华新水泥总裁李叶青:到2030年公司单位产品产值的碳排放量将比2005年下降70%以上
6月13日至14日,全球水泥和混凝土协会 (GCCA)领导人峰会在瑞士苏黎世召开,华新水泥总裁李叶青及140多名来自豪瑞(Holcim)、海德堡(Heidelberg)、西麦斯(Cemax)等全球水泥企业负责人,地区水泥协会的代表参加了会议。
......
掺外加剂能控制水泥早期水化过程(预 诱导期和诱导期),使诱导期延长,这样就能减小坍落度损失。根据这一观点能延长水化诱导期的不仅是缓凝剂,而且可以是早强剂和特殊高分子化合物。图2是硅 酸盐水泥的水化放热曲线,表明掺0.05%的糖或葡萄糖酸钠可使初期水化放热速率减小,诱导期延长。图3是外加剂对硫铝酸钙水化放热过程的影响,表明三乙 醇胺同糖一样,能降低水泥初期水化放热速率,延长水化诱导期。图4是掺CSP时水泥微分放热和积分放热曲线,由此看出CSP能降低初期水化放热速率和放热 量,延长水化诱导期,因此它广泛用于配制FLC和HPC,具有工作性好,坍落度损失小,早强增强的特性。
在配制CSP时,为了解决对水泥的适应性,我们根据分散—竞争吸附作用或分散—螯合作用的分同机理进行配方设计,因此能保证新拌混凝土具有好的工作性,坍落度损失小。
[Page]
3 坍落度损失速率与等效缓凝系数的关系
在进行CSP配方设计时,为了控制坍落损失,我们提出了等效缓凝系数(Nt)这一重要参数。Nt是通过测定掺缓凝剂(不同品种和不同掺量)的硅酸盐水泥的凝结时间,经计算确定的。
T=(t1-t0)/t0 (1)
式中:T——相对缓凝系数
t0——空白水泥的初凝时间(分)
t1——掺缓凝剂时水泥初凝时间(分)
Nt=T/Ts (2)
式中:Nt——等效缓凝系数
Ts——掺0.1%的糖时相对缓凝系数
T——掺一定量的缓凝剂时,相对缓凝系数
现将常用的缓凝剂和缓凝减水剂的等效缓凝系数(Nt)列入表-1和表-2。
延缓FLC 和HPC的坍落度损失(初始坍落度20~22cm,90分钟≥15cm),所要求的Nt值,取决于水泥的矿物组成、含碱量、混合材品种以及混凝土的配合 比,掺合料品种和掺量,以及环境温度等因素。要延缓坍落度损失,CSP中所有缓凝组分的(Nt)i的总合应满足FLC或HPC所要求的Nt值,即:
Nt=∑(Nt)i (1)
式中:Nt——满足工作性时FLC或HPC要求的等效缓凝系数
(Nt)i——第i种缓凝组分的等效缓凝系数
通过调整CSP的Nt值能控制坍落度损失,而混凝土硬化速度取决于凝结时间差(Δt):
Δt=t2-t1
式中Δt——掺CSP时的凝结时间差(分)
t2——CSP中缓凝组分的终凝时间(分)
t1——CSP中缓凝组分的初凝时间(分)
Δt小时,混凝土硬化速度快,可提前脱模,加快工程进度。相反,Δt大时,水化硬化速度慢,可防止大体积混凝土温度应力裂缝的产生。 [Page]
若采用分散—螯合作用机理设计CSP配方,不但能控制坍落度损失,而且使混凝土不大缓凝。这种情况下,CSP中的螯合剂(如无机和有机螯合剂,以及高分子螯合剂)在水化初始,与液相中的Ca2+离子形成稳定的螯合物,使Ca2+离子的过饱和程度降低,因此水化诱导期延长,坍落度损失减小。图5表示分散—螯合作用机理,由此表明,分散作用破坏了浆体的凝聚结构,使流动性提高。同时螯合作用使Ca2+离子过饱和程度降低,阻止二次凝聚,因此流动度损失减小。
4 坍落度损失与SO3含量的关系
水泥生产中,石膏的掺量与C3A含量和比表面积有关,为了使石膏与C3A反应生成足够的钙矾石,沉淀在C3A上延缓C3A的水化。石膏加入硅酸盐水泥,不仅是为了调凝,更重要的还是加速阿里特的水化。其加量影响强度发展的速率和体积稳定性,因此许多国家的水泥标准中介绍了“最佳石膏量”,并且用三氧化硫(SO3)含量表示。水泥中最佳石膏量是在水灰比0.50时通过胶砂强度试验确定的。正常的凝结是由于C3S的水化形成C-S-H的结果。这时液相中铝酸盐、硫酸盐、Ca2+离子比例适宜,可能形成细粒的钙矾石而且它能使系统在整个诱导期保持流动性,随着C3S的水化和C-S-H的形成系统将逐渐失去流动性。当SO3不足时,C3A 水化较快,会产生异常凝结,因此流动度损失很快。在实际应用中,典型的“欠硫化”水泥很少见。但是,用CSP配制FLC时,有时会出现“欠硫化”现象。特 别在北京地区用琉璃河普硅425和矿渣425水泥,京都普硅525水泥,冀东普硅525水泥等,掺CSP配制FLC按CSP正常配方坍落度损失很难控制, 即使改变CSP中的缓凝剂品种和计量坍落度损失还是较快。产生这种“欠硫化”现象的原因可能是:
a.CSP的加入降低了石膏的溶解度,使SO3不足。
b.最佳石膏量在W/C=0.50,经强度试验确定的,而掺CSP配制FLC时水胶比一般小于0.50,因此使SO3总量减小。
c.掺合料(如膨胀剂)掺入,使石膏与C3A平衡改变。
在我们的试验中发现采用高浓萘系高效减水剂配制CSP使坍落度损失加快,而改用低浓萘系高效减水剂配制的CSP时坍落度损失减小。因为低浓萘系高效减水剂硫酸钠含量(20%左右)高,补充了SO3的不足。另外,CSP中含增加石膏溶解度或代替石膏作用的辅助剂,也可以减小坍落度损失。因此为了避免欠硫化现象的产生,CSP应由高效减水剂、缓凝剂和辅助剂组成。
5 结论
5.1 “能延长水泥水化诱导期,就能减小坍落度损失”,具有这种作用外加剂不仅是缓凝剂,而且有早强剂和特殊高分了化合物。
5.2 根据“分散—竞争吸附作用”和“分散—螯合作用”机理可以设计用于FLC、HPC的CSP配方,其中参数Nt决定坍落度控制程度,Δt决定混凝土硬化速度。
5.3 发现掺CSP配制FLC有时会产生“欠硫化”现象,这时为了减小坍落度损失,CSP应由高效减水剂、缓凝剂和辅助剂组成。
编辑:
监督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com
热门品牌价格
地区频道价格
6月13日至14日,全球水泥和混凝土协会 (GCCA)领导人峰会在瑞士苏黎世召开,华新水泥总裁李叶青及140多名来自豪瑞(Holcim)、海德堡(Heidelberg)、西麦斯(Cemax)等全球水泥企业负责人,地区水泥协会的代表参加了会议。
6月9日,海南省混凝土行业高质量发展大会在海口举行。会上宣布海南省混凝土协会正式成立。
6月3日,以“创新驱动,以变应变”为主题的中国混凝土与水泥制品行业大会在江苏南京隆重召开!
在南京国际展览中心,2023中国混凝土展的现场,热火朝天。
推荐文章