第四章 缓凝剂
缓凝剂缓凝机理ppt课件
❖ 快凝现象假凝现象定义水泥加水拌和后，很快出现不可逆的 固化现象。（初凝时间太短）水泥加水拌和后，在几分钟内 既迅速凝结变硬，经剧烈搅拌后，又重新恢复塑性的现象。 现象很快凝结，不可逆，浆体已产生一定强度，重新搅拌也 不能恢复塑性；放热量多，温度急剧上升。很快凝结，可逆， 经剧烈搅拌后浆体可重新恢复塑性，并达到正常凝结；放热 量很少；对强度无影响，但增加施工难度。原因C3A含量高， 或石膏等缓凝剂掺量过少1、水泥粉磨时受高温，二水石膏 脱水形成半水石膏2、碱含量较高措施1、控制C3A含量2、 掺适量石膏1、降低水泥磨温度2、控制水泥中碱含量3、施 工时延长搅拌时间
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
石膏种类
表3.1 不同石膏的缓凝作用化 Nhomakorabea式溶解度 ／(g／L)
相对溶解速度
相对缓凝作用
半水石膏
CaS04·0.5H20
6
二水石膏
CaS04·2H20
2.4
可溶性无 水石膏
CaS04·(0.001～
0.5)H2O
6
天然无水 石膏
CaS04
2.1
快 慢 快 最慢
很强烈 较强烈 很强烈
弱
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
图 3.1 石膏掺量对水泥凝结时间的影响
缓凝剂技术简介
缓凝剂技术简介缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂。
缓凝减水剂则是兼有缓凝和减水功能的外加剂。
目的是用来调节新拌混凝土的凝结时间。
缓凝剂可以根据要求使混凝土在较长时间内保持塑性，以便于浇筑成型或是延缓水化放热速率，减少因集中放热产生的温度应力造成混凝土的结构裂缝。
在流化混凝土中，缓凝剂可用来克服高效减水剂的坍落度损失，保证商品混凝土的施工质量。
随着混凝土质量的提高以及高性能混凝土的问世，商品混凝土使用范围的不断扩大，缓凝减水剂及缓凝高效减水剂得到了日益广泛的应用。
（一）缓凝剂品种与性能·缓凝剂主要用于延缓水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性。
目前在混凝土中使用的缓凝剂品种也较多。
不同的缓凝剂其使用效果及作用机理也是不尽相同的。
·按其生产来源分，可以分为工业副产品类及纯化学品类。
按其化学成分来分又可分为：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物类、木质素磺酸盐类等。
按其化学成分分类如下：1、无机盐类缓凝剂最常用的无机盐类缓凝剂有磷酸盐、硼砂、硫酸锌、氟硅酸钠等。
磷酸盐是近年来研究较多的无机缓凝剂。
磷酸(H3P04)并无明显的缓凝作用，某些磷酸盐则有较强的缓凝作用。
如焦磷酸钠、二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等。
掺入磷酸盐会使水泥水化的诱导期延长，并且使硫酸钙的水化速度大大减缓。
缓凝的机理主要是：磷酸盐与氢氧化钙反应在已生成的熟料相表面形成了“不溶性”的磷酸钙，从而阻碍了正常水化的进行。
出于性价比的综合考虑，在混凝土中使用较多的为三聚磷酸钠，其掺量在0.1%左右，根据工程要求及施工温度来确定适合掺量。
硼砂又名四硼酸钠，它的缓凝机理，主要是硼酸盐的分子与溶液中的钙离子形成络合物，从而抑制了氢氧化钙结晶的析出。
络合物以在水泥颗粒表面形成一层无定形的阻隔层，从而延缓了水泥的水化与结晶析出。
硼砂的掺量为水泥质量的1-2%。
其他的无机缓凝剂还有氟硅酸钠，主要用于耐酸混凝土。
缓凝剂原理
缓凝剂原理缓凝剂是一种化学物质，可以延缓水泥浆或混凝土中水分子的凝聚速度，从而使其具有更好的可流动性和可泵性。
缓凝剂在建筑工程中广泛应用，主要用于控制混凝土的凝聚速度，防止混凝土在运输、浇筑和振捣过程中出现过早凝固的现象。
一、缓凝剂的分类缓凝剂根据其化学成分和作用方式可以分为有机缓凝剂、无机缓凝剂和复合缓凝剂。
有机缓凝剂主要是指聚羧酸盐类缓凝剂，其作用机理是通过在水泥颗粒表面形成一层负电荷，从而防止水泥颗粒之间的相互作用，使混凝土具有更好的可流动性。
无机缓凝剂主要是指磷酸盐和硫酸盐缓凝剂，其作用机理是通过与水泥中的钙离子发生化学反应，形成难溶的沉淀物，从而减缓水泥的凝聚速度。
复合缓凝剂则是以上两种缓凝剂的混合物，其作用机理是综合了两种缓凝剂的优点，具有更好的缓凝效果。
二、缓凝剂的作用原理缓凝剂的作用原理主要是通过改变水泥浆或混凝土中的化学反应速率，从而延缓其凝聚速度。
水泥浆或混凝土中的凝聚速度是由水泥颗粒之间的相互作用力和水分子的含量决定的。
当水泥颗粒之间的相互作用力增强时，水泥浆或混凝土的凝聚速度也会增加，反之亦然。
而水分子的含量则是影响水泥浆或混凝土凝聚速度的另一个重要因素。
当水分子的含量较高时，水泥浆或混凝土的凝聚速度会减缓，反之亦然。
缓凝剂的作用机理可以分为以下几种：1.阻断水泥颗粒之间的相互作用力缓凝剂可以在水泥颗粒表面形成一层负电荷，从而防止水泥颗粒之间的相互作用，使混凝土具有更好的可流动性和可泵性。
2.吸附水分子缓凝剂可以吸附水分子，从而降低水泥浆或混凝土中的水分子含量，减缓其凝聚速度。
