高温缓凝剂
天津科力奥尔工程材料技术有限公司企业标准
Q/T—KL0301—2003
CH系列油井水泥缓凝剂
1 范围
本标准规定了CH系列油井水泥缓凝剂的技术要求、试验方法、判定规则、评价报告、包装、标志、运输和储存等内容。
本标准适用于CH系列油井水泥缓凝剂系列产品，包括：CH210L中温型、CH310L高温型、CH510S高温型。
2 引用标准
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 510 石油产品凝点测定法
GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测定通则
GB/T 8077—2000 混凝土外加剂匀质性能试验方法
GB 10238—1998 油井水泥
GB/T 19139—2003 油井水泥试验方法
3术语和定义
3.1 淡水水泥浆
指使用蒸馏水或生活饮用水配置的水泥浆。
3.2 18%盐水水泥浆
使用浓度为18%（质量分数）的氯化钠溶液配置的水泥浆。
3.3 40Bc～100Bc的时间
指水泥浆稠化实验过程中，稠度首次到达40Bc开始记时，直到升到100Bc所经历的时间。
3.4代表性温度
对缓凝剂进行质量检验时采用的试验温度。
3.5适宜稠化时间范围
满足常规注水泥作业要求的合适的水泥稠化时间区域。
3.7基准配方
在进行游离液、失水及抗压强度试验时所采用的水泥浆配方。
3.8参比样
在质量稳定性试验时所用的缓凝剂基准材料。已通过合格检验、保存完好且尚处于保质期内的缓凝剂样品均可用作参比样。
3.9质量稳定性
不同生产批次之间产品质量的一致性程度。
4 技术要求
缓凝剂分为液体和粉状固体。
缓凝剂按使用温度范围可分为中温和高温两种基本类型,CH210中温缓凝剂适用于井底循环温度为38～115℃的注水泥作业，CH310高温缓凝剂适用于井底循环温度为90～150℃的注水泥作业。
缓凝剂与其配伍的外加剂具有较好的相容性。
4.1理化性能
4.1.1缓凝剂的理化性能应符合表1的规定
表1 CH系列油井水泥缓凝剂的理化性能
项目
技术指标
CH210L CH310L CH210S
外观均匀无霉变均匀无霉变无受潮板结密度（20℃±1℃），g/cm3 1.05±0.02 1.30±0.02 -- 水溶性-- -- 悬浮
水分，% -- -- ≤12 细度（0.315mm筛筛余）-- -- ＜12 PH值 1.0±0.5 10.0±1.0 7.0±0.5
凝固点，℃≤-1 (普通
型)
≤-18（防冻
型）
≤-5 --
4.1.2掺有CH系列油井水泥缓凝剂的水泥浆(密度为1.90±0.01g/cm3)性能要求见表2、3。
表2 加有CH210中温缓凝剂的水泥浆性能要求
项目技术指标
稠化时间（80℃，46.5Mpa），min 90-360可调节
初始稠度，BC ≤30
40BC-100BC 所经过的时间，min ≤40
抗压强度（80℃，常压，24h），Mpa ≥3.5
抗压强度（102℃，21 Mpa，24h），Mpa ≥14
游离液，% ≤1.4
稠化线形正常
表3 加有CH310和CH510高温缓凝剂的水泥浆性能要求
项目指标
稠化时间（120℃，79.3Mpa），min 120-420可调节
初始稠度，BC ≤30
40BC-100BC 所经过的时间，min ≤40
抗压强度（120℃，21 Mpa，24h），Mpa ≥3.5
抗压强度（144℃，21 Mpa，24h），Mpa ≥14
游离液，% ≤1.4
稠化线形正常
4.2 在相同的水泥批次、水质、配方及相同试验条件下，CH系列油井水泥缓凝剂的质量稳定性应符合表4的要求。
表4 缓凝剂质量稳定性要求
检测项目技术指标
稠化时间偏差率，% ≤20
40Bc-100 Bc的时间之差的绝对值，min ≤10
注：进行质量稳定性试验时，中温缓凝剂以80℃作为代表性温度点，高温缓凝剂以120℃作为代表性温度点进行试验。
5 试验方法
5.1仪器与材料
5.1.1仪器
主要包括：
a)电子天平：精度0.01 g。
b)恒温干燥箱：温度范围0℃～200℃。
c)干燥器：内盛变色硅胶。
d)称量瓶：25mm×65mm。
e)密度瓶：25Ml或者50Ml。
f)分析天平：称量范围0g～200g。
g)试验筛：0.315mm筛孔。
h)水泥浆恒速搅拌器：应符合GB 10238—1998附录A的要求。
i)常压稠化仪：应符合GB 10238—1998附录B的要求。
j)抗压强度试验机及强度养护设备：应符合GB 10238—1998附录C的要求。
k)增压稠化仪：应符合GB 10238—1998附录D的要求。
l)密度计：液体加压密度计中钻井液密度计，前者应符合GB/T 19139—2003第6章的要求，后者应符合SY/T 5381的要求。
