羟基羧酸（盐）与高效减水剂复掺对水泥的缓凝作用研究

朱江山河南陕县交通运输局农村公路管理所（472000）



羟基羧酸（盐）与高效减水剂复掺对水泥的缓凝作用研究

朱江山
河南陕县交通运输局农村公路管理所（472000）

摘要：通过羟基羧酸（盐）与聚羧酸高效减水剂复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间的试验研究，分析了羟基羧酸（盐）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥分散性能的影响。

关键词：羟基羧酸（盐）；聚羧酸高效减水剂；复掺；缓凝作用

0　前言

羟基羧酸（盐）因其独特的分子结构常被用作水泥缓凝剂。随着减水剂的发展，特别是聚羧酸高效减水剂的广泛应用，深入研究适宜与聚羧酸高效减水剂复配使用的缓凝剂很有必要。这里研究了羟基羧酸（盐）与聚羧酸高效减水剂复掺时对水泥的缓凝作用情况，分析了羟基羧酸（盐）与聚羧酸高效减水剂复合对水泥分散性能的影响。

1　试验部分

1.1主要原料

乳酸，纯度85.0％～90.0％，产地天津市；乳酸钠，纯度85.0％～90.0％，产地天津市；酒石酸，纯度≥99.5％，产地天津市；酒石酸钠，纯度≥99.5％，产地天津市；水杨酸，纯度≥99.5％，产地天津市；水杨酸钠，纯度≥99.5％，产地天津市；苹果酸，纯度≥99.5％，产地北京市；苹果酸钠，纯度≥99.5％，产地上海市；柠檬酸，纯度≥99.5％，产地天津市；柠檬酸钠，纯度≥99.5％，产地天津市；葡萄糖酸钠，纯度≥98.5％，产地天津市；聚羧酸高效减水剂，固含量7.5％，产地河南省；普通硅酸盐水泥，强度等级42.5 R，产地河南省。

1.2试验方法

水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间分别采用GB/T 8077-2000［1］和GB/T 1346-2001［2］中规定的试验方法测定，其中羟基羧酸（盐）的掺量分别为0％、0.01％、0.03％、0.05％、0.07％和0.09％，聚羧酸高效减水剂掺量为1.5％液体掺量，水灰比为0.29。

2　结果与分析

1）乳酸（钠）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图1、图2。

图1　乳酸与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

图2　乳酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

2）酒石酸（钠）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图3、图4。

图3　酒石酸与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

图4　酒石酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

由图1、图2可知，乳酸和乳酸钠对水泥净浆流动度影响不大，而对水泥的标准稠度凝结时间则完全没有影响。因此，乳酸和乳酸钠均不适宜单独作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复配使用。

由图3、图4可知，酒石酸和酒石酸钠对水泥净浆流动度影响不大，对水泥标准稠度凝结时间有影响，特别是当酒石酸掺量超过0.03％时、酒石酸钠掺量超过0.05％时影响明显，且随着掺量的增加影响越大。因此，酒石酸和酒石酸钠均可作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复合使用。

3）水杨酸（钠）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图5、图6。

图5　水杨酸与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

4）苹果酸（钠）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图7、图8。

5）柠檬酸（钠）与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图9、图10。

由图5、图6可知，水杨酸和水杨酸钠对水泥净浆流动度影响不大；水杨酸对水泥的标准稠度凝结时间稍有影响，但影响很小；而水杨酸钠对水泥的标准稠度凝结时间有明显影响，且随着掺量的增加影响越大，适宜作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复配使用。

由图7、图8可知，苹果酸和苹果酸钠对水泥净浆流动度影响不大；苹果酸对水泥标准稠度凝结时间的延长有明显影响，且随着掺量的增加影响越大，适宜作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复配使用；而苹果酸钠对水泥标准稠度凝结时间影响很小，不适宜单独作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复配使用。

图6　水杨酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

图7　苹果酸与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

图8　苹果酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

图9　柠檬酸与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

由图9可知，柠檬酸随着掺量增加有使水泥净浆流动度变差的趋势，表明柠檬酸掺量增大会影响水泥的工作性能；但随着掺量增加柠檬酸还是能够明显延长水泥的标准稠度凝结时间，可作为缓凝剂与聚羧酸复配使用，但要控制掺量。

由图10可知，柠檬酸钠对水泥净浆流动度影响不大，但是对水泥标准稠度凝结时间影响明显，可作为缓凝剂与聚羧酸高效减水剂复合使用。

图10　柠檬酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

6）葡萄糖酸钠与聚羧酸高效减水剂复掺对水泥净浆流动度和凝结时间的影响见图11。

图11　葡萄糖酸钠与聚羧酸复掺的水泥净浆流动度和标准稠度凝结时间

由图11可知，葡萄糖酸钠在低掺量（＜0.07％）对水泥净浆流动度影响不大，但在高掺量下有使水泥净浆流动度变差的趋势；随着掺量的增加，葡萄糖酸钠对水泥的标准稠度凝结时间影响明显，可以作为缓凝剂与聚羧酸高校减水剂复合使用，但要控制掺量。

3　结论

1）除了柠檬酸和葡萄糖酸钠（在高掺量＞0.07％时）随着掺量增加有使水泥净浆流动度变差的趋势外，其余羟基羧酸（盐）在与聚羧酸高效减水剂复掺时均对水泥净浆流动度影响不大。可知，羟基羧酸（盐）与聚羧酸高效减水剂对水泥工作性能影响不大。

2）酒石酸、酒石酸钠、水杨酸钠、苹果酸、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠均对水泥的标准稠度凝结时间增加影响显著，而乳酸、乳酸钠、水杨酸、苹果酸钠影响不明显。可知，酒石酸、酒石酸钠、水杨酸钠、苹果酸、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠均可单独作为缓凝剂与聚羧酸复配使用。其中，柠檬酸要控制掺量，掺量太大会影响水泥的工作性能；葡萄糖酸钠则在低掺量下使用效果最好。

参考文献：

［1］GB/T 8077- 2000，混土外加剂匀质性试验方法［S］.

［2］GB/T 1346- 2001，水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法［S］.