缓凝剂对石膏砂浆性能有什么影响?

缓凝剂就是降低石膏的水化速度和水化热,延长凝结时间的一种添加剂。参照国家标准《混凝土外加剂的分类、命名与定义》(GB8075-87)中的规定,用于砂浆中的缓凝剂的定义如下:延长砂浆凝结时间的添加剂。
2.缓凝剂的分类
在石膏缓凝剂的缓凝机理研究方面,还没有取得一致的意见。一般认为石膏缓凝大致有以下几种机理:降低半水石膏的溶解度;减慢半水石膏的溶解速度;缓凝离子吸附于二水石膏晶体表面,并把这些离子结合到晶格内;形成络合物,限制离子向二水石膏晶体附近扩散。这些机理总结为:吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制结晶产生理论。
对羟基羧酸及其盐的缓凝作用,用络合物理论解释更为合适。因为羟基羧酸盐是络合物形成剂,能与过渡金属离子形成稳定的络合物,而与碱土金属离子只能在碱性介质中形成不稳定的络合物。正因为如此,羟基羧酸及其盐类能与原料中的钙离子形成不稳定络合物,在水化初期控制了液相中的钙离子的浓度,产生缓凝作用,随水化过程的进行,这种不稳定的络合将会破坏,这样原料的水化反应将继续正常进行。
缓凝作用的机理另一观点认为,缓凝剂吸附晶核上,抑制了其继续生长,在达到一定过饱和度之前,晶体的生长将停止。这个理论重点放在缓凝剂对晶核的吸附,而不是在水化产物上吸附。但是,研究表明仅仅抑制或改变晶体的生长状态不足以引起缓凝。
首先,缓凝剂对脱硫建筑石膏初凝、终凝时间的影响。由于建筑石膏的凝结时间短,为满足施工要求,石膏中掺加的缓凝剂需要满足缓凝效果好、掺量小、晶体形貌影响小及强度损失小等优点。
最后,缓凝剂对石膏的放热过程影响。石膏的水化过程是一个放热过程,随着时间的增加,温度曲线可以用石膏的水化速度来表示。在石膏水化的同时会产生水化热,石膏的温度会得到提升。温度的提高会加速石膏的凝结过程。脱硫建筑石膏的水化放出的热量十分突出,石膏放热的速度也非常快,缓凝剂抑制石膏的集中放热。