第40卷第6期
2008年12月西安建筑科技大学学报(自然科学版)ScienceEdition)V01.40No.6J.Xi7anUniv.ofArch.&Tech.(NaturalDec.2008
葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥
水化历程的影响
伍勇华1’2,何廷树2,中富强2,梁国正1,李国新2,南峰2
(1.西北212业大学理学院,陕西西安710072;2.西安建筑科技大学材料科学与工程学院,陕西西安710055)
摘要:用直接测温法及X射线衍射技术,系统研究了葡萄糖酸钠与萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种
高效减水剂复合使用对水泥水化热、水化温峰、温峰出现时间及不同水化龄期Ca(OH):和钙矾石(AFt)生成
量等方面的影响.结果表明:与糖钙和三聚磷酸钠相比,葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合对水泥水化历程的
影响规律明显不同.单掺葡萄糖酸钠使水泥水化第2放热峰出现时间延迟,但温峰值及水化热与空白样基本
持平.温峰时的Ca(OH):生成量增大.复合使用葡萄糖酸钠与高效减水剂时,与不同品种高效减水剂复合使
用对水泥水化历程的影响不同.
关键词:水泥水化,水化温峰,水化热,高效减水剂,缓凝剂
中图分类号:TU528.042文献标识码:A文章编号:1006—7930(2008)06—0806—04
缓凝剂与高效减水剂复合使用是现代混凝土工程中常用的技术手段,它可以调整高效减水剂与水泥的适应性,减少混凝土拌合物坍落度损失[13;可以在满足混凝土泵送的前提下,延缓混凝土的凝结,延长混凝土的可振捣时间;可以推迟水化温峰出现的时间,降低水化温峰值,防止大体积混凝土出现温度裂缝.缓凝剂与高效减水剂的复合使用会对水泥的水化历程产生显著的影响.
前期研究了糖钙和三聚磷酸钠缓凝剂与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响[2]796.葡萄糖酸钠也是一种重要的缓凝剂,它与糖钙都属于糖类的衍生物,但糖钙在水泥的碱液条件下为稳定的双环式结构,而葡萄糖酸钠则为羟基羧酸的链式结构,两者对水泥的作用效果存在差异.而葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响尚未见报道.本文对葡萄糖酸钠及其与萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种高效减水剂复合使用对水泥水化热、水化温峰、水化温峰出现时间及不同龄期水化产物、特别是Ca(OH)。(CH)及钙矾石(ettringite,AFt)生成量的影响等方面进行了较为系统的研究,并与文献Eel800的试验结果进行了比较分析.
1
1.1实验原材料
实验采用陕西恒升混凝土外加剂有限公司的粉剂萘系高效减水剂;陕西隆生混凝土外加剂有限公司的氨基磺酸盐系高效减水剂(固体含量为3I.2%);西安紫云化工有限公司的聚羧酸系高效减水剂(固体含量为26.2%);冀东水泥股份有限公司的盾石牌P.042.5R水泥;厦门艾思欧标准砂有限公司的符合GB/T17671标准要求的ISO标准砂.选用工业纯葡萄糖酸钠为缓凝剂.用分析纯丙酮及无水乙醇试剂中止水泥水化.
1.2方法
依据GB2022—80标准,用SHR一800水泥水化热测定仪,用直接测定法测定掺不同外加剂的水泥胶砂的水化温峰(Om。。)、水化温峰出现的时间(t。。。)及1d水化热(Q。a)和3d水化热(Q。a)等的变化情况,研究葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响,所用水灰比(以质量计,下同)为
收稿日期:20080l一21修改稿日期:2008—10—12
基金项目:高等学校基础研究基金资助项目(DB09016)作者简介:伍勇华(1973一),男.陕西长安人.副教授,博士研究生,主要从事混凝土外加剂研究
第6期伍勇华等:葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响8070.33,灰砂比为1/3.