3.与水泥中的钙离子发生化学反应无机缓凝剂可以与水泥中的钙离子发生化学反应，形成难溶的沉淀物，从而减缓水泥的凝聚速度。
三、缓凝剂的应用范围缓凝剂在建筑工程中广泛应用，主要用于以下几个方面：1.混凝土的运输和浇筑在混凝土运输和浇筑过程中，由于时间和距离的限制，混凝土容易出现过早凝固的现象。
此时可以添加适量的缓凝剂，延缓混凝土的凝聚速度，使其具有更好的可泵性和可流动性。
缓凝剂
缓凝剂一、缓凝剂定义缓凝剂是能延长混凝土凝结时间的外加剂。
缓凝剂的主要种类有：羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸及其盐类以及水杨酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐、锌盐等；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。
二、常用缓凝剂(1)糖蜜缓凝剂糖蜜缓凝剂是由制糖下脚料经石灰处理而成，其主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。
一般掺量为水泥质量的0.1%～0.3%(粉剂)，0.2%～0.5%(水剂)，混凝土的凝结时间可延长2～4h，掺量每增加0.1%(水剂)，凝结时间约延长1h，当掺量大于1%时，混凝土长时间酥松不硬;掺量为4%时，28d强度仅为不掺的1/10。
(2)羟基羧酸及其盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.03%～0.10%，混凝土凝结时间可延长4～10h。
这类缓凝剂会增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤为突出。
若与引气剂一起使用，则可得到改善。
(3)木质素磺酸盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.2%～0.3%，混凝土凝结时间可延长2～3h。
三、缓凝剂的作用机理各种缓凝剂的作用机理各不相同。
一般来说，有机类缓凝剂大多是表面活性剂，对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥的水化和浆体结构的形成。
无机类缓凝剂，往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜，对水泥颗粒的水化起屏障作用，阻碍了水泥的正常水化。
这些作用都会导致水泥混凝土的缓凝。
缓凝剂对水泥品种适应性十分明显，不同水泥品种缓凝效果不相同，甚至会出现相反效果。
因此，使用前必须进行试拌，检测效果。
缓凝剂一般掺量较少，使用时应严格控制掺量，过量掺入不仅会出现长时间不凝现象，有时还会出现速凝现象。
各种缓凝剂的掺量见表4—22。
缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送和滑模混凝土施工以及远距离运输的商品混凝土。
缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸养混凝土。
缓凝剂种类
缓凝剂种类一、缓凝剂定义缓凝剂是能延长混凝土凝结时间的外加剂。
缓凝剂的主要种类有：羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸及其盐类以及水杨酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐、锌盐等；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。
二、常用缓凝剂(1)糖蜜缓凝剂糖蜜缓凝剂是由制糖下脚料经石灰处理而成，其主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。
一般掺量为水泥质量的0.1%～0.3%(粉剂)，0.2%～0.5%(水剂)，混凝土的凝结时间可延长2～4h，掺量每增加0.1%(水剂)，凝结时间约延长1h，当掺量大于1%时，混凝土长时间酥松不硬;掺量为4%时，28d强度仅为不掺的1/10。
(2)羟基羧酸及其盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.03%～0.10%，混凝土凝结时间可延长4～10h。
这类缓凝剂会增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤为突出。
若与引气剂一起使用，则可得到改善。
(3)木质素磺酸盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.2%～0.3%，混凝土凝结时间可延长2～3h。
缓凝剂(HN)系列缓凝剂(HN)系列产品是青岛鼎昌新材料有限公司自主研发生产的一种新型混凝土外加剂，该产品提高了新拌混凝土的工作性，具有优良的坍落度保持能力。
本产品能在水泥水化产物的碱性介质与游离的Ca2+生成不稳定的络合物，在水化初期降低了液相中的Ca2+的浓度，延迟了CH的析晶，同时还可以吸附于水泥水化颗粒表面，与“富硅层”中的氧离子生成氢键，在水泥颗粒表面形成一层保护膜，抑制其水化反应的进行，从而产生缓凝作用。
随着水化过程的进行，这种不稳定的络合物将其自行分解，水化将继续正常进行，并不影响水泥后期水化。
