1 高R2O高C3A水泥的緩凝減水特性
所謂高R2O、高C3A水泥．即為水泥中的堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.6％以上及熟料中鋁酸三鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8％以上，這種水泥特點(diǎn)是凝結(jié)快，早期強(qiáng)度高。含R2O及C3A高的熟料對(duì)生產(chǎn)R型水泥非常有利。但是，由于在早期水化階段C3A的快速反應(yīng)特性以及堿對(duì)反應(yīng)的加速效果。這種水泥的緩凝和減水作業(yè)難度大，緩凝減水劑的用量也隨之增高。
2 抑制R2O及C3A影響的技術(shù)途徑
堿和C3A對(duì)水泥早期水化的主要影響表現(xiàn)在使水泥中SO42-減少。從而引起緩凝劑加入量增大。同時(shí)SO42-的減少，C3A不能與SO42-作用生成鈣礬石膜，引起了減水劑的加入量大。研究的技術(shù)途徑是補(bǔ)加SO42-。即在配制高效緩凝減水劑時(shí)在高效減水劑中加入既有緩凝作用同時(shí)又能在生成SO42-的物質(zhì)．以補(bǔ)充上述水泥組分影響使水泥中減少的SO42-。
2．1高效減水劑的選用
高效減水劑的品種繁多。根據(jù)生產(chǎn)原料不同分為萘系減水劑、蒽系減水劑、甲基萘系減水劑、古馬隆系減水劑、三聚氰胺系減水劑、氨基磺酸鹽系減水劑、磺化煤 焦油系減水劑、脂肪酸系減水劑及丙烯酸接枝共聚物減水劑。在如此眾多種類(lèi)的高效減水劑中應(yīng)選擇市場(chǎng)供應(yīng)量大、價(jià)格低的高效減水劑。目前。高效減水劑不論在 國(guó)內(nèi)還是國(guó)外應(yīng)用得最多的仍是萘系高效減水劑。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料介紹．全國(guó)年產(chǎn)量約20多萬(wàn)t，生產(chǎn)工藝也比較成熟。
本研究選用的是鄭州市場(chǎng)供應(yīng)量最大的普通萘系減水劑，萘橫酸甲醛縮合物，簡(jiǎn)稱(chēng)FDN。它的生產(chǎn)主要是以工業(yè)萘為原料，經(jīng)濃硫酸磺化，然后以甲醛為縮化劑將 橫化單體縮合為一定聚合度的大分子，再進(jìn)行水解多次重復(fù)縮合，再加入NaOH將生成的萘磺酸甲醛縮合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽，同時(shí)中和掉多余的硫酸。其成品的分子式為：
2．2緩凝劑的選用
目前作為緩凝劑的物質(zhì)比較多，．大體有羥基羧酸類(lèi)物質(zhì)、多羥基碳水化合物、木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)、腐植酸類(lèi)以及無(wú)機(jī)化合物。從上述萘磺酸鹽甲醛縮合物的分子式可看出，它的鈉鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)20％～30％。應(yīng)在這些緩凝劑中選擇能與其置換反應(yīng)生成 CaS04的緩凝劑用以解決水泥中CaS04不足的問(wèn)題，這當(dāng)中只有木質(zhì)磺酸鈣和糖鈣具備條件，它可以使Ca2+與FDN中的鈉鹽置換生成易發(fā)生沉淀的CaS04，因而還需解決沉淀問(wèn)題。
2．3防止沉淀措施
若配置粉劑可不考慮沉淀。若配置液體高效緩凝水劑應(yīng)再加入膠體物質(zhì)如水溶性膠或者蛋白質(zhì)等，使CaS04在液體中呈懸浮狀態(tài)，防止沉淀聚集。本研究選用的是蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)．因?yàn)榇祟?lèi)物質(zhì)不但以膠體形式存在而且減水性能也很好。
2．4防腐物質(zhì)
當(dāng)液體高效緩凝減水劑配入蛋白質(zhì)后，存放時(shí)間長(zhǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生霉變，因而還應(yīng)加入少量甲醛防腐。
2．5緩凝時(shí)間長(zhǎng)短問(wèn)題的處理
木質(zhì)磺酸鈣既是緩凝劑又是減水劑．還是引氣劑。但其緩凝效果是有限度的，對(duì)于要求緩凝超過(guò)3 h的混凝土不能依靠增加木質(zhì)磺酸鈣達(dá)到目的。一味加大加入量會(huì)造成混凝土不凝結(jié)或強(qiáng)度大幅度降低的質(zhì)量事故，因而對(duì)于要求緩凝時(shí)間較長(zhǎng)的高效緩凝減水劑還 應(yīng)加入高效緩凝劑。高效緩凝劑最好選用專(zhuān)業(yè)外加劑生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品，如M183等，以避免加入量不適時(shí)造成意外工程事故。
2．6高R2O、高C3A水泥專(zhuān)用高效緩凝減水劑配置
利用上述幾種材料，根據(jù)水泥中彬(R2O)和訓(xùn)(C3A)值大小，參考水泥粉磨時(shí)石膏摻量，按照混凝土要求的減水率及緩凝時(shí)間選取合適的配比。
3 應(yīng)用效果
3．1混凝土選用水泥
水泥標(biāo)號(hào)42.5級(jí)，其中，熟料占87％，混合材占10％，石膏占3％，熟料化學(xué)成分見(jiàn)表1。
3．2專(zhuān)用減水劑對(duì)混凝土性能的影響
配制混凝土標(biāo)號(hào)為C50，水泥加入量為525 kg/ m3．水灰比0.31。減水劑對(duì)混凝土的影響見(jiàn)表2。
3．3經(jīng)濟(jì)效果
從表2可以看出，達(dá)到同樣效果時(shí)，通用高效緩凝減水劑比專(zhuān)用高效緩凝減水劑每100 k水泥多摻0.3 kg，每千克減水劑約3元，每方c50z混凝土將多摻減水劑1.58 kg，導(dǎo)致每方C50混凝土將增加4．74元的外加劑費(fèi)用。對(duì)于一個(gè)年規(guī)模10萬(wàn)m3的小商品混凝土攪拌站，一年將多付出近50萬(wàn)元的外加劑費(fèi)用。因而推廣專(zhuān)用高效緩凝減水劑應(yīng)用價(jià)值很大。
