），均為摻量0.07％時強度最大。低摻量緩凝劑主要影響3 d 以前早期強度，而對（duì）3 d 以後的強度影（yǐng）響則較小；當（dāng）超摻緩凝劑時，不僅影響3 d 以前早期強度，對3 d 以後的強度影響也較大。當增加葡糖糖酸鈉（nà）的摻量時，混凝土的強度有所提高，但當超過最佳摻量（liàng）時混凝土的強度會降低。

3.3 緩凝機理

     緩（huǎn）凝劑對水泥緩凝的理論主要包括吸附理論、生成絡鹽理論、沉澱理論和控製（zhì）CH(OH)2 結晶生長理論。但由於緩凝劑的種類繁多，其作用機理十（shí）分複雜，至今尚無一種比較完善的解釋理論[7]。過量緩凝劑與水（shuǐ）泥作用（yòng）時發生的超時緩凝在作用機理方麵與一般緩凝劑的緩凝作（zuò）用機（jī）理無本質的區別，隻（zhī）是往往由（yóu）於緩（huǎn）凝劑的摻量很高，新拌混凝土液相內緩凝劑的剩餘含（hán）量很高。無論是吸附理論、沉澱理（lǐ）論，還是控製CH(OH)2 結晶（jīng）生長（zhǎng）理論都認為，這時水泥水化都需要克服更（gèng）大的能（néng）壘，所以往往（wǎng）需要一個比較長的時間，甚至水泥水化完（wán）全停止，凝結最終無法完成（chéng），從而（ér）產生不凝現象。這對工程來說是相當危險的，將導致嚴重（chóng）的工程質量事故。

4 結論

     a. 葡萄糖酸鈉具有（yǒu）明顯的輔助塑化效應，在一定範圍內提（tí）高葡萄糖酸鈉（nà）摻（chān）量，可有（yǒu）效減小混凝（níng）土（tǔ）坍落度經時損失；

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

     c. 當葡（pú）萄糖（táng）酸鈉摻量（liàng）超過0.1%後，也即當混凝土（tǔ）終凝時間接近2d 後，混凝土強度，特別是後期強度會大幅度降低。