该产品的加入可以提高减水剂的分散性，延长混凝土的凝结时间，不影响混凝土强度的发展。
本产品无毒、不易燃，对钢筋无锈蚀作用，可广泛应用于建筑、道路、桥梁、水工和地下工程等各类泵送施工的混凝土。
缓 凝 剂
缓凝剂（一）定义缓凝剂就是降低水泥或石膏的水化热，延长凝结时间的一种添加剂。
用于砂浆中的缓凝剂的定义如下：缓凝剂：延长砂浆凝结时间的添加剂。
（二）种类按结构可将缓凝剂分为下列几类：1）糖类：糖钙、葡萄糖酸盐等，糖钙就是由制糖下脚料经石灰处理而成。
2）羟基羧酸及其盐类：柠檬酸、酒石酸及其盐，其中以天然的酒石酸缓凝效果最好。
3）无机盐类：锌盐、磷酸盐等。
4）木质磺酸盐等在所有的缓凝剂中，木质磺酸盐的添加量最大且有较好的减水效果。
（三）作用机理一般来说，有机类缓凝剂大多对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥和浆体结构的形成。
无机类缓凝剂，往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜，对水泥颗粒的水化起屏障作用，阻碍了水泥的正常水化。
这些作用都会导致水泥的水化速度减慢，延长水泥的凝结时间。
缓凝剂对水泥缓凝的理论主要包括吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制氢氧化钙结晶生产理论。
多数有机缓凝剂有表面活性，它们在固液界面产生吸附，改变固体粒子表面性质，即亲水性。
由于吸附作用，它们分子中的羟基在水泥粒子表面，阻碍水泥水化过程，使晶体相互接触受到屏蔽，改变了结构形成过程。
如葡萄糖吸附在C3S表面生成吸附膜，因此掺0.1﹪葡萄糖是水泥凝结时间延长70﹪。
对羟基羧酸及其盐的缓凝作用，用络合物理论解释更为合适。
因为羟基羧酸盐是络合物形成剂，能于过渡金属离子形成稳定的络合物，而与碱土金属离子只能在碱性介质中形成不稳定络合物。
正因为如此，羟基羧酸及其盐类能与水泥中的钙离子形成不稳定络合物，在水化初期控制了液相中的钙离子的浓度，产生缓凝作用，随水化过程的进行，这种不稳定的络合将会破坏，这样水化将继续正常进行。
缓凝剂分子在水泥离子上的吸附层的存在，使分子间的作用力保持在厚的水化层表面上，使水泥悬浮体也有分散作用。
它们不但在原胶凝物质的粒子表面吸附，而且在水化和硬化过程中吸附在新相的晶胚上，并使其稳定。
缓凝剂、速凝剂的特点及使用性能课件
常用缓凝剂
1、糖蜜：减水率8%，掺量0.2--1%，可缓凝2—4小时。
2、蔗糖掺量超过0.5%，降低强 度；超过4%，有促凝作用。
3、麦芽糊精：掺量0.08%，粘性 较大，不泌水。
4、柠檬酸：掺量0.01---0.1%， 可缓凝2—4小时，易泌水。
一、速凝剂定义
能使混凝土迅速凝结硬化的外加 剂。它能使砂浆或混凝土在几分 钟内就凝结硬化，早期强度明显 提高，但通常后期强度均有所降 低。
能的影响 （1）抗渗性——提高 （2）抗冻性——提高
适用范围
（1）大体积混凝土； （2）高温施工混凝土； （3）商品和泵送混凝土；
根据温度：
温度低时，羟基羧酸盐类、糖类、 无机缓凝剂显著延长凝结时间， 但不宜用于5摄氏度以下工程。
高温时，需要加大掺量。
根据缓凝时间：
超缓凝时，多选用焦磷酸钠；木 质素磺酸盐类缓凝时间较短。
石酸、水杨酸等）； 多羟基碳水化合物（多元醇）、
糖类、糖蜜等。 木质素磺酸盐类 3．缓凝减水剂：
三、缓凝剂的作用机理
无机缓凝剂能与水泥水化产物生 成复盐（如钙矾石），沉淀于水 泥矿物颗粒表面，抑制水泥 （C3A、C3S）水化。
四、缓凝剂对混凝土性能的影 响
（一）缓凝剂对新拌混凝土性能 的影响
混凝土外加剂
2008、11、12
一、缓凝剂的定义
能延迟水泥水化反应，从而延长 混凝土的凝结时间，使新拌混凝 土较长时间保持塑性，方便浇筑， 提高施工效率，同时对混凝土各 项性能不会造成不良影响的外加 剂，叫混凝土缓凝剂。
Hale Waihona Puke 二、缓凝剂的种类1．无机缓凝剂：磷酸盐、偏磷 酸盐、硫酸铁、锌盐等；
2．有机缓凝剂： 羟基羧酸及其衍生物(柠檬酸、酒
常用缓凝剂的分类及作用
常用缓凝剂的分类及作用展开全文缓凝剂是一种延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂。
主要被运用在建筑领域较多，其成分包含多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐，因其兼有减水作用，也称缓凝减水剂。
此外，一些无机盐如氯化锌、硼酸盐、各种磷酸盐也有缓凝作用。
那么这里小编就来说说常用缓凝剂的分类及作用。
常用缓凝剂的分类1、木质素磺酸盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.2%～0.3%，混凝土凝结时间可延长2～3h。
2、糖蜜缓凝剂糖蜜缓凝剂是由制糖下脚料经石灰处理而成，其主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。
一般掺量为水泥质量的0.1%～0.3%(粉剂)，0.2%～0.5%(水剂)，混凝土的凝结时间可延长2～4h，掺量每增加0.1%(水剂)，凝结时间约延长1h，当掺量大于1%时，混凝土长时间酥松不硬;掺量为4%时，28d强度仅为不掺的1/10。
