緩凝劑和早強劑對混凝土性能的影響試驗研究

張莎莎

摘 ?????要： 針對混凝土抗壓強度和凝結(jié)時間等性能要求，在混凝土制備中摻入不同量的緩凝劑或早強劑，并對不同摻量下的緩凝劑和早強劑對混凝土性能的影響進行研究。結(jié)果表明，摻入0.06%的葡萄糖酸鈉緩凝劑后，混凝土在凝結(jié)時間、抗壓強度和坍落度等方面都有所提高;摻入硫酸鈉后，混凝土凝結(jié)時間、坍落度有所下降，但抗壓強度有所提高。

關(guān) ?鍵 ?詞：緩凝劑;早強劑;混凝土性能

中圖分類號：TQ 178 ??????文獻標識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）06-1235-04

Abstract： According to the performance requirements of concrete such as compressive strength and setting time， different amount of retarder or early strength agent is always added into concrete during preparation. In this paper， the influence of retarder dosage and early strength agent dosage on concrete performance was studied. The results showed that the setting time， compressive strength and slump of concrete were improved by adding 0.06% sodium gluconate retarder; while the setting time and slump of concrete were decreased by adding sodium sulfate， but the compressive strength was improved.

Key words： Retarder; Early strength agent; Concrete performance

混凝土是被廣泛應(yīng)用的一種人造石材，而通過摻加適量的緩凝劑、早強劑等外加劑，能夠提高混凝土工作性能，優(yōu)化凝結(jié)時間，提高后期抗壓強度[1]。本文以具有高流動性、填充性等特點的自密實混凝土作為試驗對象，分別選用不同的緩凝劑及早強劑，以不同摻量將其摻入自密實混凝土，以此考察研究緩凝劑和早強劑對混凝土性能的影響，從而為外加劑的應(yīng)用提供借鑒參考。

1 ?試驗部分

1.1 ?試驗原材料

試驗所用水泥為國產(chǎn)P.O42.5水泥;減水劑為江蘇博特公司生產(chǎn)的PCA-Ⅰ型聚羧酸減水劑[2];緩凝劑分別為葡萄糖酸鈉、三聚磷酸鈉檸檬酸的固體粉末;早強劑為氯化鈣、硫酸鈉以及三乙醇胺;粗骨料為南寧本地的灰?guī)r塊石，破碎加工為粒徑 5～20 mm的碎石，級配良好;細骨料為南寧本地出產(chǎn)的中砂，細度模數(shù)2.45，含泥量0.5%;水為實驗室自來水。部分試驗材料的物理指標如表1及表2所示。

1.3.2 ?緩凝劑影響試驗

試驗以0.04%、0.06%、0.08%等三個不同摻量，分別將葡萄糖酸鈉、檸檬酸摻入試驗所用混凝土;以0.05%、0.2%、0.3%等三個不同摻量，將三聚磷酸鈉摻入試驗所用混凝土。然后，根據(jù)《自密實混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T283-2012）以及《混凝土外加劑》（GB8076-1997）[3-5]，測量考察緩凝劑對試驗混凝土擴展度、坍落度、凝結(jié)時間等性能的影響情況。最后采用DYE-2000混凝土壓力試驗機，對試驗混凝土的3、7、28 d抗壓強度進行考察。

1.3.3 ?早強劑影響試驗

以氯化鈣、硫酸鈉以及三乙醇胺等三種早強劑進行混凝土性能驗證試驗。其中，氯化鈣的試驗摻量分別為混凝土中膠凝材料總量的0%、1.5%、2%，硫酸鈉的試驗摻量分別為混凝土中膠凝材料總量的0.5%、1.5%、2%，三乙醇胺的試驗摻量分別為混凝土中膠凝材料總量的0.05%、0.03%、0.15%。根據(jù)《水工混凝土試驗規(guī)程》（SL352-2006）[6]，測量考察緩凝劑對試驗混凝土坍落度、含氣量、凝結(jié)時間、抗壓強度等性能的影響情況。

2 ?結(jié)果與討論

2.1 ?混凝劑對混凝土性能的影響

2.1.1 ?緩凝劑對混凝土擴展度的影響

根據(jù)前文所述方法進行試驗后，得到表5所示的試驗結(jié)果。

根據(jù)表5所示結(jié)果可知：摻入不同緩凝劑后，新拌試驗混凝土的擴展度均有所提高，其中以摻入葡萄糖酸鈉后的提升效果最為顯著，而檸檬酸對混凝土擴展度的提升程度最低。