m)250Ml量筒：应符合GB 10238—1998附录B的要求。
5.1.2材料
a)油井水泥：符合GB 10238—1998要求的高抗硫酸盐型(HSR)G级水泥。
b)硅粉：0.095mm～0.075mm(160目～200目)筛筛余小于4%，SiO2含量不低于98%。
c)水：蒸馏水或生活饮用水。
d)缓凝剂：待测样品(质量稳定性检验时需要准备比样)。
e)与缓凝剂配伍的其他外加剂材料。
5.2 组批与采样
5.2.1以一个生产批次进行组批。
5.2.2取样
取样数量固体为1Kg，液体2000ml。所取样品应具有代表性。将所取得的样品分为两等份，贴上标签,注明生产厂家、产品名称、批号、取样日期和取样人等。一份供生产单位或使用单位按本标准5规定的试验方法进行检验；另一份封存半年，以备仲裁。
5.3 理化性能试验方法
5.3.1外观
目测
5.3.2密度测定
按GB/T 4472中密度瓶法进行。
5.3.3 水溶性测定
在23℃±1℃条件下配制成5%的溶液，磁力搅拌器中挡转速下搅拌10min后，静置10min，观溶液底部有无明显的沉淀或分层现象。
5.3.4水分测定
按GB/T 8077—2000第4章规定的方法进行。
5.3.5细度测定
按GB/T 8077—2000第6章规定的方法进行。
5.3.6 PH值测定
使用精密PH试纸测定。
5.3.7凝固点测定
按GB/T 510规定的方法进行。
5.4 水泥浆性能试验方法
5.4.1 水泥浆初始配方
表5 初始配方
型号实验类型水泥
g
硅粉
g
水灰
比
淡
水
g
18%
盐水
g
降失
水剂
g
CH210中
温缓凝剂
g
CH310高温
缓凝剂
g
CH510高温
缓凝剂
g
实验
温度点
CH310L
抗盐
高温实验
600 210 0.70 / 379 36 / 5.4 /
120℃
/73.9Mp
a 淡水
高温实验
600 210 0.60 325 / 30 / 5.4 /
CH510S
抗盐
高温实验
600 210 0.70 / 379 36 / / 5.4 淡水
高温实验
600 210 0.60 325 / 30 / / 5.4
CH210L
抗盐
中温实验
792 / 0.57 / 420 31.68 1.0 / / 80℃
/46.5Mp
a 淡水
中温实验
792 / 0.46 337 / 23.76 3.96 / /
CH510S
5.4.2水泥浆的制备
5.4.2.1 按照初始配方制备1.90g/cm3±0.01g/cm3的水泥浆，制备方法按GB/T 19139—2003
第5章进行。
5.4.2.2水泥浆密度测定按GB/T 19139—2003第6章进行。
5.4.2.3在110℃(BHST)以上温度试验时，应加入35%(BWOC)的硅粉。
5.4.3稠化时间可调性试验
在确定的温度条件下，水泥浆的稠化时间实验按照下列要求进行：
a）按初始配方配制水泥浆，在表6推荐的条件下按GB/T19139第9章规定的方法稠化试验。
b）以0.2%的变化量改变缓凝剂加量，调出相邻点稠化时间间隔不小于30min，并且其值落在试验温度所对应的适宜稠化时间范围(见表6)内的3个配方。
c）对落在适宜稠化时间范围内的所有稠化曲线进行分析，如稠化30min时间点至整个稠化曲线的4/5时间点之间无鼓包和走台阶线形(特指高于峰后基线稠度至少5Bc并且持续3min以上的鼓包，或者稠度超过30Bc的台阶)，则判定稠化线形正常；否则继续分析，如存在至少有两个案例，则判定稠化曲线异常；如确认是个例，则重复该配方稠化试验，若试验结果中仍出现鼓包或走台阶线形，则仍判定稠化曲线异常，反之则判定躺化曲线正常。
注：峰后基线稠度指鼓包之后的最低稠度。
d）读取落在适宜稠时间范围内所有稠化曲线上的初始化稠度，记录其中的最大值。e）读取落在适宜稠化时间范围内所有稠化曲线上40Bc～100Bc的时间，记录其中的最大值。
f）对该试验温度下的所有稠化实验数据进行分析，如满足稠化时间随缓凝剂加量增加而增加的条件，则判定缓凝剂在该试验温度下稠化时间可调，反之则判为不可调。
表6 水泥浆试验条件和适宜稠化时间
稠化试验
温度(BHCT)
℃稠化试验压力
MPa
升温时间
min
适宜稠化时间范围
时间范围
min
适宜稠化
时间范围中值
min
强度试验温度
(BHST)
℃
50 25.9 32 100~225 163 71
60 32.8 37 110~240 175 82
70 39.6 41 120~255 188 92
80 46.5 45 130~270 200 102
90 53.3 49 140~285 213 113
100 60.2 53 150~300 225 123