用日本理学公司生产的D/max-2400型X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)仪,研究葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对不同龄期水泥水化产物,特别是GH及AFt的影响.XRD分析所用水泥水化样品制备过程为:将20mm×20mmx20mm的水泥净浆试块放在与相应水泥水化热测定环境相同的条件下养护至规定龄期,除去试块表面可能碳化的表层,从内部取一部分敲成2.5~5.0mm小块,用无水乙醇和丙酮中止水化后研磨至粉末状,在40℃下烘干至质量恒定后密封保存待测口].
2结果及讨论
2.1葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响
硅酸盐水泥水化通常在诱导期与加速期会出现2
个放热温峰,第一温峰系水泥熟料矿物的溶解和3CaO
・Al:O。(C。A)迅速水化所致,通常很小;第二放热峰较
大,系由大量生成水化硅酸钙(calciumsilicatehydrate,p奄
宝
甍C—s.H)凝胶所致H~~.葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复
合使用对水泥水化历程的影响如表l及图1所示.
从表1及图1可以看出:葡萄糖酸钠的加入使水泥
水化反应出现较为明显的诱导期温峰,并使第2放热峰
温峰出现时间后移2.5h左右,但温峰值与空白样持平,
Q,。和Q。。略低.与文献[2]797198所研究的糖钙和三聚磷矗鲁CI竺O酸钠能使第2放热峰明显推迟(达15h以上),并使温峰l—Bl。。k;2一s。di。。gl。。。。。t。o.05%;3一N。phth。l。。。值和Q1d明显降低的现象显著不同.这说明加入葡萄糖basedsuperpl。。ti。i:。,o.8%+Sodi。mgluconat。0.05%;酸钠后,抑制了水泥早期水化,使水泥早期水化的诱导4--Ammonia—based
期延长,但促进了加速期水泥的水化.
钠与萘系高效减水剂和聚羧酸高效减水剂复合,使诱导
期放热峰明显变大、出现的时间延迟,并且第2放热峰
温峰出现的时间延迟.但与文献[2]7。8中糖钙和三聚磷
酸钠与高效减水剂复合使用相比不同的是,延迟的时间
明显缩短,并且使第2放热峰的温峰值增大,Q。。和Q。a
也高于空白样.而葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用使诱导期温峰显著增大,出现的时间延迟,第二温峰出现的时间延迟,温峰值显著降低,Q,。和Q。。也低于空白样,这与文献[2]798中糖钙和三聚磷酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用的影响规律是相同的.这是因为氨基磺酸盐高效减水剂分子中的氨基含有孤对电子能螯合钙离子,从而具有较强的缓凝作用,其自身就对水泥的水化有一定的抑制作用.
表1
Tab.1Influencesnatesuperplasticizer1.5%+Sodiumgluco一o・05%;5一Polycarhoxylate-basedsuperDIp”…“从表1及图1可以看出:与空白样相比,葡萄糖酸o‘"汁酏d1…gluconate0.05%图1对水化温峰及温峰出现时间的影响高效减水剂与尊萄糖酸钠复合使用。o。diu。gl。。。。。。。。。。h:。:per。。。,。p。。:0fhydration。。di。。。ppea。i。gti。。不同外加剂条件下的水泥水化热试验数据ofchemicaladmixturesontheprocessofcementhydration
Note:f。。--appearingtimeoftemperaturepeakofhydration,h;巩。--temperature
hydrationat1dage,J・g~1;Q{d—heatofhydrationat3dage,J・g1.peakofhydration,℃;Q1d~heatof
2.2XRD测试结果及分析为了进一步验证2.1中复合使用葡萄糖酸钠与三种高效减水剂的不同复合效应的实验结果,分别
808西安建筑科技大学学报(自然科学版)’第40卷对掺葡萄糖酸钠(掺量o.05Vo)及其与萘系高效减水剂(掺量0.80%)及氨基高效减水剂(掺量1.5%)复合使用的不同龄期水泥净浆进行了XRD分析,结果如图2、图3所示.
