促凝还是早强

中国建材报 冯浩 · 2013-11-07 10:32

  本人曾在一篇短文中谈到过气温低时混凝土常用的早强剂,但早强与早凝毕竟又不相同。现在的商品混凝土中都添加了缓凝剂,即使在秋、冬季节也不能完全去掉,因为有了它才能控制坍落度损失。可有了缓凝剂又会带来混凝土强度发展比较慢,又出现了早强偏低的负面效果。

  施工人员此刻不仅希望入了模的混凝土能早强,还巴不得能凝结的快一些,尤其是入模后的10~16小时内终凝,令混凝土有一定初始强度,能拆卸侧模则是当前外加剂技术能够办到,而不必采取热养护工艺。

  实践经验告诉我们,促凝剂都有使混凝土早强的效果。环境温度越低,早强相对就越高(相对于不掺促凝剂的混凝土来讲),比如氯化钙、海波。但反过来早强剂则不都是促凝的,有的在早期的时间段里还是缓凝的,比如亚硫酸钠、三乙醇胺。最经典、最有效的促凝剂之一是氧化钙,当其在和带有缓凝作用的普通减水剂木质素磺酸盐相匹配时,可以说无出其右者;而与糖相配的早强促凝剂则是元明粉了。氯化锂的促凝作用与氯化钙相当,比氯化亚锡强烈一些。

  促凝剂大多是强电质无机盐和小分子量羧酸盐。前者如碱金属(Na、K、Li)及碱土金属(Ca、Mg)的氯盐、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、铝酸盐等;后者如甲酸钙、乙酸钙、酰胺类物质等。

  氯化铵不是碱金属系列,它的促凝作用虽不如氯化钙,但明显胜过氯化钾,也略好于氯化钠,但是其共同的缺点是使混凝土坍落度加快。

  碱土金属氯化物的促凝作用强弱是氯化钡胜过氯化钙、优于氯化镁,不过钡在我国是稀有资源,所以最实用的还是氯化钙。氯化钙中的氯离子也是使金属生锈的原因,单独比氯化钠(食盐)的致锈作用要弱。原因是它与水泥中的氯酸三钙矿物作用生成水化氯铝酸盐,此外氯化钙也吸附在水化硅酸钙在矿物表面生成复合水化硅酸盐。这样就大大减少了自出氯离子的数量,从而削弱了致锈作用。

  在限制使用氯盐的场合,就可以考虑使用硫酸钠、海波、俯硅酸镁、黄血盐等。至于促凝效果最好的硝酸铭、硝酸铝等,由于会导致混凝土坍落度减小、强度不足等缺陷,因而成功的使用这些酸性促凝剂还需进一步做研发工作。某些既有一些塑化效应(加入水泥能使流动度略有扩大),又有一定促凝早强效果的海波、硝酸钾、压盖、硝酸钙,如何进一步提高促凝效果,也引起了人们的重视。

  有机物中无论是早强剂还是促凝剂,迄今开发的还不多。小分子量羧酸盐中甲酸钙算得上佼佼者之一,乙酸钠的早强性就不如前者明显。羟胺中的三乙醇胺、三异丙醇胺是好的早强剂,与氯化物或者硫酸钠复配,它的早强作用就更显著,但羟胺的促凝作用就差的远了。一些新型的促凝剂由国外的化学公司在我国销售,但在混凝土外加剂市场上所占份额很小很小。这是些高分子的合成化学物,是人按自己的意志创造的物质,与上面提到的低分子量的小分子无机或有机物全然不同,能以小的掺量达到好的促凝效果。

  而在低分子量的现有无机或有机领域内,我以为应以这些物质的协同作用、叠加作用为主。硝酸钙早强效果好,促凝效果不够快,掺量又大;甲酰胺促凝效果虽好,可是气温低时效果也有下降,因此如何找到有效的“伴侣”——助剂,使其促凝效果明显提高而掺量减小很必要,就会是件有实际市场效益的工作。

 

编辑:姜立东

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