110 67.0 57 160~315 238 133
120 73.9 61 170~330 250 144
130 80.7 65 180~345 263 154
140 87.6 69 190~360 275 164
150 94.4 73 200~375 288 175
160 101.3 77 210~390 300 185
170 108.1 81 220~405 313 196
180 115.0 86 230~420 325 206
5.4.4 基准配方的确定
从5.4.3的实验数据中选出水泥浆稠化时间落在适宜稠化时间范围中值±30min内的配方，将其作为基准配方用于下列游离液、抗压强度、质量稳定性试验。
5.4.5游离液试验
按GB/T 19139—2003第 15章进行。
5.4.6抗压强度试验
在表6推荐的强度试验温度条件下，按GB/T 19139—2003第7章进行。
5.4.7质量稳定性试验方法
5.4.7.1 稠化对比试验
用缓凝剂参比样替代缓凝剂试样，按照基准配方配制水泥浆，在相同水泥批次、相同水质及相同实验条件下进行水泥浆稠化试验，读取稠化时间及40Bc～100Bc的时间，并与5.4.3中加有缓凝剂试样的同配方水泥浆的稠化实验数据进行比较。
5.4.7.2 对比数据的处理
5.4.7.3 按式（1）计算分别加有试样与加有参比样的两组水泥浆的稠化时间偏差率：
TT DR= ︱TT S－TT R︱
×100% (1)
TT R
式中:
TT DR—稠化时间偏差率；
TT S—加有缓凝剂试样的水泥浆的稠化时间，min；
TT R—加有缓凝剂参比样的水泥浆的稠化时间，min。
5.4.7.4计算分别有样品与加有参比样的两组水泥浆的40Bc~100Bc的时间之差的绝对值。
6 判定规则
试验结果中，若所有项目指标均达到合格要求，则判为合格品；只要有一项指标达不到要求，则判为不合格品。
7 评价报告
产品出厂前应按批对CH系列油井水泥缓凝剂产品进行出厂检验，检验合格后方可出厂，并附有质量检验报告（见附录）。
8 包装、标志、运输和储存
8.1 包装
CH210L、CH310L一般采用塑料桶装，每桶净重25kg±0.5 kg。CH510S一般采用复合袋装，每袋净重25kg±0.5 kg。若用户需特殊形式包装，可按要求进行包装。
8.2标志
CH系列油井水泥缓凝剂产品包装标志包括以下内容：产品名称、规格型号、生产日期或批号、净重、生产厂名。
8.3 运输
运输过程中应防止包装破损、日晒和雨淋。
8.4储存
CH系列油井水泥缓凝剂应在通风、阴凉、干燥的库房内储存，避免日晒和雨淋，CH210L、CH310L环境温度应为0～50℃，CH210S、CH310S为50℃以下。建议桶装CH210L、CH310L堆放高度不超过3层；袋装CH210S、CH310S堆放高度不超过8层。
CH系列油井水泥缓凝剂保质期为24个月。若超过保质期，需经检验合格后方可使用。天津科力奥尔工程材料技术有限公司
电话：86-22-66315618
86-22-25346415
86-22-25319338
手机：86-136********
传真：86-22-25819300
网址：https://www.360docs.net/doc/0b1821211.html,
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地址：天津市塘沽区广州道63号
原油降凝剂作用机理
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，互相结合在一起形成三维网目结构，并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围，或包围在网状结构内形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程，从而使原油的凝固点（倾点）降低。但必须指出，降凝剂不能抑制蜡晶析出，而只能改变蜡晶的形态。亦即加入降凝剂后，原油的浊点不会改变，只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构（Slack Wax），在施加一定的剪切力后，其网目结构易于破坏，或根本不形成网目结构，因而增加了原油的流动性，达到降低原油凝点的作用。 近几十年来，国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究，目前公认的原油降凝剂的 作用原理是吸附与共晶理论。原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型： (1)晶核作用。