AFtCHAFt
Ammonia—based十
SodiumglueonateCHAmmonia-based+Sodiumgluconatc
山山妇。山山l』儿Naphthalene-based+
SodiumgluconateNaphthalene-based+Sodiumgluconate
SodiumgluconateSodiumgluconate
20/。
图2水化10.5h龄期的XRD分析
Fig.2X—ray图3各水泥净浆相应水化温峰龄期时的XRD分析
Fig.3
atdiffraction(XRD)patternsatofcementX—raypasteshydrationof10.5hdiffraction(XRD)patternsofcementoftheirpastestheappearingtimestemperaturepeaks
从图2可以看出:以空白试样温峰出现的时间10.5h为基准,相同龄期单掺葡萄糖酸钠的水泥净浆中CH的生成量变小,AFt生成量稍有增加;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂的水泥净浆10.5h龄期时的CH生成量增大,AFt生成量较空白样也稍有增加;复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥净浆10.5h龄期时的CH生成量明显低予空白样,较单掺葡萄糖酸钠时的生成量也明显降低,AFt的生成量较空白样稍高.
空白试样、单掺葡萄糖酸钠、复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂及复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥胶砂的水化温峰出现的时间分别为10.5,13.0,15.5,27.0h.图3是各水泥净浆相应水化温峰龄期时的XRD分析,从图3可以看出:与空白样相比,虽然单掺葡萄糖酸钠水泥的水化温峰出现的时间稍有延迟,但水化温峰出现时CH的生成量变大,AFt生成量也有所增大;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂水化温峰出现时的CH生成量明显大于空白样,AFt生成量略大于空白样;而复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥净浆温峰出现时的CH生成量则明显小于空白样,AFt生成量略大于空白样.
图2、图3结果说明:就实验所用掺量而言,单掺葡萄糖酸钠对石膏与c。A反应生成AFt的过程稍有促进作用,而对C。S的水化,初期有抑制作用,在加速期则起促进作用;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂对硅酸盐矿物早期水化有明显促进作用,而复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂对硅酸盐矿物早期水化则有明显的抑制作用.
图2、图3结果验证了2.1中单掺葡萄糖酸钠使水化温峰出现的时间后移,但水化温峰值和水化热变化不大,即:初期抑制了水泥水化,加速期促进了水泥的水化;复掺葡萄糖酸钠和萘系高效减水剂使水化温峰提高,水化热增大,即:促进了水泥水化;复掺葡萄糖酸钠与氨基高效减水剂则使水化温峰降低,水化热减小,即:抑制了水泥的水化.由此可以看出,葡萄糖酸钠与不同品种高效减水剂复合使用,对水泥水化历程的影响程度及影响历程不同,在水泥浆体中,葡萄糖酸钠分子与高效减水剂分子之间既存在竞争吸附作用,也存在协同效应,对不同品种高效减水剂的正负效应不同,其机理有待进一步研究.3结论由于葡萄糖酸钠对水化初期石膏与C。A反应生成AFt稍有促进作用,单独掺加葡萄糖酸钠使水泥
第6期伍勇华等:葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响809水化初期出现诱导放热峰,同时葡萄糖酸钠对c。S初期水化具有一定的抑制作用,因此使诱导期延长,第2放热峰后移,10.5h时CH的生成量减小;但加速期葡萄糖酸钠又促进水泥的水化,因而使第二放热峰的温峰值和水化热与空白样相比变化不大,水化温峰时CH的生成量增加,AFt生成量也略有增加.
与单掺缓凝剂相比,复掺葡萄糖酸钠和高效减水剂使水泥净浆水化温峰出现的时间进一步延迟.但葡萄糖酸钠与不同品种高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响不同:葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂复合使用使水化温峰提高,水化热略有增大,水化温峰时CH的生成量增加,AFt生成量也有所增大;葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用使水化温峰及水化热大幅度降低,水化温峰时CH的生成量减少,但AFt的生成量稍有增大.上述结果与文献所研究的糖钙和三聚磷酸钠缓凝剂与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响实验结果明显不同.
参考文献References
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796—800.
HETing-shu,SHEN
ersOilFu—qiang,WANGFu—chuan,eta1.InfluencesofcombinationofsuperpIasticizersandretard—oftheChineseprocessofcementhydration[J].JournalCeramicSociety,2007,35(6):796—800.
