缓凝剂对混凝土性能的影响研究 李峰

缓凝剂对混凝土性能的影响研究李峰

发表时间：2018-01-31T11:30:24.613Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：李峰

[导读] 摘要：缓凝剂实际上是一种外加剂，缓凝剂能够延长水泥混凝土的凝结时间，这样可以方便水泥混凝土的浇注，保证施工进度，提高工程施工效率。

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摘要：缓凝剂实际上是一种外加剂，缓凝剂能够延长水泥混凝土的凝结时间，这样可以方便水泥混凝土的浇注，保证施工进度，提高工程施工效率。缓凝剂的应用优势就是不会对水泥混凝土的性能产生任何不良影响。在西方国家，缓凝剂已经被广泛应用于公路工程施工中，缓凝剂的应用范围还在不断扩大。

关键词：缓凝剂；混凝土；性能；影响

1缓凝剂的种类

1.1无机缓凝剂

无机缓凝剂包括磷酸盐、锌盐、硫酸铁、硫酸铜、氟硅酸盐、硼砂等。近年来应用的较为广泛的是磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂。正磷酸（H3PO4）的缓凝作用不大，但各种磷酸盐的缓凝作用却较强，在相同掺量下缓凝作用最强的是焦磷酸钠（Na2P2O7）。各种磷酸盐的缓凝作用由弱至强顺序如下：正磷酸（H3PO4）＜磷酸二氢钠（NaH2PO4）＜磷酸氢二钠（Na2HPO4•2H2O）＜磷酸钠

（Na3PO4•H2O）＜多聚磷酸钠（Na6P4O13）＜三聚磷酸钠（Na5P3O10）＜焦磷酸钠（Na2P2O7）。三聚磷酸钠是常用的一种磷酸盐缓凝剂，属于缩聚磷酸盐类，白色粉末，易溶于水，具有较强的络合碱金属的能力，缓凝作用一般不随使用气温的变化而变化，掺量范围一般为（0.01%～0.2%）。

1.2有机缓凝剂

有机缓凝剂主要包括羟基羧酸、氨基羧酸及其盐类和糖类以及多元醇及其衍生物三种。常用的羟基羧酸类缓凝剂有葡萄糖酸及其盐、柠檬酸及其盐、酒石酸及其盐水杨酸及其盐等，这些缓凝剂对混凝土有明显的缓凝作用，但随气温的变化其缓凝作用也有相应的变化，当使用气温升高需提高掺量才能达到相应的缓凝效果，其掺量范围一般在0.01%～0.1%；多元醇及其衍生物的缓凝作用比较稳定，特别是在使用温度变化时仍有较好的稳定性。一元醇的缓凝作用较小，但随着烷基的增加，缓凝作用随之增加，二元醇中的乙二醇基本没有缓凝，丙二醇以后的二元醇的缓凝作用逐渐增强，丙三醇的缓凝作用很强，甚至可以使水泥的水化作用完全停止。此类缓凝剂掺量一般为0.05%～0.2%，增大掺量会出现严重的缓凝现象，混凝土强度明显降低；糖类及衍生物和糖蜜缓凝剂由于原料广泛，价格低廉因此使用也较为广泛，掺量一般为0.01%～0.3%。

2缓凝剂对混凝土的作用与不利影响

2.1缓凝剂的作用

缓凝剂对于混凝土性能的影响要从两个阶段来区分，第一个阶段是早期，第二个阶段是中后期，为便于分析，本文姑且以终凝时间为节点，作为两个阶段的分界点。按照混凝土的凝结固化过程，其凝结时间分为初凝时间和终凝时间，缓凝剂主要是通过影响初凝时间来改善混凝土的施工性能，混凝剂也会延迟终凝时间，从而使得混凝土水化反应减缓，控制热量的释放。

缓凝剂在第一个阶段的作用是降低水灰比、改善和易性、降低水化热、避免混凝土凝结过程中集中过早地出现温度峰值等，从上述情况可以看出，缓凝剂在第一阶段对混凝土的影响主要都是操作性能上的。由于其对操作性能的明显改善，得以在大体积混凝土、夏季施工等需要控制温度的工程实践中得到普遍的应用。

当混凝土进入第二个阶段，缓凝剂能明显改善混凝土的强度，工程经验证明，加了缓凝剂的混凝土在初凝时间以后，抗压强度增加的速度明显高于未加缓凝剂的混凝土。在这个阶段混凝剂最主要的作用就是增加了混凝土的中后期强度和耐久性，这两方面都是因为缓凝剂降低了混凝土水灰比予以实现的。

2.2缓凝剂对混凝土的不利影响

缓凝剂对于混凝土也存在着不利影响，主要是由于使用缓凝剂时未经过充分的研究论证，未掌握不同缓凝剂的作用效能引起的，不正确使用主要体现在三个方面，一是使用的种类不适宜，缓凝剂分为有机类、无机类，这两大类又可以细分为很多子类，不同的混凝土和施工需求要根据不同种类缓凝剂的特性选择适合工程实际的缓凝剂，不正确的缓凝剂往往会导致混凝土的操作性能和力学性能受到影响。二是过量或者不足量使用缓凝剂，缓凝剂的过量使用，往往会导致混凝土终凝时间延迟，不利于其强度的形成和养护，而过少量使用则达不到缓凝的效果。

3缓凝剂对水泥混凝土性能的影响

3.1对新搅拌水泥混凝土性能的影响

缓凝剂应用于水泥混凝土中可以延长水泥混凝土凝结的时间。水泥混凝土的凝结时间和以下因素有关：一是缓凝剂的种类，二是缓凝剂的剂量，三是缓凝剂添加的方法，四是水泥混凝土的品种，五是水泥混凝土的配比，六是施工季节，七是施工技术。在搅拌水泥混凝土的过程中，添加少量的缓凝剂就可以起到缓凝的作用，而且不会出现异常现象。但是，由于缓凝剂的种类比较多，需要结合水泥混凝土的种类来选择缓凝剂，不同的缓凝剂所产生的作用不同，只有保证缓凝剂使用的合理性，才能真正发挥出缓凝剂在水泥混凝土中的作用。

糖类缓凝剂添加到水泥混凝土中，水泥混凝土的和易性会发生改变，缓凝剂的剂量越大，水泥混凝土的流动性也会越强，这样可以保证水泥混凝土搅拌的均匀性，避免水泥混凝土出现裂缝或者收缩问题。当缓凝剂添加到一定剂量后，水泥混凝土的和易性就会有所降低，这样水泥混凝土就可以保持长时间的塑性，更好地保证水泥混凝土的质量，避免水泥混凝土在短时间内出现质量问题。但是，由于缓凝剂有一定的减水作用，在水泥混凝土剂量不变的情况下可以适当减少用水量，提高水泥混凝土的强度。但是，添加过缓凝剂的水泥混凝土不应该存放太长时间，否则水泥混凝土的强度会变低，严重的甚至导致水泥混凝土长时间不凝固，无法达到工程施工要求，这也是施工企业必须注意的问题之一。

3.2对硬化水泥混凝土性能的影响

通常情况下，缓凝剂在水泥混凝土中会产生物理效应，也就是说缓凝剂不会和水泥混凝土产生化学反应，也不会产生新的物质，只是在一定程度上减缓了水泥混凝土反应的速度。因此，缓凝剂对水泥混凝土的影响主要是针对硬化结构的调整和改变。从水泥混凝土强度的