第六章 緩凝劑
第一節(jié) 緩凝劑的基本概念
1.緩凝劑的定義
緩凝劑就是降低水泥或石膏的水化速度和水化熱，延長凝結(jié)時間的一種添加劑。
2.緩凝劑的種類
(1)糖類 糖鈣、葡萄糖酸鹽等，糖鈣是由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成的。
(2)羥基羧酸及具鹽類 檸檬酸、酒石酸及其鹽，天然的酒石酸緩凝效果最好。
(3)無機鹽類 鋅鹽、磷酸鹽等。
(4)木質(zhì)磺酸鹽等 在所有的緩凝劑中，木質(zhì)磺酸鹽的添加量最大且有較好的減水效果。
第二節(jié) 緩凝劑的作用機理
各種緩凝劑的作用機理各不相同。一般來說，有機類緩凝劑大多對水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成；無機類緩凝劑，往往是在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。這些作用都會導(dǎo)致水泥的水化速度減慢，延長水泥的凝結(jié)時間。
第七章 引 氣 劑
第一節(jié) 引氣劑的基本概念
引氣劑也稱加氣劑，在砂漿攪拌過程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，能降低砂漿中凋配水的表面張力，從而導(dǎo)致更好的分散性，減少砂漿混凝土拌合物的泌水、離析。另外，細微而穩(wěn)定的空氣泡的引入，也提高了施工性能。導(dǎo)入的空氣量取決于砂漿的類型和所用的混合設(shè)備。
引氣劑：在砂漿攪拌過程中能引入大量分布均勻、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的添加劑。
目前，市場上的引氣劑主要有如下六類：
(1)松香樹脂；松香熱聚物、松香皂類等(都用于混凝土)；
(2)烷基和烷基芳烴磺酸鹽類：十二烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚類；
(3)脂肪醇硝酸鹽類：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉，脂肪醇硫酸鈉；
(4)皂類：三萜皂類(多用于混凝土)；
(5)其他：蛋白質(zhì)鹽、甲基纖維素醚；
(6)非離子型表面活性劑；烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物。
第二節(jié) 引氣劑的作用機理
引氣劑大部分足陰離子表面活性劑，在水氣界面上，憎水基向空氣一面定向吸附，在水泥水外面上，水泥或其水化粒子與親水基相吸附，憎水基背離水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附層，并力圖靠近空氣表面，山于這種粒子向空氣表面靠近和引氣劑分子在空氣水界面上的吸附作用，將顯著降低水的表面張力，使混凝上在拌合過程中產(chǎn)生大量微細氣泡，這些氣泡有帶相同電荷的定向吸附層，所以相互排斥并能均勻分布；另一方面，許多陰離廣引氣劑在含鈣量高的水泥水溶液中有鈣鹽沉淀，吸附于氣泡膜上，能有效防止氣泡破滅，引入的細小均勻的氣泡能在一定時間內(nèi)穩(wěn)定存在。
引氣劑的摻量通常很低，一般只有水泥質(zhì)量的0.002%～0.01%，不超過水泥質(zhì)量的0.05%。
影響砂漿含氣量的因素眾多，有人統(tǒng)計達20多個，包括水泥與摻合料的特性和用量、水灰比(水膠比)、引氣劑品種與摻量、骨料的品質(zhì)與顆粒分布、砂漿攪拌機類型及具容量、拌合溫度、拌合物稠度、氣溫等。
引氣劑對干粉砂漿的性能影響卻很大。其主要作用有：
1.改善干粉砂漿的和易性
引氣劑的摻入使混凝上拌合物內(nèi)形成大量微小的封閉狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠—樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，使混凝十拌合物的流動性增加。若保持流動性不變，就可減少用水量。同時由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，這就使能自由移動的水量減少，濕砂漿的泌水量因此減少，而保水性、黏聚性相應(yīng)隨之提高。
2.降低干粉砂漿的強度
由于大量氣泡的存在，減少了砂漿的有效受力面積，使混凝土強度有所降低。但引氣劑有一定的減水作用(尤其像引氣減水劑，減水作用更為顯著)，水灰比的降低使強度得到一定補償。但引氣劑的加入，還是會使砂漿的強度下降，特別是抗壓強度。因此，引氣劑的摻量應(yīng)嚴(yán)格控制，可以通過試驗砂漿的含氣量、施工性能和相關(guān)的強度來確定最佳添加量。此外，由于大量氣泡的存在，使砂漿的彈性變形增大，彈性模量有所降低，這對提高砂漿的抗裂性是有利的。
3.提高砂漿的抗?jié)B性、抗凍性
引氣劑使混凝十拌合物泌水性減小(一般泌水量可減少30%-40%)。因此泌水通道的毛細管也相應(yīng)減少。同時，大量封閉的微氣泡的存在，堵塞或隔斷了砂漿中毛細管滲水通道，改變了砂漿的孔結(jié)構(gòu)，使砂漿抗?jié)B性得到提高。氣泡有較大的彈性變形能力.
