缓凝抗卤剂

缓凝剂
缓凝剂是指高温（25~35℃）生产时能够明显延缓菱镁水泥初凝时间，降低菱镁水泥反应峰值温度的外加剂。高温生产时，菱镁水泥固化过程中释放出大量的热，放热峰值温度可达140℃。如此剧烈的放热过程会使制品产生热膨胀，导致制品产生变形，甚至会出现微裂纹或裂缝。菱镁水泥初凝时间过短，来不及操作菱镁料浆就失去可操作性，同时生成9·1·5相，减少了5·1·8相的比例，大量MgCl₂以游离形式存在于菱镁制品内部，增加制品吸潮返卤的可能性。
（1）缓凝剂种类
缓凝剂可以通过各种途径分散菱镁水泥反应过程中的水化热，其理论有吸附理论、络合理论和沉淀理论。常见的缓凝剂可分为有机酸及其相应盐类、无机酸及其相应盐类。有机缓凝剂主要有柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等，它们相对应的盐，如柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠等都具有很好的缓凝效果，无机缓凝剂包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硼酸、硼酸钠等也有一定的缓凝效果。
（2）缓凝剂对初凝时间的影响
菱镁水泥初凝时间测定方法结合GB1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》和WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关要求进行测试。此处介绍的实验方法与WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关规定稍有区别：
①标准上规定试件原材料中含有标准砂，菱镁制品在实际生产中大多不掺加粗骨料，少数使用细砂，使用标准砂为原料测试改性剂的适用性没有实际意义。
②笔者将实验室试件养护温度由(20±2)℃提高到为(30±2)℃，试验时菱镁水泥量较少，缓凝剂缓凝优势不能很好地体现出来。
笔者设计菱镁水泥初凝时间测定方法介绍如下：
仪器：标准维卡仪（含圆模）、行星式胶砂搅拌机、标准养护箱
检测方法：
菱镁水泥净浆原材料用量如下：
轻烧粉                450g
卤  水                (450×N)g；
改性剂                按推荐的掺量范围的取下限
N为菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm时，所有卤水与轻烧粉的比值；菱镁水泥砂浆流动度的原料配比为：
轻烧粉                280g
标准砂                840g
卤  水                约180g，以菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm时所用卤水的实际加入量为准。 
配合比确定以后，用行星式胶砂搅拌机将轻烧粉和卤水拌合均匀，按要求装入圆模。以轻烧粉全部加入卤水中的时间作为初凝起始时间。养护箱温度为(30±2)℃，湿度为(70±5)%。
试件在养护箱中养护至30min时进行第一次测试。测试时，从养护箱中取出圆模放到试针下，降低试针与菱镁水泥净浆表面接触距离。拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，试针垂直自由地沉入菱镁水泥净浆。观察释放试针30s时指针的读数。临近初凝时间时每隔5min（或更短时间）测定一次。当试针沉至距底板(4±1)mm时，可以认为菱镁水泥达到初凝状态；以菱镁水泥全部加入水中至初凝状态的时间作为菱镁水泥初凝时间，用“min”表示。

标准维卡仪（含圆模）
缓凝剂初凝时间差按下式计算：
    式中：
—初凝时间差，min；
—掺改性剂菱镁水泥的初凝时间，min；
—基准菱镁水泥的初凝时间，min。
在实际生产菱镁制品时，由于菱镁制品批量较大，集中养护所释放出的热量会造成环境温度升高，因此，缓凝剂添加量要根据实际生产需要来决定。
常见缓凝剂缓凝效果见图

                                                 常见缓凝剂的缓凝效果（养护温度30℃）
由图3.2可知六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、酒石酸钠对菱镁水泥没有明显的缓凝效果，葡萄糖酸钠、酒石酸、柠檬酸添加量大于10‰时缓凝效果明显。
2.3缓凝剂对菱镁水泥强度影响
H₃PO₄和磷酸二氢盐对菱镁水泥有较明显的缓凝作用，它们对菱镁水泥耐水性有一定的正面作用，但对菱镁制品28d强度有不利影响。这是因为，对菱镁水泥有明显缓凝效果的大多为酸性试剂，而菱镁水泥料浆为碱性环境，单一成分的酸性试剂对菱镁水泥水化过程产生不利影响，减少5·1·8相生成量，破坏5·1·8相晶体结构，降低制品强度。采用双组份或多组分缓凝剂既可达到缓凝效果又不影响制品强度。
不同种类缓凝剂对菱镁水泥强度的影响（单位：KN）

	对照组		GX-1#缓凝抗卤剂，5‰		H3PO4，5‰
	抗压强度	抗折强度	抗压强度	抗折强度	抗压强度	抗折强度
3d	71.62	5.87	75.56	5.54	60.37	3.95
提高率			5.50%	-5.62%	-15.71%	-32.71%
7d	96.52	6.91	108.85	6.44	75.89	4.78
提高率			12.77%	-6.80%	-21.37%	-30.82%
28d	127.54	7.64	142.31	7.83	95.63	4.95
提高率			11.58%	2.49%	-25.02%	-35.21%

从表3.1中可以看出：
a、掺加5‰H₃PO₄菱镁水泥的抗压、抗折强度都有不同程度的下降；
b、掺加5‰GX-1#缓凝抗卤剂菱镁水泥的抗压强度有小幅提升。
H₃PO₄加入量超过3%，H₃PO₄会与活性MgO剧烈反应生成MgHPO₄（磷酸一氢镁），菱镁水泥固化速率加快，导致料浆很快失去可操作性。生产中我们要摈弃化工小料，使用按照科学方法配制而成的GX-1#缓凝抗卤剂，不仅能获得优良缓凝效果，还能提升菱镁制品强度和耐水性。
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GX-1#缓凝抗卤剂
GX-1#缓凝抗卤剂是我公司的另一拳头产品。GX-1#缓凝抗卤剂可有效延缓高温（25～40℃）生产环境下菱镁水泥的初凝时间，提高料浆的可操作性能。同时GX-1#缓凝抗卤剂可以改善5?1?8晶种的堆积状态，堵塞体系中的毛细管道，从而达到辅助抗卤的目的。
理化性能指标：
外观：无色透明到淡绿色粘稠液体  密度：1.26～1.30g/cm?  粘度：500cs  固含量：≥ 55%  PH值：1～2
使用方法及注意事项：GX-1#改性剂用量一般为氧化镁重量的5～10‰，根据生产条件、所需操作及固化时间进行微调。使用时直接加入到已陈化清澈的氯化镁溶液中即可。GX-1#改性剂为酸性液体，不能与碱值质共存。