液體葡萄糖酸鈉在混凝土中的應(yīng)用研究

蔣臨生，陳庭，李雪，徐新

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100）

液體葡萄糖酸鈉在混凝土中的應(yīng)用研究

蔣臨生，陳庭，李雪，徐新

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司，江蘇 徐州 221100）

液體葡萄糖酸鈉取代粉劑后應(yīng)用于混凝土中，提升了混凝土的坍落度保持性能和早期抗開(kāi)裂性能，未對(duì)混凝土力學(xué)性能產(chǎn)生不良影響，可替代粉劑葡萄糖酸鈉應(yīng)用于混凝土中。液體葡萄糖酸鈉中還原物的含量較高使得混凝土的凝結(jié)時(shí)間有小幅度延長(zhǎng)，3d 抗壓強(qiáng)度略有降低。

液體葡萄糖酸鈉；混凝土；應(yīng)用

0 前言

葡萄糖酸鈉是一種兼具緩凝和減水雙重功能的混凝土外加劑，其與高性能減水劑或高效減水劑復(fù)配后，可有效延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，降低混凝土坍落度損失，提升水泥與混凝土外加劑的適應(yīng)性，在諸多具有保坍功能的外加劑助劑中，葡萄糖酸鈉是應(yīng)用最為廣泛的一種[1]。

目前市場(chǎng)上最常用的是葡萄糖酸鈉粉劑產(chǎn)品，其質(zhì)量穩(wěn)定，運(yùn)輸、儲(chǔ)存方便，但售價(jià)較高。與之相比，液體葡萄糖酸鈉在生產(chǎn)時(shí)省卻了蒸發(fā)、離心、結(jié)晶、干燥等過(guò)程，并且將鉍催化劑多次循環(huán)使用，降低了生產(chǎn)設(shè)備的投資及生產(chǎn)時(shí)設(shè)備及能源資源的損耗[2,3]，其售價(jià)通常只有粉劑產(chǎn)品的 40%～50%。在混凝土市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的今天，液體葡萄糖酸鈉已在部分外加劑企業(yè)推廣應(yīng)用。與粉劑相比，液體葡萄糖酸鈉的純度相對(duì)較低，常含有果糖、二糖等雜質(zhì)，應(yīng)用時(shí)需加以注意。本公司技術(shù)人員通過(guò)批量試驗(yàn)，驗(yàn)證了液體葡萄糖酸鈉在混凝土中的使用性能。

1 原材料

（1）水泥：徐州中聯(lián) P·O42.5 水泥，3d 抗壓強(qiáng)度為 29.5MPa，28d 抗壓強(qiáng)度為 54.3MPa；

（2）礦粉：徐州中誠(chéng) S95，比表面積 435m2/kg，28d 活性 103%；

（3）粉煤灰：國(guó)華粉煤灰 F 類 I 級(jí)，45μm 篩余7.5%，需水量比 97%；

（4）天然砂：采自江西贛江，細(xì)度模數(shù) 2.6，含泥量 0.4%；

（5）碎石：淮海中聯(lián)碎石，5～25mm 連續(xù)級(jí)配，含泥量 0.1%；

（6）脂肪族母液：安徽佳源 JW-I，固含量 32%，減水率 18%；

（7）聚羧酸母液：蘇博特 801，固含量 39%，減水率 30%；

（8）葡萄糖酸鈉粉劑：西王，白色固體，密度1.34×103kg/m3，純度 99%；

（9）液體葡萄糖酸鈉：鄭州博凱利，棕褐色液體，密度 1290kg/m3，固含量 41%。

2 試驗(yàn)方法

此次試驗(yàn)參照脂肪族外加劑和聚羧酸外加劑的正常復(fù)配方案，液體葡萄糖酸鈉摻量依據(jù)廠家的推薦摻量為固體的 2.5 倍（外加劑的復(fù)配方案如表 1 所示）。試驗(yàn)采用 C30 商品混凝土的配合比（如表 2 所示），檢測(cè)混凝土的初始坍落度、坍落度經(jīng)時(shí)損失、凝結(jié)時(shí)間和3d、7d、28d 抗壓強(qiáng)度以及混凝土的早期抗開(kāi)裂性能。參考標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T 50080－2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》、GB/T 50081－2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》和 GB/T 50082－2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》。

表 1 外加劑復(fù)配方案 kg/t

表 2 C30 商品混凝土配合比 kg/m3

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 液體葡萄糖酸鈉對(duì)混凝土工作性能的影響

按照表 1 的復(fù)配方案，對(duì)比液體葡萄糖酸鈉與粉劑葡萄糖酸鈉在 C30 商品混凝土中的使用性能，液體葡萄糖酸鈉的用量折固后與粉劑的用量相當(dāng)，測(cè)試混凝土的初始坍落度、1h 后坍落度和混凝土凝結(jié)時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果如表 3 所示。

