堿礦渣水泥高效緩凝劑的研究及應(yīng)用

1、堿礦渣水泥高效緩凝劑的研究及應(yīng)用 引言 堿礦渣水泥由于具有早強(qiáng)、快硬、低水化熱、低需水量、高抗?jié)B、高抗蝕等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此近幾十年來得到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，并投入了大量的研究，但是由于堿礦渣水泥凝聚時(shí)間過快，因此至今仍沒有發(fā)揮出它自身的優(yōu)勢(shì)，在國內(nèi)基本上沒有應(yīng)用。 針對(duì)堿礦渣水泥的這種不足，國內(nèi)外水泥專家進(jìn)行了大量的研究工作。獨(dú)聯(lián)體采用有機(jī)硅表面活性劑，試圖在堿礦渣粒子表面建立起有機(jī)硅物質(zhì)薄膜，以阻擋和延緩礦渣粒子和堿組分之間的快速反應(yīng)，雖有效果，但始終未能達(dá)到獨(dú)聯(lián)體標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硅酸鹽水泥初凝時(shí)間(不小于45min)的要求。 國內(nèi)目前研究的堿礦渣水泥的緩凝劑，摻量大，對(duì)水泥的強(qiáng)度影響較大，價(jià)格貴，

2、配制工藝復(fù)雜，只能局限在試驗(yàn)室中研究，在實(shí)際工程中無法推廣。 1堿礦渣水泥高效緩凝劑的研制 1.1基本要求 1)低摻量低成本，高效緩凝。 2)初凝時(shí)間:現(xiàn)場攪拌施工用水泥掌握在60120min；商品混凝土攪拌站用水泥掌握在610h。 3)終凝時(shí)間:掌握初凝與終凝時(shí)間差在12h之間，以便盡早的開頭混凝土工程的養(yǎng)護(hù)工作并為及早拆模奠定基礎(chǔ)。 4)水化硬化:緩凝劑在完成緩凝任務(wù)后不影響水泥的水化硬化或具有一定的促硬作用。 5)耐久性:緩凝劑的加入不能影響堿礦渣水泥混凝土的耐久性。 1.2基本原理 堿性組分與礦渣在加水?dāng)嚢杌旌蠒r(shí)，由于堿的劇烈激發(fā)，使礦渣玻璃體硅氧鍵斷裂形成含有非橋氧的自由端和羥基的硅

3、酸根離子，鈣離子與這些硅酸根離子相互結(jié)合形成水化硅酸鈣凝膠，同時(shí)硅酸根離子在靜電作用下進(jìn)行了快速聚合，這是堿礦渣水泥急凝的主要原因。我們通過引入帶電荷的陰陽粒子，在電荷斥力作用下阻擋延緩鈣離子的移動(dòng)速度，或降低硅酸根離子的靜電引力，從而阻擋水化硅酸鈣的生成，延遲硅酸根離子的聚合，以達(dá)到緩凝的效果。這是我們?cè)谠砩吓c大摻量緩凝劑利用反應(yīng)產(chǎn)物膜假設(shè)的不同之處。隨著時(shí)間的連續(xù)，靜電漸漸釋放，這種靜電吸引力和斥力漸漸變小最終消逝，水泥就可以正常水化達(dá)到初凝、終凝、硬化。這時(shí)微量的帶電緩凝劑可以代替部分鈣離子形成水化產(chǎn)物，硅酸根離子的自聚合作用正常進(jìn)行，在混凝土水化反應(yīng)產(chǎn)物內(nèi)部不留下任何起負(fù)作用的離子。

4、 1.3緩凝劑種類及摻量對(duì)凝聚時(shí)間的影響 在試驗(yàn)室用人工合成的方法研制成功了bf、th、fq三大系列的低摻量高效緩凝劑。試驗(yàn)室采用首鋼礦渣、鞍鋼礦渣和本鋼礦渣，堿激發(fā)劑采用水玻璃(模數(shù)為2.4)、石灰等。試驗(yàn)用礦渣化學(xué)成分及堿度見表1。 表1試驗(yàn)用礦渣化學(xué)成分及堿度序號(hào) 化學(xué)成分/% 堿性系數(shù)  sio2 cao feo mgo fe2o3 p2o5 fcao al2o3 m  1 11.40 43.13 9.71 9.86 10.33 0.35 1.29 3.13 3.65  2 12.59 47.20 5.49 7.50 10.41 0.26 2.26 1.96 3.76  3 11.59 45.30 6.71 8.35 10.40 0.33 2.11 2.27 3.87  緩凝劑bf、th、fq為粉狀物，屬于鉻酸鹽與蜜胺系列減水