對比不同摻量條件下的試驗數(shù)據(jù)后可以發(fā)現(xiàn)：隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，新拌試驗混凝土擴展度的增長率則逐漸下降;隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，新拌試驗混凝土擴展度的增長率則逐漸下降;檸檬酸摻量增加后，對混凝土擴展度的增長率有略微提升;三聚磷酸鈉摻量增加后，混凝土擴展度的增長率也隨之提高，但在達到0.1%摻量后開始降低。

2.1.2 ?緩凝劑對新拌自密實混凝土坍落度的影響

摻入不同緩凝劑后，新拌試驗混凝土的坍落度均有所提高。其中，葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度的提高效果受摻量的影響最大，而檸檬酸對混凝土坍落度的提高效果受摻量的影響最小，無較大差異。

2.1.3 ?緩凝劑對自密實混凝土凝結(jié)時間的影響

在濕度30%，溫度30 ℃的試驗條件下，測得摻入不同摻量的葡萄糖酸鈉、檸檬酸以及三聚磷酸鈉后的混凝土凝結(jié)時間，如表6所示。

根據(jù)表6所示的試驗數(shù)據(jù)可知：與無緩凝劑的混凝土相比，摻入3種不同緩凝劑后，混凝土的初凝時間以及終凝時間均有所延長，并且混凝土的凝結(jié)時長也有所增加。

對比試驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，3種不同緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間的影響程度有較大差異。其中，葡萄糖酸鈉對混凝土初凝時間的影響最大，在摻量為0.06%條件下，效果最為明顯;而三聚磷酸鈉在摻量為0.05%時，對混凝土凝結(jié)時間的影響程度最低。

2.1.4緩凝劑對自密實混凝土抗壓強度的影響

不同摻量條件下，3種緩凝劑對自密實混凝土抗壓強度的影響如表7所示。

從表7可以看到：在7 d以前，摻入0.06%葡萄糖酸鈉與摻入0.08%的葡萄糖酸鈉的混凝土抗壓強度高于未摻入緩凝劑的混凝土抗壓強度;而其他摻量條件下?lián)饺?種緩凝劑后，混凝土抗壓強度低于未摻入緩凝劑的混凝土抗壓強度。在7 d以后，摻入三種不同緩凝劑后的混凝土抗壓強度均高于未摻入緩凝劑的混凝土抗壓強度。

2.2 ?強劑對混凝土性能的影響試驗

2.2.1 ?早強劑對混凝土坍落度的影響

氯化鈣、硫酸鈉以及三乙醇胺在不同摻量條件下對混凝土坍落度的影響實驗結(jié)果如圖1中所示。

根據(jù)圖1所示試驗結(jié)果可知：摻入不同早強劑后，摻量越大則混凝土坍落度越低。其中，摻入硫酸鈉后的混凝土坍落度變化最大。

2.2.2 ?早強劑對混凝土凝結(jié)時間的影響

氯化鈣、硫酸鈉以及三乙醇胺等三種早強劑對混凝土凝結(jié)時間的影響試驗結(jié)果如圖2所示。

圖3所示的試驗結(jié)果表明：隨著早強劑摻量的增加，對混凝土凝結(jié)時間的影響呈下降趨勢。三種早強劑對混凝土凝結(jié)時間影響大小的關(guān)系為：硫酸鈉>氯化鈣>三乙醇胺。

2.2.3 ?早強劑對混凝土抗壓強度的影響

在不同摻量條件下，氯化鈣、硫酸鈉以及三乙醇胺等三種早強劑對混凝土 7、28、90 d三個齡期的抗壓強度的影響試驗結(jié)果如圖3所示。

從圖3中所示的試驗結(jié)果可以看到：將三種早強劑單獨摻入混凝土后，混凝土抗壓強度均大于未摻入早強劑的混凝土抗壓強度。

3 ?結(jié) 論

本文通過試驗研究，最終得出以下幾點結(jié)論：

（1）在濕度30%，溫度30 ℃的試驗條件下，通過摻入葡萄糖酸鈉能夠延長混凝土的凝結(jié)時間，其最佳摻量為0.06%;

（2）摻入緩凝劑后，混凝土早期抗壓強度有所下降，而28 d后則會顯著增加，葡萄糖酸鈉的影響效果尤為明顯，其最佳摻量為0.06%;

（3）摻入緩凝劑后，混凝土坍落度有0～25 mm程度的增加;

（4）摻入早強劑后，混凝土坍落度、含氣量以及凝結(jié)時間均有所下降，硫酸鈉對混凝土坍落度、含氣量以及凝結(jié)時間等性能的影響程度最大;

（5）摻入早強劑后，混凝土抗壓強度均有所提升，而硫酸鈉對混凝土抗壓強度的提升效果最大。

參考文獻：

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