表 3 混凝土工作性能檢測(cè)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，與粉劑相比，液體葡萄糖酸鈉在與脂肪族母液復(fù)配使用時(shí)，混凝土的初始坍落度沒(méi)有明顯差異，但坍落度經(jīng)時(shí)損失有明顯改善，流動(dòng)性能亦有所提升；在與聚羧酸母液復(fù)配時(shí)，混凝土的初始坍落度與坍落度經(jīng)時(shí)損失沒(méi)有明顯差異。表明對(duì)于自身保坍性能較差的脂肪族母液，液體葡萄糖酸鈉有著更為良好的工作性能改善作用，對(duì)于自身保坍型能較好的聚羧酸母液，液體葡萄糖酸鈉也未使混凝土工作性能劣化，流動(dòng)性能還有一定幅度的提升。從凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，液體葡萄糖酸鈉相較與粉劑而言，小幅度地延長(zhǎng)了混凝土的凝結(jié)時(shí)間。這與液體葡萄糖酸鈉中含有的糖類雜質(zhì)有關(guān)，經(jīng)碘量 B 法測(cè)量，液體葡萄糖酸鈉的還原物含量為 10%，而粉劑的還原物含量?jī)H為 1%，還原物對(duì)混凝土水化的抑制作用高于葡萄糖酸鈉，因而，液體葡萄糖酸鈉使用后，混凝土的凝結(jié)時(shí)間有所延長(zhǎng)。

3.2 液體葡萄糖酸鈉對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響

由于液體葡萄糖酸鈉中的還原物與粉劑相比存在較大的差異，在工作性能的對(duì)比試驗(yàn)中已對(duì)凝結(jié)時(shí)間產(chǎn)生了明顯的影響，因此必須驗(yàn)證其對(duì)力學(xué)性能的影響，具體試驗(yàn)結(jié)果如表 4 所示。

表 4 混凝土力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，與粉劑相比，使用液體葡萄糖酸鈉作為緩凝劑的混凝土 3d 抗壓強(qiáng)度略低，7d 和 28d 抗壓強(qiáng)度與使用粉劑葡萄糖酸鈉的持平。說(shuō)明液體葡萄糖酸鈉的使用未降低混凝土的力學(xué)性能，其 3d 強(qiáng)度略低是由于液體葡萄糖酸鈉中含有較多的還原物雜質(zhì)抑制了膠凝材料的早期水化所致。

3.3 液體葡萄糖酸鈉對(duì)混凝土早期抗開(kāi)裂性能的影響

依據(jù) GB/T 50082－2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》，檢測(cè)液體葡萄糖酸鈉取代粉劑葡萄糖酸鈉后混凝土在約束條件下的早期抗開(kāi)裂性能，測(cè)試混凝土單位面積的裂紋條數(shù)和開(kāi)裂面積，測(cè)試結(jié)果如表 5 所示。

表 5 混凝土早期抗開(kāi)裂性能檢測(cè)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，與粉劑相比，使用液體葡萄糖酸鈉作為緩凝劑的混凝土開(kāi)裂條紋數(shù)變少，開(kāi)裂面積都有所下降，裂紋深度也變淺。這可能是由于使用液體葡萄糖酸鈉后混凝土拌合物的保水性能提升所致。早期抗開(kāi)裂的試驗(yàn)結(jié)果表明，液體葡萄糖酸鈉對(duì)混凝土的早期抗開(kāi)裂性能有一定的促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

（1）液體葡萄糖酸鈉取代粉劑后應(yīng)用于混凝土中，混凝土的初始坍落度沒(méi)有明顯差異，但坍落度經(jīng)時(shí)損失有明顯改善，且凝結(jié)時(shí)間有所延長(zhǎng)。測(cè)試結(jié)果表明，這是由于液體葡萄糖酸鈉中還原物的含量較高所致。

（2）液體葡萄糖酸鈉取代粉劑后應(yīng)用于混凝土中，未對(duì)混凝土力學(xué)性能產(chǎn)生不良影響，且早期抗開(kāi)裂性能有所提升?；炷恋?3d 抗壓強(qiáng)度略有降低亦是由于液體葡萄糖酸鈉中還原物的含量較高抑制膠凝材料的早期水化所致。

[1] 柯余良，方云輝，林添興，等．緩凝型葡萄糖酸鈉的工藝及其應(yīng)用研究．新型建筑材料[J]．2012(7)∶ 13-15.

[2] 陳建初，舒滔，郭均高．用葡萄糖母液制備混凝土高效緩凝劑[J]．武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(8)：30-33．

[3] 郭均高，舒滔，徐潤(rùn)秋，等．葡萄糖酸鈉水劑生產(chǎn)及在混凝土中代替其粉劑的應(yīng)用[J]．武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2010 (11)∶ 12-14．

蔣臨生（1981—），男，本科，工程師，從事商品混凝土的生產(chǎn)和研究工作。

［通訊地址］徐州市銅山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)第三工業(yè)園盛寶路西首 徐州中聯(lián)混凝土有限公司（221100）