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菱镁胶凝材料减水剂及缓凝剂的研究
来源:青海镁业 | 作者:pmoa809fde2 | 发布时间: 2016-07-11 | 14472 次浏览 | 分享到:

摘要:对研制出的几种菱镁胶凝材料减水剂和缓凝剂分别进行了减水率、强度,缓凝时间、强度、耐水性试验,证明我们研究的减水剂效果优于NNO、FDN,缓凝剂优于磷酸。

关键词:菱镁胶凝材料;减水剂;缓凝剂;流动度;强度
菱镁胶凝材料由于本身的缺陷和存在的弊病,往往只能用于耐久性要求不高的产品,要想延长其耐久性,就需要添加各种改性剂以改善其性能,根据作用不同可分为抗水剂、抗吸潮返卤剂、抗变形剂、调热剂、加气剂、稳泡剂、着色剂等,本文主要介绍我们最新研究成果:减水剂和缓凝剂。
减水剂
混凝土外加剂中的减水剂如NNO、FDN等,许多作者都在菱镁文章中论及其使用效果,但根据我们的试验效果并不理想,NNO、FDN在卤水中溶解性差,使用时需高速搅拌才能溶化。
11  加入NNO的效果见表1
             表1 NNO对减水率及强度的影响


编号
容重g/cm3
减水率,%
28天强度,MPa
抗折
抗压
7181
1.72
10.8
42.5
7182
1.48
9.3
9.1
32.1


表1中7181#未加减水剂,7182#加入NNO5‰(占轻烧镁粉重量),从表中看出加入减水剂后,达到了减水的效果,但是强度降低明显,抗折强度降低了15.7%,抗压强度降低了24.5%。
1.2  加入FDN的效果见表2
 表2  FDN对减水率及强度的影响


编号
容重g/cm3
减水率,%
28天强度,MPa
抗折
抗压
831
1.77
12.3
52.2
832
1.79
5.2
12.1
48.4


表2中831#未加减水剂,832#加入FDN3‰,加入FDN后抗折强度变化不大,但是抗压强度降低了7.3%。
所以这两种减水剂都不太适合用于菱镁制品中,急需研制一种专用减水剂。
1.3   菱镁制品专用减水剂
我们对菱镁制品专用减水剂进行了研究,用正交试验法研究出了4种配方的减水剂,对其使用效果进行了实验。掺加1%减水剂效果见表3。
1.3.1         菱镁制品专用减水剂对菱镁水泥砂浆流动度的影响
掺加1%减水剂效果见表3。
表3几种减水剂对菱镁水泥砂浆流动度的影响
 


编号
减水剂
流动度,㎜
流动度提高率,%
1
130
2
1#减水剂
134
3.1
3
2#减水剂
136
4.6
4
3#减水剂
150
15.4
5
4#减水剂
134
3.1


从表3中看出3#减水剂减水效果最好。
132  减水剂对胶凝材料物理力学性能的影响见表4。
表4减水剂对强度的影响


减水剂,加量1%
容重g/cm3
7天强度,
MPa
15天强度,MPa
浸水7天软化系数
抗折
抗压
抗折
抗压
抗折
抗压
1
1.81
10.8
61.8
13.1
63.5
0.92
0.76
2
1#减水剂
1.88
12.5
71.7
13.4
73.9
0.79
0.79
3
2#减水剂
1.89
15.2
63.3
17.4
67.6
0.76
0.88
4
3#减水剂
1.84
11.5
63.2
12.3
64.4
0.88
0.77
5
4#减水剂
1.89
11.2
63.3
13.6
62.1
0.88
0.86


从表4中可看出,除极个别配方外加入减水剂后,可不同程度提高强度,特别是抗压强度提高明显,1#减水剂抗压强度提高最明显,7天抗压强度提高16.0%,15天抗压强度提高16.4%;2#减水剂抗折强度提高明显,7天抗折强度提高40.7%,15天抗折强度提高32.8%。
综合评定减水效果和对强度的影响2#减水剂效果较好。
减水剂加入,减少了卤水用量,使MgO/MgCl2摩尔比增大,提高了硬化体的强度;减少了胶凝材料硬化体中游离氯化镁的含量,使产生吸潮返卤的可能性减少;减水剂的加入,提高了容重,使硬化体密实度提高,浸水后强度增强。
缓凝剂
菱镁胶凝材料具有硬化快、强度高的特点,夏季硬化更快,往往来不及成型已经硬化,给生产操作带来困难;而且反应硬化快,反应热集中,还容易造成制品的变形,所以在夏季有必要加入缓凝剂来延缓凝结时间。通常使用的缓凝剂有水扬酸、酒石酸、多聚磷酸钠、磷酸等,但是仅仅掺入上述缓凝剂,在夏季气温高时,并不能满足要求,况且磷酸盐加量过大,对强度及耐水性等方面有不利影响,我们经过多次试验合成的缓凝剂效果很好。
2. 合成缓凝剂的缓凝效果
表5缓凝剂对砂浆凝结时间的作用


编号
缓凝剂,1%
初凝时间,min
终凝时间,min
1
146
261
2
磷酸
217
294
3
5#
273
396
4
5# -1
358
440
5
5# -2
411
480
6
5# -3
323
473
7
5# -4
397
464
8
5# -5
414
458


从表5中看出,加入我们研制的缓凝剂比用磷酸效果好,5# -2初凝时间比用磷酸延长194分钟,延长了89.4%,终凝时间延长186分钟。
2. 缓凝剂对强度及耐水性影响
表6缓凝剂对强度及耐水性影响


编号
缓凝剂,1%
容重g/cm3
14天强度,MPa
浸水7天软化系数
抗折
抗压
抗折
抗压
1
5#
1.82
11.7
56.1
0.72
0.67
2
5# -1
1.84
9.7
60.4
1.00
0.66
3
5# -2
1.87
10.5
55.5
0.99
0.89
4
5# -3
1.84
14.4
59.1
0.82
0.81
5
5# -4
1.82
11.8
59.2
0.80
0.71
6
5# -5
1.86
13.9
57.5
0.81
0.88


从表6看出,加入改进型缓凝剂,提高了容重,大部分配比都提高了强度,特别是5# -3缓凝剂强度提高明显,5# -2软化系数也有提高。
2缓凝剂加量对凝结时间的影响
表7缓凝剂加量对凝结时间的影响


编号
缓凝剂,1%
终凝时间,min
28天强度,MPa
 
抗折
抗压
1
0
220
7.9
56.2
2
1
340
11.3
66.7
3
2
410
11.4
58.6


从表7中看出,随着缓凝剂加量增大,凝结时间显著延长,强度也有提高,但是加量在2%时抗压强度提高没有1%时大。
本产品特别适合夏季使用,解决用磷酸作缓凝剂用量大,缓凝效果不明显,降低强度的弊病。经国内一百多个菱镁制品厂使用,使用效果非常满意。
结语
(1)菱镁胶凝材料减水剂不但具有良好的减水效果,而且能够提高强度,对抗压强度提高比较明显。
      (2)菱镁胶凝材料缓凝剂既有良好的缓凝效果,又提高了强度和耐水性,解决了市场上销售的缓凝剂降低强度比较明显的弊病。
    
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