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聚羧酸母液对水泥水化进程的影响

发布时间:2017-09-04 来 源 :武汉华轩高新

通过测定加入不同量的聚羧酸母液后的放热,分析加入减水剂对水泥的化学延迟机理。如图所示,曲线从左至右分别是添加0%、0.3%、0.5%的聚羧酸减水剂后释放热与时间的关系曲线。(图1略)

 

由图可见,无论是否添加聚羧酸母液,水泥都具有类似的水化过程,即:水泥与水接触后,立即发生剧烈的水化反应,出现第一次放热高峰;紧接着进入休止期,其延续2h;然后进入第二次水化放热高峰。图显示:加入减水剂后引起了水泥中的化学反应的延迟,添加量越大,延迟时间越长。机理可能是在开始的几小时内,水泥颗粒表面的硅酸钙和磷酸钙部分溶解并释放出钙离子、氢氧根离子和硅酸根离子,这种释放是放热反应。所以开始几小时中曲线升高。释放的钙离子和氢氧根离子越来越多,减缓了硅酸钙离子的分解和水合反应的进行。因此,随后的几小时内曲线趋于平缓,并且放热很低。当钙离子达到了饱和,形成氢氧化钙沉淀,体系中的钙离子和氢氧根离子减少,此时水合反应加快,体系迅速放出热量,曲线很快达到峰值。这时体系的化学反应活性也最大。大量水合物阻碍了水泥中离子的分散,因此曲线达到一个最大值后开始下降,最后趋于平缓。减水剂添加增多,一方面其分子链中的羧酸根离子与钙离子配位,束缚了钙离子,延迟了体系中的钙离子达到饱和时间,另一方面减水剂大分子链上的极性基团吸附于颗粒表面,阻碍了水泥颗粒中的离子的释放,进而延缓水化反应的进行。显然,减水剂添加量越大,这种阻碍作用越明显。空白水泥从与水拌合开始温度就不断上升,在水化后温度升至29.9℃,随后逐渐下降。添加0.3%减水剂后,体系温度随水化时间的变化趋势与空白时相同,但随减水剂掺量增加,体系温度升高的速度减慢,温峰出现的时间推迟,最高温度数值减小。掺加0.5%减水剂时,体系最高温度只达21.3℃,比空白时降低8.6℃,出现的时间推迟17 个小时。