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水泥中的可溶性碱通常以Na2O当量表示,它主要来源于生产水泥的粘土及混合材中,适量的可溶性碱有利于推进水泥水化,有利于混凝土早期的发展,水泥混凝土流动性随着碱含量的增加而增加,但是到达规定量,水泥会急剧水化,水泥浆流动性大幅度下降,掺入减石膏板减水剂后塑化效率也明显降低,减水剂用于商品混凝土及泵送混凝土施工坍落度经时损失率增大。
产生上述现象的原因一般认为,水泥中的碱对铝酸三钙(C3A)的溶出产生了作用,此时水泥在调凝剂CaSO4参预下很快形成了AFt晶体,并包裹在C3A表面,抑制了C3A直接水化形成铝酸钙,改进了水泥浆的流动性,但是如果水泥中碱含量过高,由于初始就有大量AFt晶体形成,反而使流动度下降,减水剂用于上述水泥适应性会降低,主要表现在减水率不够,塑化效率差,坍落度经时损失率高。
在使用高碱水泥时,如釆用低硫酸盐含量的减水剂,使用效率差,而如果采用硫酸盐含量较高的减水剂(硫酸钠含量20%以上)使用效率却会明显改进,这主要是,低浓石膏板减水剂所含CaSO4是在合成中和时产生,水溶性好,在水泥中石膏尚未溶解时就大量溶于水中,当较高的碱加快C3A溶出时,因水中已有大量SO3存在,与C3A反应,形成AFt,从而阻止了因形成铝酸钙而导致的流动性下降,并减小了坍落度损失,不难看出,硫酸钠含量高的减水剂更能适应高碱水泥。
许多石膏板减水剂PH值较低,如与柠檬酸等酸性缓凝剂合用对高碱水泥很难适应,主要是酸性外加剂掺入高碱水泥后,会产生酸碱中和放热反应,温度急剧上升,不但促使水泥加快水化,大量水化热放会产生恶性循环,所配制的混凝土不但流动性差,坍落度很可能在短时间内消失。但如果采用其它碱性缓凝剂则可避免上述现象的产生。
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