浅谈硫酸钠型早强剂的发展进程及作用机理

固液分离装置第20卷  第2期                      中  国  水  运                        Vol.20          No.2 2020年    2月                    China Water Transport                    February              2020
收稿日期:2019-09-11
作者简介:黄鸿飞(1994-),男,上海理工大学,研究生。
浅谈硫酸钠型早强剂的发展进程及作用机理
人参切片机
黄鸿飞
(上海理工大学 建筑与环境学院,上海 200092)
血压袖带摘  要:硫酸钠作为混凝土早强剂及其主要成分已有较久的历史,成为现代工程常使用的混凝土外加剂之一。将其掺入混凝土中,有效提高了前期强度,同时可以改善混凝土的抗渗、抗冻性能等,但对混凝土耐久性没有帮助。从硫酸钠型早强剂的定义及分类入手,主要阐述了硫酸钠对混凝土主要性能的影响;结合国内外相关的研究成果,提出了硫酸钠含量对混凝土早期抗压强度的影响,运用差示扫描量热法(DSC)技术,通过反应过程中氢氧化钙、石膏、钙矾石等物质浓度的变化描述了其作用机理。 关键词:硫酸钠;早强剂;混凝土;DSC;机理
中图分类号:TU528          文献标识码:A          文章编号:1006-7973(2020)02-0238-03
引言
近年来,商品混凝土在我国基建中的应用范围不断扩大,控制混凝土的质量,使其达到高强度等目标,对外加剂有严格的要求。外加剂拌和在混凝土中,能显著改善混凝土的施工性能。就其分类可分为早强剂、减水剂、缓凝剂等。
四头精雕机一、发展进程
早强剂能提高混凝土前期强度,且不影响后期稳定性,针对这些目前已有广泛的研究[1,2]。硫酸钠,作为硫酸盐类早强剂中使用最多的一种,俗称“元明粉”,白无味且易溶于水。我国很早就配置出了以硫酸钠为基准材料的甲、乙型早强剂[3]、NC 早强剂[4]、集早强、减水与一身的高效萘系减水剂系列等产品[5,6]。
硫酸钠在掺入混凝土反应时,通过加速硅酸三钙、铝酸三钙等矿物成分的水化,提高混凝土的物理性质,有效改变混凝土的终凝时间和工作性能[7]。
二、对混凝土的影响 1.抗压强度
硫酸钠通过与混凝土水化过程产生的碱反应,提高前期强度。陶雪兰等[8]研究在不同硫酸钠掺量下对不同等级混凝土抗压强度的影响,发现硫酸钠掺量为2%时,对C30混凝土与空白混凝土在1、3、7d
的强度对比值为250%、132%、120%。硫酸钠掺量为1%时,对C50混凝土与空白混凝土在1、3、7d 的强度对比值为167%、121%、120%。对于28d 以后的影响,硫酸钠会增强低等级混凝土后期强度,而高等级混凝土则相反;苏谦等[9]将硫酸钠含量限定为水泥用量的2%,等出了相似的结论。并总结出硫酸钠与混凝土水化产物氢氧化钙反应得到硫酸钙,并与铝酸钙反应产生钙矾石。同时氢氧化钙浓度降低,产生水化硅酸钙,与钙矾石填充结构空隙,提高前期强度。小便冲洗阀
谢兴建、李石鑫[10,11]基于强度等级C35配置外掺Point-A 外加剂混凝土。实验表明,1d 和7d 期龄的混凝土
实验组比空白组强度高6~9MPa,而28d 期龄的混凝土强度两者相近。掺入硫酸钠对于混凝土后期强度没有破坏作用;王春发[12]提出了对于硫酸钠的最佳掺量和限制掺量两个概念。最佳掺量对于限制掺量而言,不仅可以提高前期强度,而且避免了后期强度的损失。
2.抗折强度
张云理、崔东霞等[13,14]发现,硫酸钠对提高抗折强度也有显著效果。3d 期龄抗折强度实验组比基准组提高17.9%,7d时对比基准组提高17.6%,28d时对比基准组提高8.2%;且硫酸钠对混凝土的抗折强度的影响效果与抗压强度类似,同样有着“最佳掺量”的概念。
3.塌落度
硫酸钠掺入混凝土中,改变混凝土的水溢性,从而影响塌落度。于长江等[15]研究了不同掺量硫酸钠对各种水泥用量和水灰比混凝土塌落度经时损失的影响,结果表明:2~3%的硫酸钠作用下,混凝土塌落度迅速降低到50~30mm,流动性降低。当硫酸钠含量为1%时,混凝土流动性虽然较好,但塌落度与空白组相比仍然损失较大;同样的,张莎莎[5]也发现随着硫酸钠掺量的增大,混凝土的塌落度也随之降低。
4.耐久性
加入硫酸钠,需要注意混凝土搅拌的温度下限。姜锡忠[16]
发现,硫酸钠加入混凝土后,产生反应生成钙矾石,造成体积膨胀从而降低混凝土的耐久性。杨文萃[17]通过采用水泥用量的2%,发现混凝土在水中和氯化钠溶液中的冻融后的动弹模均小于空白组,剥落量均大于空白组,说明硫酸钠降低了混凝土的抗冻性和抗盐冻剥蚀能力。
从机理上分析,无机盐可以促进水泥水化,产生结晶物质。这些物质填充结构间的空隙,使得混凝土早期强度提高。但随着结晶产物不断生成,晶粒颗粒变得粗大,结构孔隙增大,孔隙率升高,对结构的抗渗性、抗冻性等耐久性带来不利影响[17]。大米淀粉

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