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Influencesofthecompoundingofsodiumgluconatewith
superplasticizerontheprocessofcementhydration
WL,Yong—hual一,HETing—sh“2,SHENFu—qiang2,LIANGGuo—zhen91,
2LIGuo一.tin2,NANFeng
(1.SchoolofScience;NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072;China;
2,SchoolofMaterialsSci.andEng.,Xi7anUniversityofArch.&Tech.,Xi’an710055,China)
Abstract:ByusingthedirectthermometryandX—raydiffractiontechnique,theinfluencesofsodiumgtuconateandthe
oncompoundingofsuperpjastjcizerswithsodiumgluconatecementhydralionheat,thetemperaturepeakofhydration,the
ageappearingtimeoftemperaturepeak,andthequantityofCa(OH):andettringite(AF。)atdifferent
Threetypeswereinvestigated.ofsuperplasticizersusedwerenaphthalene-based,ammonia—basedandpolycarboxylicate-basedsuperplastici—
therewasapparentzers.Theresultsshowedthatdifferenceinthecementhydration
asprocessorwhensodiumgluconateandsuperplasticizersusedtogethercomparedwithotherretarderssuch
superplasticizers.Sodiumgluconateused
peakandcancalciumsugarsodiumtripolyhosphateusedwithpostponethesecondtemperaturepeak.However,thevalueoftemperaturesuper—cementhydrationheatdidriOtchangedthequantityofCa(OH)!ofthetemperaturepeakwasenhanced.If
aplasticizerswereusedtogetherwiths()diumgluconate,therewouldbe
withdifferent刚1perplasticizersusedtogether.
Keywords:cementhydration:temperaturepeakdifferenceincementhydrationprocesscomparedofhydration;heatofhydr+ation:s“户Prp,日sfifi£Pr;retarder
Biography:WUYong—hua.AssociateProfessor.CandidateforPh.D.,Xiall710055,P.R.China,Tel:0086—29—82205649,Email:wuyonghua@xauat.edu.cn
葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响
作者:
作者单位:伍勇华, 何廷树, 申富强, 梁国正, 李国新, 南峰, WU Yong-hua, HE Ting-shu,SHEN Fu-qiang, LIANG Guo-zheng, LI Guo-xin, NAN Feng伍勇华,WU Yong-hua(西北工业大学理学院,陕西,西安,710072;西安建筑科技大学材料科学
与工程学院,陕西,西安,710055), 何廷树,申富强,李国新,南峰,HE Ting-shu,SHEN Fu-
qiang,LI Guo-xin,NAN Feng(西安建筑科技大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710055)
, 梁国正,LIANG Guo-zheng(西北工业大学理学院,陕西,西安,710072)
西安建筑科技大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF XI'AN UNIVERSITY OF ARCHITECTURE & TECHNOLOGY
2008,40(6)
1次刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
参考文献(5条)
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2. 何廷树;申富强;王福川 复合使用高效减水剂与缓凝剂对水泥水化历程的影响[期刊论文]-硅酸盐学报 2007(06)