第八章 速 凝 劑
第一節(jié) 速凝劑的基本概念
1.速凝劑的定義
速凝劑是能使水泥迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑以前主要應(yīng)用于噴射混凝土和噴射砂漿了程中。隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步，速凝劑的使用范圍越來越廣。
2.速凝劑的種類
速凝劑大致可分為兩類：一類是由鋁酸鹽和碳酸鹽為主，再復(fù)合其他無機鹽類組成；另一類則是以硅酸鈉為主要成分，再與其他無機鹽類復(fù)合而成。
3.速凝劑的發(fā)展歷史
最早的一種速凝劑西卡(sika)是由瑞士和奧地利制造商研制生產(chǎn)的，至今已有七八十年的歷史了。奧地利、日本生產(chǎn)的速凝劑西古尼特(Sigunite)和伊卓克萊特(1soeret)在國際上負(fù)有盛名。
第二節(jié) 速凝劑的作用機理
各種不同的速凝劑可以使水泥很快凝結(jié)，但其作用機理至今尚未定論，目前主要有以下幾種觀點：
1.生成水化鋁酸鈣而速凝
2.加快水泥水化速率而速凝
3.形成水化鋁酸鈣骨架并促進c3S水化而速凝
中國建材研究院通過XRD、測定結(jié)合水量、水化液相測試、DTA等手段研究了速凝劑對水泥水化的影響，認(rèn)為鋁氧熟料促進水泥凝結(jié)的主要原因為：
(1)鋁氧熟料反應(yīng)后得到NaOH促進C3S水化，硅離子溶出加快；
(2)速凝劑的加入減弱并消除了c3s初始生成的水化膜和雙電層的阻礙作用，導(dǎo)致了誘導(dǎo)期的縮短或消失；
(3)熟料礦物初期水化得到的ca2+與速凝劑中的M02—反應(yīng)迅速生成水化鋁酸鈣晶體，搭接成網(wǎng)絡(luò)；
(4)鋁氧熟料溶于水時放出大量熱量，促進了水化鋁酸鈣的析晶放熱和C3S的水化反應(yīng)放熱。這些放熱反應(yīng)的共同作用造成水泥漿體溫度驟然升高，甚至可達40℃，進一步促進廠水泥水化反應(yīng)的進行；
(5)水化產(chǎn)物的形成，尤其是水化鋁酸鈣的形成結(jié)合了大量的游離水，漿體迅速失去流動性；
(6)水化產(chǎn)物的結(jié)晶和生長交又形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水化硅酸鈣填充其間，促使水泥迅速凝結(jié)硬化。
第一節(jié) 緩凝劑的基本概念
1.緩凝劑的定義
緩凝劑就是降低水泥或石膏的水化速度和水化熱，延長凝結(jié)時間的一種添加劑。
2.緩凝劑的種類
(1)糖類 糖鈣、葡萄糖酸鹽等，糖鈣是由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成的。
(2)羥基羧酸及具鹽類 檸檬酸、酒石酸及其鹽，天然的酒石酸緩凝效果最好。
(3)無機鹽類 鋅鹽、磷酸鹽等。
(4)木質(zhì)磺酸鹽等 在所有的緩凝劑中，木質(zhì)磺酸鹽的添加量最大且有較好的減水效果。
第二節(jié) 緩凝劑的作用機理
各種緩凝劑的作用機理各不相同。一般來說，有機類緩凝劑大多對水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成；無機類緩凝劑，往往是在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。這些作用都會導(dǎo)致水泥的水化速度減慢，延長水泥的凝結(jié)時間。
第七章 引 氣 劑
第一節(jié) 引氣劑的基本概念
引氣劑也稱加氣劑，在砂漿攪拌過程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，能降低砂漿中凋配水的表面張力，從而導(dǎo)致更好的分散性，減少砂漿混凝土拌合物的泌水、離析。另外，細微而穩(wěn)定的空氣泡的引入，也提高了施工性能。導(dǎo)入的空氣量取決于砂漿的類型和所用的混合設(shè)備。
引氣劑：在砂漿攪拌過程中能引入大量分布均勻、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的添加劑。
目前，市場上的引氣劑主要有如下六類：
(1)松香樹脂；松香熱聚物、松香皂類等(都用于混凝土)；
(2)烷基和烷基芳烴磺酸鹽類：十二烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚類；
(3)脂肪醇硝酸鹽類：脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉，脂肪醇硫酸鈉；
(4)皂類：三萜皂類(多用于混凝土)；
(5)其他：蛋白質(zhì)鹽、甲基纖維素醚；
(6)非離子型表面活性劑；烷基酚環(huán)氧乙烷縮合物。
第二節(jié) 引氣劑的作用機理
