缓凝剂对混凝土硬化强度的影响
(1)对抗压强度的影响
缓凝剂可能使混凝土的1d强度降低,但7d的抗压强度与未加缓凝剂的强度相当。
缓凝剂使混凝土凝结速度减慢,因而使混凝土的初期强度有所降低,这是缓凝剂的一种作用。但由于混凝土的凝结速度放慢了,其凝结后的水化反应并未明显削弱,因而使混凝土的后期强度增长率与未掺时一样,不会受到削弱
在合理的掺量范围,这种缓凝作用对后期的水泥水化反应及结晶过程还可以成为有利因素,可能使混凝土的后期强度比不掺的有所提高。
这种对强度的影响,主要归结为对水化反应起了推迟作用,使水化程度降低所致。在水泥水化期间,由于缓凝剂的作用,使扩散及沉降速度降低,使水化物生成减慢,其结果使得在水泥颗粒的空隙间生成的水化物分布更为均匀,使水化物结合面加大,因而能改善硬化体的强度。
现将各种缓凝剂对水泥砂浆各龄期强度的影响的试验结果列表:
从表中的数据可以看出:随着缓凝剂渗量增加,缓凝作用增强;在合理的掺量范围内,参缓凝剂不会影响后期(28d)强度,甚至有所提高,超剂量使用缓凝剂不但产生严重缓凝,而且使后期强度明显降低,甚至因水分的蒸发和散失对混凝土造成更不利的影响。
因此,在使用缓凝剂和缓凝减水剂时,应根据水泥品种和标号,混凝土配比和水泥用量,对暖凝时间的要求以及环境温度,通过实验确定缓凝剂的最佳参量。超剂量掺用将造成严重的后果,产生工程质量事故
(2)对混凝土干缩和徐变的影响
一般来说,含有缓凝剂的硬化水泥浆的干缩与普通水泥浆基本相同。但含缓凝剂的混凝土中,一般干缩会轻微减小或增加,收缩随剂量增加而增加。
Scholer研究了65种不同缓凝剂如木质磺酸盐、羟基艘酸、碳水化合物及纯化学试剂,发现在有缓凝剂情况下,塑性收缩(浆体在不同湿度下放置不同时间,而仍处于塑性状态)一般增加。较长时间处于塑性阶段及水泥浆体处于更分散的状态可能是这种现象的原因。
大部分缓凝剂对干缩和徐变没有有害影响,通常只会增加混凝土的干缩及徐变的速率,但不影响其极限值,其影响取决于混凝土配合比的设计、水化时间、干燥条件及加载时间。
(3)对抗渗、抗冻耐久性的影响
参缓凝剂后通过冻融循环试验证实其耐久性与不掺的相似。掺缓凝减水剂的混凝土由于水灰比的降低,后期水化产物的均匀分布、强度的提高,将有利于抗渗、抗冻性的提高。
基于冻融试验的引气混凝土耐久性研究表明,大多数掺羟基羚酸及糖类缓凝剂的混凝土与不掺的混凝土一样耐久。多数含木质素磺酸盐缓凝剂混凝土的相对耐久性指标比含其他缓凝剂的混凝土较差,这可能说明,木质素磺酸盐形成的气泡尺寸及间隔系数不如普通引气剂如松香皂、树脂那样有效。