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混凝土緩凝劑的作用機(jī)理熟知不同種類混凝土緩凝劑的作用
混凝土緩凝劑能阻止或延緩C3S和C3A的反應(yīng)速度,從而延緩水泥水化反應(yīng)的誘導(dǎo)期,即延長水泥的初凝時(shí)間,那么混凝土緩凝劑的作用機(jī)理是怎么樣的呢,一起來了解一下。
一、混凝土緩凝劑的作用機(jī)理
1、 無機(jī)混凝土緩凝劑作用機(jī)理
水泥漿體凝聚過程的發(fā)展取決于水泥礦物的組成和膠體粒子間的相互作用,同時(shí)也取決于水泥漿體中電解質(zhì)的存在狀態(tài)。如果膠體粒子之間存在相當(dāng)強(qiáng)的斥力,水泥凝膠體系將是穩(wěn)定的,否則將產(chǎn)生凝聚。
電解質(zhì)能在水泥礦物顆粒表面構(gòu)成雙電層,并阻止粒子的相互結(jié)合。當(dāng)電解質(zhì)過量時(shí),雙電層被壓縮,粒子間的引力強(qiáng),水泥凝膠體開始凝聚。絕大多數(shù)無機(jī)混凝土緩凝劑都是電解質(zhì)鹽類,可以在水溶液中電離出帶電離子。
陽離子的置換能力隨其電負(fù)性的大小、離子半徑以及離子濃度不同而變化。而同價(jià)數(shù)的離子的凝聚作用取決于它的離子半徑和水化程度。一般來講,原子序數(shù)越大,凝聚作用越強(qiáng)。
難溶電解質(zhì)的溶度積也會(huì)對水泥漿體系穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)生影響。水泥的水化過程本質(zhì)上就是一種低溶解度的固體與水生成更低溶解度的固體產(chǎn)物的反應(yīng)過程。也就是說,這是一個(gè)隨水泥漿體系中液相量不斷消耗,而與之相接觸的固相量不斷增加的過程。
因此,無機(jī)電解質(zhì)的加入會(huì)影響 Ca(OH)2、C-S-H 析出成核及 C-A-S-H 的形成過程,進(jìn)而延遲了水泥的凝結(jié)硬化。
2、 有機(jī)混凝土緩凝劑作用機(jī)理
(1)羥基羧酸、氨基羧酸及其鹽
此類混凝土緩凝劑對硅酸鹽水泥的緩凝作用主要在于它們的分子結(jié)構(gòu)中含―OH 等絡(luò)合物形成基。羥基在水泥水化產(chǎn)物的堿性介質(zhì)中與游離的 Ca2+生成不穩(wěn)定的絡(luò)合物,在水化初期控制了液相中的 Ca2+的濃度,產(chǎn)生緩凝作用。
隨著水化過程的進(jìn)行,這種不穩(wěn)定的絡(luò)合物將自行分解,水化將繼續(xù)正常進(jìn)行,并不影響水泥后期水化。
其次,羥基、氨基、羧基均易與水分子通過氫鍵締合,再加上水分子之間的氫鍵締合,使水泥顆粒表面形成了一層穩(wěn)定的溶劑化水膜,阻止了水泥顆粒鍵的直接接觸,阻礙水化的進(jìn)行。
(2)糖類、多元醇類及其衍生物
此類混凝土緩凝劑對水泥的水化反應(yīng)具有程度不同的緩凝作用,其緩凝作用在于羥基吸附在水泥顆粒表面與水化產(chǎn)物表面上的 O2-形成氫鍵,同時(shí),其他羥基又與水分子通過氫鍵締合。
同樣使水泥顆粒表面形成了一層穩(wěn)定的溶劑化水膜,從而抑制水泥的水化進(jìn)程。在醇類的同系物中,隨其羥基數(shù)目的增加,緩凝作用逐漸增強(qiáng)。單糖、低聚糖,如葡萄糖、蔗糖等,均具有較強(qiáng)的緩凝作用,它們的緩凝機(jī)理同醇類。
(3)糖蜜類減水劑
糖蜜中的主要成分是己糖酸鈣,具有較強(qiáng)的固―液表面活性,因此能吸附在水泥礦物顆粒表面形成溶劑化吸附層,阻礙顆粒的接觸和凝聚,從而破壞了水泥的絮凝結(jié)構(gòu),使水泥的初期水化糖鈣含有多個(gè)羥基。
對水泥的初期水化有較強(qiáng)的抑制作用,可以使游離水增多,提高了水泥漿的流動(dòng)性。糖蜜屬于非引氣型緩凝劑,原因在于它的氣―液界面活性較低,不利于降低水的表面張力,因而引氣量不大。
總結(jié):關(guān)于混凝土緩凝劑的作用機(jī)理上述內(nèi)容已經(jīng)為大家詳細(xì)解答了,如果還有其他問題歡迎大家咨詢下方電話,希望可以為大家提供幫助,謝謝您的閱讀。