引氣劑大部分足陰離子表面活性劑，在水氣界面上，憎水基向空氣一面定向吸附，在水泥水外面上，水泥或其水化粒子與親水基相吸附，憎水基背離水泥及其水化粒子，形成憎水化吸附層，并力圖靠近空氣表面，山于這種粒子向空氣表面靠近和引氣劑分子在空氣水界面上的吸附作用，將顯著降低水的表面張力，使混凝上在拌合過程中產(chǎn)生大量微細氣泡，這些氣泡有帶相同電荷的定向吸附層，所以相互排斥并能均勻分布；另一方面，許多陰離廣引氣劑在含鈣量高的水泥水溶液中有鈣鹽沉淀，吸附于氣泡膜上，能有效防止氣泡破滅，引入的細小均勻的氣泡能在一定時間內(nèi)穩(wěn)定存在。
引氣劑的摻量通常很低，一般只有水泥質(zhì)量的0.002%～0.01%，不超過水泥質(zhì)量的0.05%。
影響砂漿含氣量的因素眾多，有人統(tǒng)計達20多個，包括水泥與摻合料的特性和用量、水灰比(水膠比)、引氣劑品種與摻量、骨料的品質(zhì)與顆粒分布、砂漿攪拌機類型及具容量、拌合溫度、拌合物稠度、氣溫等。
引氣劑對干粉砂漿的性能影響卻很大。其主要作用有：
1.改善干粉砂漿的和易性
引氣劑的摻入使混凝上拌合物內(nèi)形成大量微小的封閉狀氣泡，這些微氣泡如同滾珠—樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，使混凝十拌合物的流動性增加。若保持流動性不變，就可減少用水量。同時由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，這就使能自由移動的水量減少，濕砂漿的泌水量因此減少，而保水性、黏聚性相應(yīng)隨之提高。
2.降低干粉砂漿的強度
由于大量氣泡的存在，減少了砂漿的有效受力面積，使混凝土強度有所降低。但引氣劑有一定的減水作用(尤其像引氣減水劑，減水作用更為顯著)，水灰比的降低使強度得到一定補償。但引氣劑的加入，還是會使砂漿的強度下降，特別是抗壓強度。因此，引氣劑的摻量應(yīng)嚴(yán)格控制，可以通過試驗砂漿的含氣量、施工性能和相關(guān)的強度來確定最佳添加量。此外，由于大量氣泡的存在，使砂漿的彈性變形增大，彈性模量有所降低，這對提高砂漿的抗裂性是有利的。
3.提高砂漿的抗?jié)B性、抗凍性
引氣劑使混凝十拌合物泌水性減小(一般泌水量可減少30%-40%)。因此泌水通道的毛細管也相應(yīng)減少。同時，大量封閉的微氣泡的存在，堵塞或隔斷了砂漿中毛細管滲水通道，改變了砂漿的孔結(jié)構(gòu)，使砂漿抗?jié)B性得到提高。氣泡有較大的彈性變形能力.
第八章 速 凝 劑
第一節(jié) 速凝劑的基本概念
1.速凝劑的定義
速凝劑是能使水泥迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑以前主要應(yīng)用于噴射混凝土和噴射砂漿了程中。隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步，速凝劑的使用范圍越來越廣。
2.速凝劑的種類
速凝劑大致可分為兩類：一類是由鋁酸鹽和碳酸鹽為主，再復(fù)合其他無機鹽類組成；另一類則是以硅酸鈉為主要成分，再與其他無機鹽類復(fù)合而成。
3.速凝劑的發(fā)展歷史
最早的一種速凝劑西卡(sika)是由瑞士和奧地利制造商研制生產(chǎn)的，至今已有七八十年的歷史了。奧地利、日本生產(chǎn)的速凝劑西古尼特(Sigunite)和伊卓克萊特(1soeret)在國際上負(fù)有盛名。
第二節(jié) 速凝劑的作用機理
各種不同的速凝劑可以使水泥很快凝結(jié)，但其作用機理至今尚未定論，目前主要有以下幾種觀點：
1.生成水化鋁酸鈣而速凝
2.加快水泥水化速率而速凝
3.形成水化鋁酸鈣骨架并促進c3S水化而速凝
中國建材研究院通過XRD、測定結(jié)合水量、水化液相測試、DTA等手段研究了速凝劑對水泥水化的影響，認(rèn)為鋁氧熟料促進水泥凝結(jié)的主要原因為：
(1)鋁氧熟料反應(yīng)后得到NaOH促進C3S水化，硅離子溶出加快；
(2)速凝劑的加入減弱并消除了c3s初始生成的水化膜和雙電層的阻礙作用，導(dǎo)致了誘導(dǎo)期的縮短或消失；
(3)熟料礦物初期水化得到的ca2+與速凝劑中的M02—反應(yīng)迅速生成水化鋁酸鈣晶體，搭接成網(wǎng)絡(luò)；
(4)鋁氧熟料溶于水時放出大量熱量，促進了水化鋁酸鈣的析晶放熱和C3S的水化反應(yīng)放熱。這些放熱反應(yīng)的共同作用造成水泥漿體溫度驟然升高，甚至可達40℃，進一步促進廠水泥水化反應(yīng)的進行；
(5)水化產(chǎn)物的形成，尤其是水化鋁酸鈣的形成結(jié)合了大量的游離水，漿體迅速失去流動性；
(6)水化產(chǎn)物的結(jié)晶和生長交又形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水化硅酸鈣填充其間，促使水泥迅速凝結(jié)硬化。