3、羟基羧酸及其盐类缓凝剂这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.03%～0.10%，混凝土凝结时间可延长4～10h。
这类缓凝剂会增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤为突出。
若与引气剂一起使用，则可得到改善。
缓凝剂的作用缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂可用于大体积混凝土、碾压混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、避免冷缝产生的混凝土、需较长时间停放或长距离运输的混凝土、自流平免振混凝土、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他需要延缓凝结时间的混凝土。
缓凝高效减水剂可制备高强高性能混凝土。
总的来说，无论是何种类型的缓凝剂，主要目的都是为了进行加工混凝土的需要，只是不同类型的缓凝剂对应的掺量和缓凝时间也会有一定的差异，所以挑选缓凝剂前一定要对相应的施工环境做好仔细的评估，以便有更好的施工效果。
混凝土缓凝剂使用方法
方法/步骤
缓凝剂的选用
缓凝剂虽然有诸多优点，但因水泥品 种选用的不同、商品混凝土配合比及 用水量的不同，需选用不同的缓凝剂 才能使其达到最理想的效果。且掺入 量过大还会产生负面效果。因此，缓 凝剂的选用及缓凝剂掺量的确定就极 为重要。
方法/步骤
①高温下连续浇筑的商品混凝土及大体积商品混凝土，由于一次性浇筑施工不便或断面较厚，一 般都要采用分层浇筑，要保证上下两层在初凝前结合好，就要要求商品混凝土初凝时间较长，有 良好的缓凝性。
参考资料：混凝土外加剂实用技术大全
混凝土外加剂实用技术大全系统介绍了混凝土外加剂的理论基础和基本原理，在重点介绍混凝土 减水剂的同时，对其他混凝土外加剂，包括引气剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、膨胀剂、防水剂、 防冻剂、泵送剂、脱模剂、养护剂、水下浇注混凝土抗分散剂等，以及混凝土外加剂与水泥、掺 合料的适应性及其改善措施也进行了介绍。
③泵送要求商品混凝土在保证强度的前提下，还要有工艺所需要的流动性、不离析、不泌水、高 坍落度的性能，所以它的骨料级配相对多： 粉煤灰：降低水化热、改善商品混凝土的粘聚性。 普通减水剂：比如木钙减水剂，节省水泥、增加流动性，延缓水化热释放速度，延长初凝时间。 泵送剂：是流化剂的一种，能大大的提高商品混凝土的流动性，延长流动性保持时间，减少坍落 度随时间的损失，顾名思义，为泵送而生的外加剂。高效减水剂及引气剂也能用在泵送商品混凝 土里面，不过不常用。
方法/步骤
左图表示了本步骤的内容，以图片内 容为准。
注意事项
流动性、不离析、不泌水、 观察缓凝时间
参考资料：混凝土外加剂手册（第二版）
《混凝土外加剂手册（第二版）》是2015年10月出版的图书，作者是田培、刘加平、王玲、冉千 平。
参考资料：混凝土外加剂实用技术手册
缓凝剂
1.缓凝剂的作用机理一般来讲, 多数有机缓凝剂有表面活性, 它们在固- 液界面上产生吸附, 改变固体粒子表面性质; 或是通过分子中亲水基团吸附大量水分子形成较厚的水膜层, 使晶体从相互接触到屏蔽, 改变了结构形成过程; 或是通过其分子中的某些官能团与游离的Ca生成难溶性的钙盐吸附于矿物颗粒表面, 从而抑制水泥的水化进程, 起到缓凝效果。
大多数无机缓凝剂能与水泥生成复盐(如钙矾石) , 沉淀于水泥矿物颗粒表面, 抑制水泥水化。
缓凝剂的机理较为复杂, 通常是以上多种缓凝剂机理综合作用的结果。
1.1 无机缓凝剂作用机理水泥凝胶体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子间的相互作用, 同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。
如果胶体粒子之间存在相当强的斥力, 水泥凝胶体系将是稳定的, 否则将产生凝聚。
电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层,并阻止粒子的相互结合。
当电解质过量时, 双电层被压缩, 粒子间的引力强, 水泥凝胶体开始凝聚。
此外,高价离子能通过离子交换和吸附作用来影响双电层结构。
胶体粒子外界的高价离子可以进入胶体粒子的扩散层中, 甚至紧密层中, 置换出低价离子, 导致双电层中反号离子数量减少, 扩散层减薄, 动电电位的绝对值也随之降低, 水泥浆体的凝聚作用加强, 产生凝聚现象; 同样的道理, 若胶体粒子外界低价离子浓度较高时, 可以将扩散层中的高价离子置换出来,从而使动电电位绝对值增大, 颗粒减斥力增大, 水泥浆体的流动能力提高。
绝大多数无机缓凝剂都是电解质盐类, 可以在水溶液中电离出带电离子。
阳离子的置换能力随其电负性的大小、离子半径以及离子浓度不同而变化。
而同价数的离子的凝聚作用取决于它的离子半径和水化程度。
一般来讲, 原子序数越大, 凝聚作用越强。
难溶电解质的溶度积也会对水泥浆体系稳定状态产生影响。
