建筑材料：缓凝剂的应用与配比控制

延长混凝土凝结时间的外加剂称为缓凝剂。为了防止在气温较高或运距较长的情况下，混凝土发生过早凝结失去可塑性而影响浇筑质量，以及防止出现冷缝^[12]等质量事故，常需掺入缓凝剂。缓凝剂的品种很多，可分为有机缓凝剂和无机缓凝剂两类。常用的有机缓凝剂包括木质素磺酸盐及其衍生物、羟基羧酸及其盐类、糖类及其衍生物、有机磷酸及其盐类、丙烯酸类共聚物等；无机缓凝剂包括磷酸盐、硼砂、锌盐等。

3.4.3.1　缓凝剂的作用机理

由于缓凝剂的品种很多，它们的化学成分也不一样，所以它们延缓水泥混凝土凝结硬化的机理也不完全相同。概括起来有吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论、抑制Ca（OH）2晶核生成及生长的理论等。有机缓凝剂为表面活性剂，吸附在水泥浆体的固—液界面，其分子中的羟基在水泥粒子表面，阻碍水与水泥的水化，可实现水泥缓凝。葡萄糖在C3S表面形成吸附膜，减慢了C3S的水化。柠檬酸和酒石酸等羟基羧酸及盐，既可在C3S表面形成不溶的钙盐膜层，又能与Ca2+离子形成不稳定的络合物，控制了水泥水化初期液相中Ca2+离子浓度，造成水泥缓凝，具有吸附和络合物生成的双重作用。有机磷酸及丙烯酸类共聚物既可与Ca2+离子形成螯合物，阻碍Ca（OH）2等晶核生成，且其阴离子的同性静电斥力还使水化产物的微细晶粒分散，从而抑制了结晶生长。

无机缓凝剂中的磷酸盐、锌盐等，与水泥水化产物Ca（OH）2起化学反应，生成磷酸钙等不溶或难溶化合物沉淀在水泥颗粒表面，阻碍水泥水化而实现缓凝。

3.4.3.2　常用缓凝剂(www.xing528.com)

木钙及糖蜜是最常用的缓凝剂，其掺量分别为水泥质量的0.2%～0.3%及0.1%～0.3%，延缓混凝土凝结时间2～4h。掺量增大缓凝作用增强，掺量过大会导致混凝土长时间不凝结。

柠檬酸、酒石酸及酒石酸钾钠等具有更强烈的缓凝作用。当掺量为0.03%～0.1%时，可使水泥凝结时间延长数小时至十几小时。由于延缓了水泥的水化作用，可降低水泥的早期水化热。但掺用柠檬酸的混凝土拌和物，泌水性较大，黏聚性较差，硬化后混凝土的抗渗性稍差。

柠檬酸及酒石酸等还可用于混凝土施工缝的处理。其方法是将柠檬酸溶液喷洒在新浇混凝土表面（喷洒量40～100g/m2），使之形成缓凝层，待缓凝层下面的混凝土硬化到一定强度后，用高压水冲除缓凝层的水泥砂浆，即可继续浇筑上层混凝土。这种方法可以免除施工缝用人工凿毛工序，既可减轻劳动强度，又可保证施工缝的质量。

三聚磷酸钠为白色粉末，能溶于水，是无机缓凝剂之一，常与其他外加剂复合使用，其掺量为0.1%左右。