外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响分析

外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响分析

李璟

天津市交通科学研究院天津300300

摘要：硫铝酸盐水泥是建筑施工中的常见材料，其性能的高低与建筑质量息息相关，为改善硫铝酸盐水泥的性能，通过添加外加剂，使硫铝酸盐水泥的抗压强度得到提高，以更好的发挥硫铝酸盐水泥性能。下面笔者就外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响进行简要分析。

关键词：外加剂；硫铝酸盐；水泥性能；影响；

一、实验材料与方法

1.实验材料

本次实验过程中选择了一款快硬硫铝酸盐水泥和FDN高效减水剂。此外，在实验过程中，还运用了相应的化学试剂，即硫酸钠、碳酸锂、硼酸以及硫酸铝和亚硝酸钠等多种材料，确保实现对硫铝酸盐水泥性能的有效检测。

2.实验方法

可按照GB1346－89标准进行，确保将凝结时间控制在合理的范围内。而对于水泥净浆强度的测试，应在4cm×4cm×4cm的小立方体试件中进行，且水与水泥的配比还应按照稠度的标准用水量进行展开。当相应的试件成型之后，还应将模型的温度控制在18℃～22℃之间，且湿度应大于养护箱湿度的90%，并等待3h，确保实现模型的有效脱落，实现对硫铝酸盐水泥抗压性能、抗腐蚀性能的有效测定，并测定水泥的使用强度是否符合有关设计要求。

二、实验结果与分析

1.FDN对硫铝酸盐水泥性能的影响

FDN外加剂在硫铝酸盐水泥中得到了广泛的应用，其可以有效降低硫铝酸盐水泥的稠度用水量。而一旦FDN的剂量达到1.2%时，硫铝酸盐的减水率就会达到22%，这也在一定程度上表明了FDN外加剂与硫铝酸盐水泥之间具有较强的相容性。而随着FDN剂量的不断加大，水泥的标准稠度值将不再发生变化，这样也表明了当FDN外加剂的剂量达到饱和状态时，其不再会给水泥的标准稠度带来影响。

且当FDN的值达到饱和状态之后，随着FDN剂量的不断加大，水泥的最终凝结时间就会不断的缩短。FDN外加剂具有一定的分散和润湿的作用，其在水泥中的添加，在一定程度上提高水泥的初期水化速度，这样会给硫铝酸盐水泥的使用性能带来影响。

而随着用水量的不断增加，促进水泥内部凝胶体凝胶网络的形成，这也表明了FDN外加剂的添加能够有效提高水泥的凝结效率。但是，当FDN剂量达到饱和状态之后，就会分离出一定的带电离子，带电离子就会被吸附在水泥的表面，并增加水泥内部的电位量，给水泥颗粒与水之间的良好基础带来了影响，以此实现了水泥的快速凝结。因此，FDN对硫铝酸盐水泥标准稠度、初凝时间、终凝时间、3h抗压强度、6h抗压强度、1d抗压强度、3d抗压强度所产生的影响，如表1所示

表1FDN对硫铝酸盐水泥性能的影响

2.碳酸锂对硫铝酸盐水泥性能的影响

与FDN外加剂进行对比可以发现，碳酸锂外加剂也会对硫铝酸盐水泥性能产生比较大的影响。如果碳酸锂含量为0.025%时，会导致水泥初凝和终凝时间分别下降18min和24min。而随着碳酸锂外加剂剂量的不断增加，就会在一定程度上加快水泥的凝结时间。此外，碳酸锂外加剂的使用还能加快硫铝酸盐水泥的早期水化，随着剂量的不断提升，还能有效提高硫铝酸盐水泥的抗压性能。但是，当碳酸锂的添加剂量达到一定值后，水泥的抗压性能就会出现下降的趋势，这主要是由于随着碳酸锂剂量的不断增加，会加快水泥的水化程度，而水泥的快速水化使得其产生的钙化物来不及在浆体中得到均匀分布，造成水泥内部有些区域的钙化物数量较多，而部分区域的钙化物数量较少，进而影响了整个水泥的使用强度。