水泥的水化过程本质上就是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产物的反应过程。
也就是说, 这是一个随水泥浆体系中液相量不断消耗, 而与之相接触的固相量不断增加的过程。
高效水泥混凝土路面的缓凝剂应用
高效水泥混凝土路面的缓凝剂应用一、前言随着城市化进程的加快，道路建设成为城市建设中的重要一环。
路面的质量不仅关系着交通安全，还关系着车辆的经济性和驾驶舒适度。
而高效水泥混凝土路面的建设，可以大大提高路面的耐久性和承载能力。
但是在混凝土路面的施工过程中，常常会出现导致混凝土过快硬化的现象，这不仅影响了施工进度，而且影响了路面的质量。
因此，选择合适的缓凝剂来延缓混凝土的硬化速度，成为了混凝土路面建设中的重要问题。
本文将对高效水泥混凝土路面的缓凝剂应用进行全面的介绍，包括缓凝剂的种类、适用范围、施工方法、注意事项等方面，以期为混凝土路面建设提供参考。
二、缓凝剂种类缓凝剂是一种可以延缓混凝土硬化速度的物质，常见的缓凝剂有以下几种：1.磷酸盐缓凝剂。
磷酸盐缓凝剂主要由磷酸盐、酸化剂和助凝剂等组成，能够通过阻碍水泥水化反应的进行，来延迟混凝土的硬化速度。
适用于高温季节或高强度混凝土的施工。
2.有机酸盐缓凝剂。
有机酸盐缓凝剂是通过化学反应来延缓水泥水化反应的进行，能够有效地控制混凝土的硬化速度，适用于高强度混凝土和水泥熟料的生产过程中。
3.糖类缓凝剂。
糖类缓凝剂是一种天然有机物质，能够通过阻碍水泥水化反应的进行来延缓混凝土的硬化速度，并且对混凝土的强度和耐久性有良好的保护作用。
适用于低温季节或需要较长保温时间的混凝土施工。
4.氯化物缓凝剂。
氯化物缓凝剂是一种常用的缓凝剂，能够通过促进水泥水化反应的进行来控制混凝土的硬化速度。
但是，氯化物缓凝剂会对混凝土的耐久性产生不利影响，因此在使用过程中需要控制剂量。
三、缓凝剂的适用范围不同种类的缓凝剂适用的混凝土类型和环境条件不同，需要根据具体情况进行选择。
1.磷酸盐缓凝剂。
磷酸盐缓凝剂适用于高强度混凝土和高温季节的混凝土施工。
在高温季节，混凝土水化反应速度加快，容易出现龟裂和开裂等问题，使用磷酸盐缓凝剂可以有效地延迟混凝土的硬化速度，降低龟裂和开裂的风险。
2.有机酸盐缓凝剂。
缓凝剂、速凝剂的特点及使用性能
缓凝剂的应用
根据使用目的：
1、满足运输、泵送要求，控制坍落 度损失，首选显著延长初凝时间的缓 凝剂。 2、降低水化热，首选显著延长终凝 时间的缓凝剂，但不影响后期强度。 3、提高密实性，首选显著延长终凝 时间的缓凝剂，但不影响后期强度。
根据温度： 温度低时，羟基羧酸盐类、糖类、 无机缓凝剂显著延长凝结时间， 但不宜用于5摄氏度以下工程。 高温时，需要加大掺量。 根据缓凝时间： 超缓凝时，多选用焦磷酸钠；木 质素磺酸盐类缓凝时间较短。
缓凝剂掺量必须准确，否则长时 间不凝，养护不当，强度降低。 掺入方法：后掺法较同掺法可延 长凝结时间。
常用缓凝剂
1、糖蜜：减水率8%，掺量0.2--1%，可缓凝2—4小时。 2、蔗糖掺量超过0.5%，降低强 度；超过4%，有促凝作用。 3、麦芽糊精：掺量0.08%，粘性 较大，不泌水。 4、柠檬酸：掺量0.01---0.1%， 可缓凝2—4小时，易泌水。
1．铝氧熟料加碳酸盐系 主要速凝成分：铝氧熟料、碳酸钠及 生石灰 2．硫铝酸盐系 主要成分：偏铝酸钠、硫酸钠、氧化 钙和氧化锌 3．水玻璃系 成分：水玻璃、重铬酸钾、亚硝酸钠 和三乙醇胺
四、作用机理
1．铝氧熟料加碳酸盐系 碳酸钠与水泥中石膏反应，生成不溶 的碳酸钙沉淀，破坏了石膏的缓凝作 用。 偏铝酸钠在有氢氧化钙存在的条件下 与石膏反应生成水化硫铝酸钙和氢氧 化钠，由于石膏消耗而使水泥中的 C3A成分迅速溶解进入水化反应， C3A的水化又迅速生成钙矾石而加速 了凝结硬化。另一方面大量生成氢氧 化钠、氢氧化铝、硫酸钠具有促凝、 早强作用。
二、速凝剂作用特点
缓凝剂作用机理及对水泥混凝土的性能影响研究
缓凝剂作用机理及对水泥混凝土的性能影响研究发布时间：2021-06-08T14:30:31.220Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：于海熊军[导读] 摘要：缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇注，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。
天津市政工程设计研究总院有限公司天津市 300392摘要：缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性，方便浇注，提高施工效率，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。
本文从缓凝剂对水泥混凝土的作用机理进行研究，并对施工控制措施提出具体要求，以期为提高混凝土的路用性能提供技术支撑。
关键词：缓凝剂；混凝土；作用机理；1 缓凝剂的作用机理一般来讲，多数有机缓凝剂有表面活性，它们在固-液界面上产生吸附，改变固体粒子表面性质；或是通过分子中亲水基团吸附大量水分子形成较厚的水膜层，使晶体从相互接触到屏蔽，改变了结构形成过程；或是通过其分子中的某些官能团与游离的Ca生成难溶性的钙盐吸附于矿物颗粒表面，从而抑制水泥的水化进程，起到缓凝效果。