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6. 何廷树. 申富强. 王福川. 王会安. HE Tingshu. SHEN Fuqiang. WANG Fuchuan. WANG Huian 复合使用高效减水剂与缓凝剂对水泥水化历程的影响[期刊论文]-硅酸盐学报2007,35(6)
7. 康勇 葡萄糖酸钠对水泥净浆凝结硬化影响的研究[学位论文]2009
8. 伍勇华. 何廷树. 申富强. 李国新. WU Yong-hua. HE Ting-shu. SHEN Fu-qiang. LI Guo-xin 高效减水剂与缓凝剂复合使用的协同缓凝效应研究[期刊论文]-混凝土2008(6)
9. 陈建初. 伍平凡. 郭均高. 徐润秋. CHEN Jian-chu. WU Ping-fan. GUO Jun-gao. XU Run-qiu 葡萄糖酸钠水剂产品生产工艺研究[期刊论文]-武汉工程大学学报2008,30(3)
10. 李建华. 赵冰. 杜荣归. 林昌健. LI Jian-hua. ZHAO Bing. DU Rong-gui. LIN Chang-jian D-葡萄糖酸钠对模拟混凝土孔隙液中钢筋的缓蚀作用[期刊论文]-功能材料2007,38(3)
引证文献(1条)
1. 赵晖. 邓敏. 吴晓明. 高波 单环芳烃型高效减水剂对水泥水化浆体微观影响[期刊论文]-土木建筑与环境工程2009(3)
引用本文格式:伍勇华. 何廷树. 申富强. 梁国正. 李国新. 南峰. WU Yong-hua. HE Ting-shu. SHEN Fu-qiang. LIANG Guo-zheng . LI Guo-xin. NAN Feng 葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响[期刊论文]-西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2008(6)
第40卷第6期
2008年12月西安建筑科技大学学报(自然科学版)ScienceEdition)V01.40No.6J.Xi7anUniv.ofArch.&Tech.(NaturalDec.2008
葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥
水化历程的影响
伍勇华1’2,何廷树2,中富强2,梁国正1,李国新2,南峰2
(1.西北212业大学理学院,陕西西安710072;2.西安建筑科技大学材料科学与工程学院,陕西西安710055)
摘要:用直接测温法及X射线衍射技术,系统研究了葡萄糖酸钠与萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种
高效减水剂复合使用对水泥水化热、水化温峰、温峰出现时间及不同水化龄期Ca(OH):和钙矾石(AFt)生成
量等方面的影响.结果表明:与糖钙和三聚磷酸钠相比,葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合对水泥水化历程的
影响规律明显不同.单掺葡萄糖酸钠使水泥水化第2放热峰出现时间延迟,但温峰值及水化热与空白样基本
持平.温峰时的Ca(OH):生成量增大.复合使用葡萄糖酸钠与高效减水剂时,与不同品种高效减水剂复合使
用对水泥水化历程的影响不同.
关键词:水泥水化,水化温峰,水化热,高效减水剂,缓凝剂
中图分类号:TU528.042文献标识码:A文章编号:1006—7930(2008)06—0806—04
缓凝剂与高效减水剂复合使用是现代混凝土工程中常用的技术手段,它可以调整高效减水剂与水泥的适应性,减少混凝土拌合物坍落度损失[13;可以在满足混凝土泵送的前提下,延缓混凝土的凝结,延长混凝土的可振捣时间;可以推迟水化温峰出现的时间,降低水化温峰值,防止大体积混凝土出现温度裂缝.缓凝剂与高效减水剂的复合使用会对水泥的水化历程产生显著的影响.
前期研究了糖钙和三聚磷酸钠缓凝剂与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响[2]796.葡萄糖酸钠也是一种重要的缓凝剂,它与糖钙都属于糖类的衍生物,但糖钙在水泥的碱液条件下为稳定的双环式结构,而葡萄糖酸钠则为羟基羧酸的链式结构,两者对水泥的作用效果存在差异.而葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响尚未见报道.本文对葡萄糖酸钠及其与萘系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系3种高效减水剂复合使用对水泥水化热、水化温峰、水化温峰出现时间及不同龄期水化产物、特别是Ca(OH)。(CH)及钙矾石(ettringite,AFt)生成量的影响等方面进行了较为系统的研究,并与文献Eel800的试验结果进行了比较分析.
1
1.1实验原材料
实验采用陕西恒升混凝土外加剂有限公司的粉剂萘系高效减水剂;陕西隆生混凝土外加剂有限公司的氨基磺酸盐系高效减水剂(固体含量为3I.2%);西安紫云化工有限公司的聚羧酸系高效减水剂(固体含量为26.2%);冀东水泥股份有限公司的盾石牌P.042.5R水泥;厦门艾思欧标准砂有限公司的符合GB/T17671标准要求的ISO标准砂.选用工业纯葡萄糖酸钠为缓凝剂.用分析纯丙酮及无水乙醇试剂中止水泥水化.