3.硼酸对硫铝酸盐水泥的影响

为了缩短工程的施工时间，有时需要在水泥中掺入一定剂量的缓凝剂，缩短水泥的凝结时间，充分发挥出水泥的使用性能。而通过在硫铝酸盐水泥中加入一定剂量的硼酸可知，其对水泥的标准稠度没有影响，且较少剂量的添加，对水泥的影响效果较不明显。硼酸影响硫铝酸盐水泥的主要原理为：当在硫铝酸盐水泥中加入一定剂量的硼酸之后，就会形成相应的硼酸钙，并将水泥颗粒化的水层表面包裹起来，确保提高水泥悬浮体的稳定性，并阻止水泥粒子实现凝聚，有效延缓水泥的凝结时间，实现对水泥的高效利用。硼酸在水泥中所产生的硼酸钙不能完全包裹水泥的熟料颗粒，这样会加快熟料颗粒的水化速率，不利于硫铝酸盐水泥的快速凝结。

而当添加的硼酸剂量过大时，就会形成较多的硼酸钙，增大水泥内部的凝结难度，不利于水泥的快速凝结。此外，不同剂量硼酸的添加，还会在一定程度上影响着水泥的抗压性能。其中，如果硼酸添加剂量超过0.1%时，水泥的强度会随着剂量的增加而逐渐变强。但是，当过了3h之后，硼酸对硫铝酸盐水泥的影响将远远大于空白样时期的影响，这也在一定程度上表明了硼酸会影响硫铝酸盐水泥的早期强度，不会给后期硫铝酸盐水泥的使用强度带来较大的影响。

4.复合外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

不同类型的有机外加剂都会给硫铝酸盐水泥的性能带来不同的影响。其中，为了有效实现对硫铝酸盐水泥性能的高效检测，就可在较为明显的缓凝效果下，确保不影响硫铝酸盐水泥早期强度的前提下，适当引入其他组分的缓凝剂，实现对水泥性能的有效检测。通过实验可知，在硫铝酸盐水泥中加入一定剂量的复合外加剂，会充分发挥出硼酸的稳定效果，有效解决硼酸试剂的单独加入而引起水泥抗压强度降低的问题。其中，对早期硫铝酸盐水泥的观察可知，复合外加剂中的碳酸锂对硫铝酸盐水泥的凝结时间影响效果最大，将水泥的初凝时间有效缩短至110min，缩短施工时间，加快施工进度，保证建筑工程的施工质量。但复合外加剂中碳酸锂试剂的加入，给水泥的抗压强度带来了一定的影响，导致水泥的抗压强度远远小于单掺碳酸锂试剂的强度。因此，复合外加剂在硫铝酸盐水泥中的添加，究竟是哪一种成分实现了对硫铝酸盐水泥使用性能的有效改善，还应根据工程的具体施工特点来进行合理的选择。倘若所需要使用的水泥强度较低，就可选择碳酸锂作为有机外加剂，而倘若需要使用强度较高的硫铝酸盐水泥，就应选择硫酸钠作为主要的有机外加剂，确保有机外加剂的使用，能够有效提高硫铝酸盐水泥的使用性能，提高建筑工程的施工水平，促进我国建筑行业的快速稳定的发展。

结束语

总之，外加剂会或多或少地影响硫铝酸盐水泥性能，此时应采用不同种类的有机外加剂，对硫铝酸盐水泥展开实验，并根据工程的具体施工情况来选择合理的有机外加剂，充分发挥出硫铝酸盐水泥的应用价值，提高建筑工程的施工安全性，促进我国建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]孙美强.外加剂对硫铝酸盐水泥性能的影响研究[J].科技风，2018（26）：125.

[2]陈新焱.外加剂对硫铝酸盐水泥性能的控制探析[J].建材与装饰，2018（35）.