大多数无机缓凝剂能与水泥生成复盐（如钙矾石），沉淀于水泥矿物颗粒表面，抑制水泥水化。
缓凝剂的机理较为复杂，通常是以上多种缓凝剂机理综合作用的结果。
图1 缓凝剂原理图1.1 无机缓凝剂作用机理水泥凝胶体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子间的相互作用，同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。
如果胶体粒子之间存在相当强的斥力，水泥凝胶体系将是稳定的，否则将产生凝聚。
电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层，并阻止粒子的相互结合。
当电解质过量时，双电层被压缩，粒子间的引力强，水泥凝胶体开始凝聚。
此外，高价离子能通过离子交换和吸附作用来影响双电层结构。
胶体粒子外界的高价离子可以进入胶体粒子的扩散层中，甚至紧密层中，置换出低价离子，导致双电层中反号离子数量减少，扩散层减薄，动电电位的绝对值也随之降低，水泥浆体的凝聚作用加强，产生凝聚现象；同样的道理，若胶体粒子外界低价离子浓度较高时，可以将扩散层中的高价离子置换出来，从而使动电电位绝对值增大，颗粒减斥力增大，水泥浆体的流动能力提高。
缓凝剂和缓凝减水剂
太多。
2、1937年，美国的“文沙”树脂，于1938年取得专
利。
3、日本在引气剂的研究占有领先地位，他们称引气
剂为AE剂，几乎所有的外加剂都含有AE剂的成分。
6
三、应用
1、适用范围：
2、我国：20世纪50年代仿照“文沙”树脂生产了松 香热聚物和松香皂 3、大量使用引气减水剂，减少单独使用引气剂。 4、作为有效组分配制泵送剂和防冻剂。
2
第一节
缓凝剂
3
第一节
一、分类
1、按化学成分分类：无机盐 有机物
缓凝剂Biblioteka 2、按生产来源分类：工业副产品 纯化学品
3、按凝结时间分类：普通缓凝剂
超缓凝剂
4
二、品种
1、无机盐类
磷酸盐：0.06～0.1%
硼砂：1～2%
氟硅酸钠：0.1～0.2%
缓凝作用不稳定，因此不常使用
5
二、发展概况
12
第三节
一、分类
引气减水剂
1、按构成组分分：单组分型 复合型 2、根据减水率分：普通引气减水剂 高效引气减水剂
二、普通引气减水剂
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三、高效引气减水剂
1、定义：将具有一定引气作用，减水率达到18%以上， 同时具有良好的引气性能、高的减水性能、优异的 坍落度保持性能的外加剂。
2、用途：
3、组成：高效减水剂组分 坍落度损失控制组分 引气组分 4、特点
表面膜的弹性
液膜的粘度及表面黏度
液膜的表面电荷
9
三、对砼性能的影响
1、对新拌混凝土性能的影响
1）工作性（和易性）
2）离析与泌水
3）抹面性能
混凝土中添加缓凝剂的原理及效果
混凝土中添加缓凝剂的原理及效果一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的重要材料，其主要成分为水泥、砂、石子和水。
在混凝土的制作过程中，水泥的水化反应是其硬化的关键，但是由于水泥的水化反应过程较为快速，如果不能及时施工就会导致混凝土的质量下降，从而影响建筑工程的安全和稳定性。
为了解决这个问题，人们提出了在混凝土中添加缓凝剂的方法，以延缓水泥的水化反应速度，从而使混凝土具有更好的工作性能和耐久性。
二、缓凝剂的定义和分类缓凝剂是一种能够延缓水泥水化反应速度的化学物质，其主要作用是通过影响水泥水化反应的化学过程，使水泥的硬化过程变缓慢。
根据其化学性质不同，缓凝剂可以分为有机缓凝剂和无机缓凝剂两类。
有机缓凝剂主要是由碳、氢、氧、氮等元素组成的化合物，其主要作用是通过改变水泥水化反应的化学过程，从而使水泥的水化反应速度变慢。
常见的有机缓凝剂有葡萄糖、蔗糖、蛋白质、脲类等。
无机缓凝剂主要是由氧化铝、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等化合物组成，其主要作用是通过改变水泥水化反应的物理过程，从而使水泥的水化反应速度变慢。
常见的无机缓凝剂有磷酸盐、硼酸盐、铝酸盐、硅酸盐等。
三、缓凝剂的作用原理缓凝剂可以延缓水泥水化反应的速度，从而使混凝土的工作性能和耐久性得到提高。
其作用原理主要有以下几个方面：1、降低水泥的活性缓凝剂可以降低水泥的活性，减少水泥与水之间的反应速率，从而延缓水泥的水化反应速度。
这是由于缓凝剂中的化合物具有较强的吸附性，可以吸附水泥颗粒表面的活性物质，从而降低水泥的活性，使其水化反应速度变慢。
2、阻碍水泥颗粒的结晶缓凝剂可以阻碍水泥颗粒的结晶过程，从而延缓水泥的水化反应速度。
这是由于缓凝剂中的化合物能够与水泥颗粒表面的晶体结构相互作用，阻碍其结晶过程，从而使水泥的水化反应速度变慢。
3、影响水泥水化反应的活化能缓凝剂可以影响水泥水化反应的活化能，从而延缓水泥的水化反应速度。
这是由于缓凝剂中的化合物能够与水泥颗粒表面的活性物质相互作用，改变其反应的活化能，从而使水泥的水化反应速度变慢。
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。
（1）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。