1.2方法
依据GB2022—80标准,用SHR一800水泥水化热测定仪,用直接测定法测定掺不同外加剂的水泥胶砂的水化温峰(Om。。)、水化温峰出现的时间(t。。。)及1d水化热(Q。a)和3d水化热(Q。a)等的变化情况,研究葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响,所用水灰比(以质量计,下同)为
收稿日期:20080l一21修改稿日期:2008—10—12
基金项目:高等学校基础研究基金资助项目(DB09016)作者简介:伍勇华(1973一),男.陕西长安人.副教授,博士研究生,主要从事混凝土外加剂研究
第6期伍勇华等:葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响8070.33,灰砂比为1/3.
用日本理学公司生产的D/max-2400型X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)仪,研究葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对不同龄期水泥水化产物,特别是GH及AFt的影响.XRD分析所用水泥水化样品制备过程为:将20mm×20mmx20mm的水泥净浆试块放在与相应水泥水化热测定环境相同的条件下养护至规定龄期,除去试块表面可能碳化的表层,从内部取一部分敲成2.5~5.0mm小块,用无水乙醇和丙酮中止水化后研磨至粉末状,在40℃下烘干至质量恒定后密封保存待测口].
2结果及讨论
2.1葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响
硅酸盐水泥水化通常在诱导期与加速期会出现2
个放热温峰,第一温峰系水泥熟料矿物的溶解和3CaO
・Al:O。(C。A)迅速水化所致,通常很小;第二放热峰较
大,系由大量生成水化硅酸钙(calciumsilicatehydrate,p奄
宝
甍C—s.H)凝胶所致H~~.葡萄糖酸钠及其与高效减水剂复
合使用对水泥水化历程的影响如表l及图1所示.
从表1及图1可以看出:葡萄糖酸钠的加入使水泥
水化反应出现较为明显的诱导期温峰,并使第2放热峰
温峰出现时间后移2.5h左右,但温峰值与空白样持平,
Q,。和Q。。略低.与文献[2]797198所研究的糖钙和三聚磷矗鲁CI竺O酸钠能使第2放热峰明显推迟(达15h以上),并使温峰l—Bl。。k;2一s。di。。gl。。。。。t。o.05%;3一N。phth。l。。。值和Q1d明显降低的现象显著不同.这说明加入葡萄糖basedsuperpl。。ti。i:。,o.8%+Sodi。mgluconat。0.05%;酸钠后,抑制了水泥早期水化,使水泥早期水化的诱导4--Ammonia—based
期延长,但促进了加速期水泥的水化.
钠与萘系高效减水剂和聚羧酸高效减水剂复合,使诱导
期放热峰明显变大、出现的时间延迟,并且第2放热峰
温峰出现的时间延迟.但与文献[2]7。8中糖钙和三聚磷
酸钠与高效减水剂复合使用相比不同的是,延迟的时间
明显缩短,并且使第2放热峰的温峰值增大,Q。。和Q。a
也高于空白样.而葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用使诱导期温峰显著增大,出现的时间延迟,第二温峰出现的时间延迟,温峰值显著降低,Q,。和Q。。也低于空白样,这与文献[2]798中糖钙和三聚磷酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用的影响规律是相同的.这是因为氨基磺酸盐高效减水剂分子中的氨基含有孤对电子能螯合钙离子,从而具有较强的缓凝作用,其自身就对水泥的水化有一定的抑制作用.
