缓凝剂

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MgCl2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。

笔者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±5)%。

试件在养护箱中养护至30min 时进行第一次测试。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±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。

标准维卡仪（含圆模）

缓凝剂初凝时间差按下式计算：

t c t t t ∆=-

式中：

t ∆—初凝时间差，min ；

t t —掺改性剂菱镁水泥的初凝时间，min ；

c t —基准菱镁水泥的初凝时间，min 。

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

-20

020*********

120140初凝时间差(min )

缓凝剂的添加量（‰）

常见缓凝剂的缓凝效果（养护温度30℃）

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‰时缓凝效果明显。

缓凝剂对菱镁水泥强度影响

H 3PO 4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。

不同种类缓凝剂对菱镁水泥强度的影响（单位：KN）

从表中可以看出：

a、掺加5‰H3PO4菱镁水泥的抗压、抗折强度都有不同程度的下降；

b、掺加5‰GX-1#缓凝抗卤剂菱镁水泥的抗压强度有小幅提升。

H3PO4加入量超过3%，H3PO4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。