（2）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。
缓凝剂与引气剂掺量及使用
缓凝剂与引气剂掺量及使用一缓凝剂1.常用的缓凝剂缓凝剂是能延缓水泥混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。
我们国内常用的缓凝剂有无机和有机的两大类，无机的主要包括磷酸盐，亚硫酸盐、亚铁盐和锌盐。
有机的主要包括葡萄糖酸钠、木钙、糖钙、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钙、蔗糖氨基三甲叉膦酸、1,2,4-三羧酸磷丁烷和酒石酸等。
高温季节施工的混凝土、泵送混凝土、滑模施工混凝土及远距离运输的商品混凝土，为保持混凝土拌合物具有良好的和易性，要求延缓混凝土的凝结时间；大体积混凝土工程，需延长放热时间，以减少混凝土结构内部的温度裂缝；分层浇注的混凝土，为消除冷接缝，常须在混凝土中掺入缓凝剂。
它们能吸附在水泥颗粒表面，并在水泥颗粒表面形成一层较厚的溶剂化水膜，因而起到缓凝作用，特别是含糖分较多的缓凝剂，糖分的亲水性很强，溶剂化水膜厚，缓凝性更强，故糖钙缓凝效果更好。
2.缓凝剂的掺量（1）有机缓凝剂有机类的缓凝剂掺量与环境温度成正比例，当温度为20℃时，掺量为0.02%，当温度为30℃时，掺量为0.03%，当温度40℃时，掺量为0.04%，当温度为50℃时，掺量为0.05%，故推荐掺量一般为0.02%～0.05%，可控制混凝土的初凝保持在6h～8h。
氨基三甲叉膦酸、1,2,4-三羧酸磷丁烷掺量为每吨泵送剂0.3千克~0.5千克。
当温度一定时，葡萄糖酸钠和柠檬酸钠等有机缓凝剂可以根据需要调节缓凝剂的掺量，可使缓凝时间达24h，甚至36h。
掺加缓凝剂后可降低水泥水化初期的水化放热；此外，还具有增强后期强度的作用。
缓凝剂掺量过多或搅拌不均时，会使混凝土或局部混凝土长时间不凝而报废，但超量不是很大时，经过延长养护时间之后，混凝土强度仍可继续发展。
对于由于石膏脱水造成混凝土外加剂的适应性问题，可以通过掺加柠檬酸、柠檬酸钠解决，如果不是这个原因则掺加柠檬酸、柠檬酸钠后会引起混凝土大量泌水，故不宜单独使用。
在混凝土拌合料搅拌2min～3min以后加入缓凝剂，可使凝结时间较与其他材料同时加入延长2h～3h。
第四章缓凝剂
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编号
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不同掺量过磷酸钙的水泥物理性能
试验温度 （℃） 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1 20 ± 1
葡萄糖粉
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化学蔗糖
分子量：342.3。 分子式：C12H22O11。 水中的溶解度： 每克水可以溶解 2.1 g蔗糖（25℃)。是一种 高溶解度的糖类。 熔点： 186℃
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麦芽糊精
直链淀粉 淀粉→糊精→麦芽糊精→麦芽糖→葡萄糖
( 多糖 )--( 低聚糖 )--( 双糖 )--( 单糖 )
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4.1.2 有机物类缓凝剂 按分子结构分为：羟基羧酸盐类、糖类及其化合物、多
元醇及其衍生物。 1. 羟基羧酸盐类纯化工产品，分子结构上含有羟基（OH）和
羧基（COOH）。
主要品种：
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酒石酸
化学名 ： 2 ， 3- 二羟基丁二酸 分子式 ： C 4 H 6 O 6 分子量： 150.09
混凝土缓凝剂使用。
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六偏离酸钠
分子式： (NaPO3)6 分子量： 611.77 用 途： 在工业生产中用作粘接剂、
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分子式：C12H22O11。 水中的溶解度： 每克水可以溶解 2.1 g蔗糖（25℃)。是一种 高溶解度的糖类。 熔点： 186℃
麦芽糊精
直链淀粉 淀粉→糊精→麦芽糊精→麦芽糖→葡萄糖
( 多糖 )--( 低聚糖 )--( 双糖 )--( 单糖 )
作用机理：含有（OH）、（COOH），具有强极性， 吸附作用而阻碍水化正常进行。 掺量：0.1%~0.3%。掺量过大会起促凝。 优点：糖类化合物属天然化合物，价廉、丰富，应用广泛。
硼砂
分子式：Na2B4O7.H2O 分子量： 381.36 机理：硼酸盐与溶液中钙离子形成络合物，抑制氢氧化 钙结晶析出。 掺量：1%~2%。 硼砂别名硼酸钠、月石粉， 硼砂系五色半透 明晶体或白色结晶粉末，无臭，味咸。 在 60 ℃ 时失去部分结晶水，在 320 ℃ 时失 去全部结晶水。在空气中风化。熔点 741 ℃ ， 沸点 1575 ℃ 。稍溶于冷水较易溶于热水，微 溶于乙醇。水溶液呈碱性，熔融时呈无色玻璃 状物质。可作为混凝土缓凝剂使用。
