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缓凝剂


什么是缓凝剂

缓凝剂是指高温(25~35℃)生产时能够明显延缓菱镁水泥初凝时间,降低菱镁水泥反应峰值温度的外加剂。高温生产时,菱镁水泥固化过程中释放出大量的热,放热峰值温度可达 140℃。如此剧烈的放热过程会使制品产生热膨胀,导致制品产生变形,甚至会出现微裂纹或裂缝。菱镁水泥初凝时间过短,来不及操作菱镁料浆就失去可操作性,同时生成9·1·5相,减少了5·1·8相的比例,大量MgCl,以游离形式存在于菱镁制品内部,增加制品吸潮返卤的可能性。


缓凝剂种类
缓凝剂可以通过各种途径分散菱镁水泥反应过程中的水化热,其理论有吸附理论、络合理论和沉淀理论。常见的缓凝剂可分为有机酸及其相应盐类、无机酸及其相应盐类。有机缓凝剂主要有柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等,它们相对应的盐,如柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠等都具有很好的缓凝效果,无机缓凝剂包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硼酸、硼酸钠等也有一定的缓凝效果。

缓凝剂对初凝时间的影响
菱镁水泥初凝时间测定方法结合GB1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》和WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关要求进行测试。此处介绍的实验方法与WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关规定稍有区别:
①标准上规定试件原材料中含有标准砂,菱镁制品在实际生产中大多不掺加粗骨料,少数使用细砂,使用标准砂为原料测试改性剂的适用性没有实际意义。
②笔者将实验室试件养护温度由(20=2)℃提高到为(30=2)℃,试验时菱镁水泥量较少,缓凝剂缓凝优势不能很好地体现出来。
设计菱镁水泥初凝时间测定方法介绍如下:
仪器:标准维卡仪(含圆模)、行星式胶砂搅拌机、标准养护箱

检测方法:

菱镁水泥净浆原材料用量如下:

       轻烧粉           450g

       卤水              (450×N)g;
       改性剂           按推荐的掺量范围的取下限
N为菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm 时,所有卤水与轻烧粉的比值;菱镁水泥砂浆流动度的原料配比为:
      轻烧粉           280g
      标准砂           840g

      卤水              约180g,

以菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm时所用卤水的实际加入量为准。

配合比确定以后,用行星式胶砂搅拌机将轻烧粉和卤水拌合均匀,按要求装入圆模。以轻烧粉全部加入卤水中的时间作为初凝起始时间。养护箱温度为(30+2)℃,湿度为(70土5)%。

试件在养护箱中养护至30min时进行初次测试。测试时,从养护箱中取出圆模放到试针下,降低试针与菱镁水泥净浆表面接触距离。拧紧螺丝1s-2s后,突然放松,试针垂直自由地沉入菱镁水泥净浆。观察释放试针30s时指针的读数。临近初凝时间时每隔5min(或更短时间)测定一次。当试针沉至距底板(4士1)mm时,可以认为菱镁水泥达到初凝状态;以菱镁水泥全部加入水中至初凝状态的时间作为菱镁水泥初凝时间,用“min”表示。
在实际生产菱镁制品时,由于菱镁制品批量较大,集中养护所释放出的热量会造成环境温度升高,因此,缓凝剂添加量要根据实际生产需要来决定。
常见缓凝剂缓凝效果见图
由图3.2可知六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、酒石酸钠对菱镁水泥没有明显的缓凝效果,葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸添加量大于 10%‰o时缓凝效果明显。

缓凝剂对菱镁水泥强度影响H;PO:和磷酸二氢盐对菱镁水泥有较明显的缓凝作用,它们对菱镁水泥耐水性有一定的正面作用,但对菱镁制品 28d强度有不利影响。这是因为,对菱镁水泥有明显缓凝效果的大多为酸性试剂,而菱镁水泥料浆为碱性环境,单一成分的酸性试剂对菱镁水泥水化过程产生不利影响,减少5-1·8相生成量,破坏5-1-8相晶体结构,降低制品强度。采用双组份或多组分缓凝剂既可达到缓凝效果又不影响制品强度。

从表中可以看出:
a、掺加5%oH;PO:菱镁水泥的抗压、抗折强度都有不同程度的下降;
b、掺加5‰oGX-1#缓凝抗卤剂菱镁水泥的抗压强度有小幅提升。H;PO:加入量超过3%,HPO。会与活性MgO剧烈反应生成MgHPO4(磷酸一氢镁),菱镁水泥固化速率加快,导致料浆很快失去可操作性。生产中我们要摈弃化工小料,使用按照科学方法配制而成的GX-1#缓凝抗卤剂,不仅能获得优良缓凝效果,还能提升菱镁制品强度和耐水性。