表1
Tab.1Influencesnatesuperplasticizer1.5%+Sodiumgluco一o・05%;5一Polycarhoxylate-basedsuperDIp”…“从表1及图1可以看出:与空白样相比,葡萄糖酸o‘"汁酏d1…gluconate0.05%图1对水化温峰及温峰出现时间的影响高效减水剂与尊萄糖酸钠复合使用。o。diu。gl。。。。。。。。。。h:。:per。。。,。p。。:0fhydration。。di。。。ppea。i。gti。。不同外加剂条件下的水泥水化热试验数据ofchemicaladmixturesontheprocessofcementhydration
Note:f。。--appearingtimeoftemperaturepeakofhydration,h;巩。--temperature
hydrationat1dage,J・g~1;Q{d—heatofhydrationat3dage,J・g1.peakofhydration,℃;Q1d~heatof
2.2XRD测试结果及分析为了进一步验证2.1中复合使用葡萄糖酸钠与三种高效减水剂的不同复合效应的实验结果,分别
808西安建筑科技大学学报(自然科学版)’第40卷对掺葡萄糖酸钠(掺量o.05Vo)及其与萘系高效减水剂(掺量0.80%)及氨基高效减水剂(掺量1.5%)复合使用的不同龄期水泥净浆进行了XRD分析,结果如图2、图3所示.
AFtCHAFt
Ammonia—based十
SodiumglueonateCHAmmonia-based+Sodiumgluconatc
山山妇。山山l』儿Naphthalene-based+
SodiumgluconateNaphthalene-based+Sodiumgluconate
SodiumgluconateSodiumgluconate
20/。
图2水化10.5h龄期的XRD分析
Fig.2X—ray图3各水泥净浆相应水化温峰龄期时的XRD分析
Fig.3
atdiffraction(XRD)patternsatofcementX—raypasteshydrationof10.5hdiffraction(XRD)patternsofcementoftheirpastestheappearingtimestemperaturepeaks
从图2可以看出:以空白试样温峰出现的时间10.5h为基准,相同龄期单掺葡萄糖酸钠的水泥净浆中CH的生成量变小,AFt生成量稍有增加;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂的水泥净浆10.5h龄期时的CH生成量增大,AFt生成量较空白样也稍有增加;复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥净浆10.5h龄期时的CH生成量明显低予空白样,较单掺葡萄糖酸钠时的生成量也明显降低,AFt的生成量较空白样稍高.
空白试样、单掺葡萄糖酸钠、复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂及复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥胶砂的水化温峰出现的时间分别为10.5,13.0,15.5,27.0h.图3是各水泥净浆相应水化温峰龄期时的XRD分析,从图3可以看出:与空白样相比,虽然单掺葡萄糖酸钠水泥的水化温峰出现的时间稍有延迟,但水化温峰出现时CH的生成量变大,AFt生成量也有所增大;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂水化温峰出现时的CH生成量明显大于空白样,AFt生成量略大于空白样;而复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂的水泥净浆温峰出现时的CH生成量则明显小于空白样,AFt生成量略大于空白样.
图2、图3结果说明:就实验所用掺量而言,单掺葡萄糖酸钠对石膏与c。A反应生成AFt的过程稍有促进作用,而对C。S的水化,初期有抑制作用,在加速期则起促进作用;复掺葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂对硅酸盐矿物早期水化有明显促进作用,而复掺葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂对硅酸盐矿物早期水化则有明显的抑制作用.
图2、图3结果验证了2.1中单掺葡萄糖酸钠使水化温峰出现的时间后移,但水化温峰值和水化热变化不大,即:初期抑制了水泥水化,加速期促进了水泥的水化;复掺葡萄糖酸钠和萘系高效减水剂使水化温峰提高,水化热增大,即:促进了水泥水化;复掺葡萄糖酸钠与氨基高效减水剂则使水化温峰降低,水化热减小,即:抑制了水泥的水化.由此可以看出,葡萄糖酸钠与不同品种高效减水剂复合使用,对水泥水化历程的影响程度及影响历程不同,在水泥浆体中,葡萄糖酸钠分子与高效减水剂分子之间既存在竞争吸附作用,也存在协同效应,对不同品种高效减水剂的正负效应不同,其机理有待进一步研究.3结论由于葡萄糖酸钠对水化初期石膏与C。A反应生成AFt稍有促进作用,单独掺加葡萄糖酸钠使水泥
第6期伍勇华等:葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响809水化初期出现诱导放热峰,同时葡萄糖酸钠对c。S初期水化具有一定的抑制作用,因此使诱导期延长,第2放热峰后移,10.5h时CH的生成量减小;但加速期葡萄糖酸钠又促进水泥的水化,因而使第二放热峰的温峰值和水化热与空白样相比变化不大,水化温峰时CH的生成量增加,AFt生成量也略有增加.
