减水剂对水泥水化行为的影响

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1、1、研究了木素磺酸钙(calciumlignosulfonate，CLS)、氨基磺酸高效减水剂(amino-sulfonicbasedsuperplasticizer，ASP)、萘磺酸甲醛缩合物(sulfonatednaphthaleneformaldehyde，FDN)和三聚氰胺脲醛树脂(sulfonatedmelamineureaformaldehyderesin，SMUF)4种减水剂对水泥水化行为的影响。结果表明：随着CLS和ASP掺量(质量分数)的增加，水泥水化温峰出现的时间延迟，温峰值降低，达到稳定水化程度所需的时间增加。FDN和SMUF则对水

2、化温峰值、温峰出现和达到稳定水化程度所需的时间影响不大。4种减水剂均可提高水泥水化初始期的水化速率和延长诱导期。FDN对初始期水化速率的提高作用最强，当FDN的掺量为0.6％时，第一水化速率峰为60kJ／(kg·h)，而空白样仅为12kJ／(kg·h)。水化初始期后，CLS可以显著延长水化诱导期和降低其第二水化速率峰值，当CLS的掺量从0增加到0.6％时，水泥水化诱导期由11h延长到40h，第二水化速率峰由49.8kJ／(kg·h)　　降低到29.5kJ／(kg·h)。而ASP的掺量为0.6％时，则水泥水化诱导期由7h延长到29h，但不降低第二水化速率峰

3、值。FDN对第二水化速率峰的出现有轻微的延迟作用，SMUF也可延迟第二水化速率峰的出现，却一定程度提高了第二水化速率峰值。减水剂对水泥颗粒的分散作用和对水化产物生成的影响是其对水化行为影响的主要原因。1)随着CLS和ASP掺量的增加，水泥的水化温峰值降低，温峰出现的时间延迟。FDN和SMUF则对水化温峰值和温峰出现的时间影响不大。(2)CLS和ASP掺量越大，水泥达到稳定水化程度所需的时间也越长。FDN和SMUF对达到稳定水化程度所需的时间影响不大。(3)在水化初始期间，4种减水剂都能提高水泥第一水化速率峰值，其中FDN的提高幅度最大。水化初始期之后，C

4、LS能够显著降低水泥第二水化速率峰，而ASP则只延迟但不降低水化速率。FDN对第二水化速率峰的出现有轻微的延迟作用，SMUF也可延迟第二水化速率峰的出现，却一定程度提高了第二水化速率峰值。(4)比较4种减水剂，CLS对水化诱导期的延长作用最显著，其次为ASP。3、研究了不同减水剂对水泥浆体初期水化热、电性能、化学收缩的影响，结合采用XRD，分析了木钙、萘系、聚羧酸减水剂对水泥水化的作用机理。结果表明，减水剂的加入能抑制C3A、C3S、C2S水化，阻碍矿物最初相的析出及减少水化产物CH晶体的生成，从而减缓浆体结构的发展、降低水化放热、减小化学收缩。与萘系、

5、木钙相比，分子结构中含有的羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚乙氧基(-OCH2CH2-)等官能团的聚羧酸减水剂更易抑制水泥初期水化，减缓和延迟水化放热、延缓结构形成、降低化学收缩。1)减水剂的加入能抑制C3A、C3S、C2S水化，阻碍CH晶体的生成、减缓浆体结构的发展、减小化学收缩、增强第一放热温峰、延缓消弱第二温峰。(2)与萘系、木钙相比，聚羧酸减水剂依靠其分子结构中含有的羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚乙氧基(-OCH2CH2-)等官能团的作用，更易抑制矿物最初相的析出，延缓、消弱第二放热峰，延缓

6、结构形成、减小化学减缩。1、木质素磺酸钙，NF减水剂对硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥均有减水、增强作用。2、减水剂减水增强效果与水泥熟料的矿物组成中的C3A含量有较大的关系。C3A含量低的减水剂的效果更明显。3、水泥的含碱量较大地影响减水剂的使用效果，一般含碱量高，减水剂的效果差，含碱量低，减水的作用显著。4、掺矿渣煤矸石混合材料的水泥，加减水剂后一般分散效果更好。5、对C3A含量高，碱含量高的水泥使用减水剂，适当增大掺量可取得一定的效果。对不同水泥来讲，减水剂的最佳掺量是不同的。6、对于掺硬石膏的水泥，不同种类的减水剂使用

7、效果不同，有的出现速凝、速硬现象这是值得严重注意的问题。7、节约水泥，混凝土中掺该剂后可节约水泥10%~15%，则每一吨外加剂可节约水泥30吨，相应的每吨外加剂可节约能耗（已扣去生产外加剂的能耗）33100大卡，折合标准煤约5.5吨。8、超塑化剂在水泥浆体中有强烈的分散作用，这种分散作用是由于超塑化剂吸附在水泥颗粒表面，引起了Zeta电位值变化，使电动电位值明显提高。变水泥颗粒逐之间的吸引力为电斥力，这样就破坏了水泥颗粒之间的网状凝聚，阻碍了凝聚作用，增加了有效水化面积，从而改变了水泥浆体原有的流变特性，使和易性变好，流动度增加。在减水的同时不改变可加工

8、性。因此，Zeta电位值对研究含有塑化剂的水泥浆体的流变特性时有重要意义。9、通