水杨酸 ( 邻羟基苯甲酸)
分子式： HOC 6 H 4 COOH ，
分子量 ：138.12 。
物理性能：白色针状结晶或结晶性粉末，有辛辣味。
相对密度1.443 ，熔点 158 ～ 161 ℃ ，沸点 211 ℃ ，在 76 ℃ 开始升华 性 也可作为合成三聚氰胺系高效减水剂时的原料之一。
溶于丙酮、松节油、乙醇、乙醚、苯和氯仿，微溶于水，其水溶液呈酸
反应。在空气中较稳定，但遇光要逐渐变色。对水泥基材具有缓凝作用
苹果酸
马来酸
琥珀酸
缓凝机理：分子中具有（OH）、（COOH）,具有极性，
被吸附在水化物晶核上，阻碍了结晶继续生长，对硅酸 三钙水化物结晶转化过程有延缓和推迟作用。 掺量：0.05%~0.2%。
2. 糖类（多羟基碳水化合物类） 葡萄糖、蔗糖、蜜糖、麦芽糊精。
4.1.2 有机物类缓凝剂 按分子结构分为：羟基羧酸盐类、糖类及其化合物、多 元醇及其衍生物。 1. 羟基羧酸盐类纯化工产品，分子结构上含有羟基（OH）和 羧基（COOH）。
主要品种：
酒石酸
化学名 ： 2 ， 3- 二羟基丁二酸 分子式 ： C 4 H 6 O 6 分子量： 150.09 性 状 ：无色结晶或白色结晶粉末，无嗅、 有酸味。热至 100°C 时失掉水。在空气中 稳定，密度 1.697 。 用 途 ：本品广泛用于食品、医药、化工、 轻工等行业。如作为啤酒发泡剂、食品酸味 剂、用于清凉饮料、糖果、果汁、沙司、冷 菜、发酵粉等，其酸味为柠檬酸的 1.3 倍， 特别适用作葡萄汁的酸味剂。为优良之食品 添加剂。 用于水泥缓凝剂。
3. 多元醇及衍生物类
丙三醇、山梨醇、甘露醇等。
醇类的同系物中，随着羟基数的增多而对水泥的缓凝作 用增强，如丙三醇可使水泥停止水化反应。 缓凝作用的顺序为：
简单的一元醇对硅酸盐水泥的水化起缓凝作用。产生缓 凝的原因可以认为是由于羟基被水泥颗粒表面吸附以及羟基 与水泥颗粒表面形成氢键的缘故。不同的水泥矿物对含有羟 基的外加剂其吸附力不同，即 C 3 A 最强，其次是 C 4 AF 、 C 3 S 和 C 2 S 。分子量较大的多元醇，如单糖、低聚糖等
三聚磷酸钠
分子式： Na5P3O10 分子量： 367.86 用 途： 用作洗涤品助剂，亦可用于石油、冶金、采矿、 造纸、水处理等
白色粉末，是链状缩合磷酸盐类，能溶于 水，常见的三聚磷酸钠有无水物和六水物 两种。三聚磷酸钠还具有对油脂类悬浮分 散、胶溶及乳化作用。在 pH 值 4.3 ～ 14 范围内，具有很强的缓冲作用。可作为 混凝土缓凝剂使用。
葡萄糖
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
葡萄糖化学式：C6H12O6
分子量：180
物理特性：白色晶体，易溶 于水，味甜
溶点：146℃
化学名：2，3，4，5，6-五羟 基己醛
它是自然界分布最广泛的单糖。
葡萄糖含五个羟基，一个醛基， 具有多元醇和醛的性质。
葡萄糖粉
化学蔗糖
分子量：342.3。
4.1 缓凝剂的品种与性能
按生产来源：工业副产品、纯化学品
按化学成分：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物
类、木质素磺酸盐类。
4.1.1 无机盐类缓凝剂
无机盐类缓凝剂有：磷酸盐、硼砂、硫酸锌。 磷酸盐：磷酸无缓凝作用，磷酸盐有较强缓凝作用。 如：二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。 缓凝机理：磷酸盐与氢氧化钙反应生成不溶磷酸钙，阻碍 水化进行。 掺量：0.1%左右。
六偏离酸钠
分子式： (NaPO3)6 分子量： 611.77 用 途： 在工业生产中用作粘接剂、 浮选剂、分散剂、软水剂、缓冲剂等。
六偏磷酸钠 ( 六聚偏磷酸钠、格雷姆盐、磷 酰钠玻璃）， 是偏磷酸钠 (NaPO3 ) 聚合体 的一种。无色透明玻璃片状或白色粒状结晶。 相对密度 2.484 ，熔点 616 ℃ ( 分解 ) 。溶 于水，不溶于有机溶剂。在水中溶解度较大， 但溶解速度缓慢，水溶液呈酸性。对钙、镁 等金属离子有生成可溶性络合物的能力。可 作为混凝土缓凝剂使用。
柠檬酸
分子式： C 6 H 8 O 7 ；C 6 H 8 O 7 ·H 2 O 分子量： 192.12；210.13 用 途： 广泛应用于食品、饮料的酸味剂和药物添加剂， 制造柠檬酸盐的原料，化学工业作缓冲剂、催化剂、清 洗剂、防垢剂等。 性 能 ：（ 2- 羟基丙烷 -1 ， 2 ， 3- 三羧酸， ) 。五色半透明结晶或白色 结晶粉末，有悦人的酸味。易溶于水 和醇，水溶液具有酸性，正常的使用 量可认为是无害的。 可作为混凝土缓凝剂使用。
第四章 缓凝剂
4.1 缓凝剂的品种与性能 4.2 缓凝减水剂的品种与性能 4.3 缓凝剂及缓凝减水剂对混凝土的影响 4.4 缓凝剂及缓凝减水剂的工程应用
定义：缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的
外加剂。缓凝减水剂兼有缓凝和减水功
能外的外加剂。 目的：用来调节新拌混凝土的凝结时间。可以 根据要求使混凝土在较长时间内保持塑 性。
均具有较强的缓凝作用，同时随着憎水源自团的增大而表面活