与单掺缓凝剂相比,复掺葡萄糖酸钠和高效减水剂使水泥净浆水化温峰出现的时间进一步延迟.但葡萄糖酸钠与不同品种高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响不同:葡萄糖酸钠与萘系高效减水剂复合使用使水化温峰提高,水化热略有增大,水化温峰时CH的生成量增加,AFt生成量也有所增大;葡萄糖酸钠与氨基磺酸盐高效减水剂复合使用使水化温峰及水化热大幅度降低,水化温峰时CH的生成量减少,但AFt的生成量稍有增大.上述结果与文献所研究的糖钙和三聚磷酸钠缓凝剂与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响实验结果明显不同.
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superplasticizerontheprocessofcementhydration
WL,Yong—hual一,HETing—sh“2,SHENFu—qiang2,LIANGGuo—zhen91,
2LIGuo一.tin2,NANFeng
(1.SchoolofScience;NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072;China;
2,SchoolofMaterialsSci.andEng.,Xi7anUniversityofArch.&Tech.,Xi’an710055,China)
Abstract:ByusingthedirectthermometryandX—raydiffractiontechnique,theinfluencesofsodiumgtuconateandthe
oncompoundingofsuperpjastjcizerswithsodiumgluconatecementhydralionheat,thetemperaturepeakofhydration,the
ageappearingtimeoftemperaturepeak,andthequantityofCa(OH):andettringite(AF。)atdifferent
Threetypeswereinvestigated.ofsuperplasticizersusedwerenaphthalene-based,ammonia—basedandpolycarboxylicate-basedsuperplastici—
therewasapparentzers.Theresultsshowedthatdifferenceinthecementhydration
asprocessorwhensodiumgluconateandsuperplasticizersusedtogethercomparedwithotherretarderssuch
superplasticizers.Sodiumgluconateused
peakandcancalciumsugarsodiumtripolyhosphateusedwithpostponethesecondtemperaturepeak.However,thevalueoftemperaturesuper—cementhydrationheatdidriOtchangedthequantityofCa(OH)!ofthetemperaturepeakwasenhanced.If
aplasticizerswereusedtogetherwiths()diumgluconate,therewouldbe
withdifferent刚1perplasticizersusedtogether.
Keywords:cementhydration:temperaturepeakdifferenceincementhydrationprocesscomparedofhydration;heatofhydr+ation:s“户Prp,日sfifi£Pr;retarder
Biography:WUYong—hua.AssociateProfessor.CandidateforPh.D.,Xiall710055,P.R.China,Tel:0086—29—82205649,Email:wuyonghua@xauat.edu.cn
葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响
作者:
作者单位:伍勇华, 何廷树, 申富强, 梁国正, 李国新, 南峰, WU Yong-hua, HE Ting-shu,SHEN Fu-qiang, LIANG Guo-zheng, LI Guo-xin, NAN Feng伍勇华,WU Yong-hua(西北工业大学理学院,陕西,西安,710072;西安建筑科技大学材料科学
与工程学院,陕西,西安,710055), 何廷树,申富强,李国新,南峰,HE Ting-shu,SHEN Fu-
qiang,LI Guo-xin,NAN Feng(西安建筑科技大学材料科学与工程学院,陕西,西安,710055)
, 梁国正,LIANG Guo-zheng(西北工业大学理学院,陕西,西安,710072)
西安建筑科技大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF XI'AN UNIVERSITY OF ARCHITECTURE & TECHNOLOGY
2008,40(6)
1次刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
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引用本文格式:伍勇华. 何廷树. 申富强. 梁国正. 李国新. 南峰. WU Yong-hua. HE Ting-shu. SHEN Fu-qiang. LIANG Guo-zheng . LI Guo-xin. NAN Feng 葡萄糖酸钠与高效减水剂复合使用对水泥水化历程的影响[期刊论文]-西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2008(6)