原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出，它起着晶核的作用，并成为蜡晶发育的中心，使原油中的小蜡晶增多，从而不易形成大的蜡晶。 (2)吸附作用。原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出，它被吸附在已经析出的蜡晶晶 核的活性中心，从而改变蜡晶的取向性，使其难于形成三维网目结构，并且减弱了蜡晶间的黏附作用。 (3)共晶作用。原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出，从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。 添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况，可利用馏分油进行显微镜观察。Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实，不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶，加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。当然，加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。如，使用烷芳族降凝剂时，蜡晶表面吸附了芳香族基团，而使蜡晶不再继续按原来的取向发展；而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时，侧链的烷基与蜡形成共晶。此外，结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加，这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用，从而使其不能形成牢固的三维网目结构。 近年来，对降凝剂作用机理的研究更加深入。王彪等在研究大庆原油和大港原油对降凝剂感受性的差异过程中发现，原油中加降凝剂后，在冷却过程中进行显微镜观察，如果蜡晶颗粒变大，该降凝剂即对该原油具有良好的降凝效果，反之则无降凝效果。实验所用的降凝剂F21为乙烯—醋酸乙烯（含少量磺酸盐）聚合物降凝剂，OEAM为马来酸酐和丙烯酸酯高碳醇酯类共聚物。作者认为造成这一现象的原因是由于原油的凝固过程包括蜡晶的形成、发育和蜡晶之间的凝胶化两个过程。加入降凝剂后如果能使蜡晶增大，在析出同样重量的蜡晶后体系中单位体积内蜡晶的表面能要比蜡晶颗粒小的不加降凝剂的体系要低。因而加降凝剂后的体系比较稳定，不易形成凝胶，从而降低了原油的凝固点。相反，所加入的降凝剂不能使蜡晶颗粒增大，体系的表面能无法降低，凝胶化过程也就不能推迟，所以这种降凝剂对这种原油不具有降凝效果。 梳状聚合物被广泛用做含蜡原油的降凝剂以改善低温流动性，这是目前所有降凝剂产品中最有价值的一类聚合物。Chichakli第一次用X射线衍射技术解释了降凝剂的作用机理，此后又有许多学者采用不同的技术手段研究了梳状聚合物与蜡晶的相互作用。Plate和
高温缓凝剂
天津科力奥尔工程材料技术有限公司企业标准 Q/T—KL0301—2003 CH系列油井水泥缓凝剂 1 范围 本标准规定了CH系列油井水泥缓凝剂的技术要求、试验方法、判定规则、评价报告、包装、标志、运输和储存等内容。 本标准适用于CH系列油井水泥缓凝剂系列产品，包括：CH210L中温型、CH310L高温型、CH510S高温型。 2 引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 510 石油产品凝点测定法 GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测定通则 GB/T 8077—2000 混凝土外加剂匀质性能试验方法 GB 10238—1998 油井水泥 GB/T 19139—2003 油井水泥试验方法 3术语和定义 3.1 淡水水泥浆 指使用蒸馏水或生活饮用水配置的水泥浆。 3.2 18%盐水水泥浆 使用浓度为18%（质量分数）的氯化钠溶液配置的水泥浆。 3.3 40Bc～100Bc的时间 指水泥浆稠化实验过程中，稠度首次到达40Bc开始记时，直到升到100Bc所经历的时间。 3.4代表性温度 对缓凝剂进行质量检验时采用的试验温度。 3.5适宜稠化时间范围 满足常规注水泥作业要求的合适的水泥稠化时间区域。 3.7基准配方 在进行游离液、失水及抗压强度试验时所采用的水泥浆配方。 3.8参比样 在质量稳定性试验时所用的缓凝剂基准材料。已通过合格检验、保存完好且尚处于保质期内的缓凝剂样品均可用作参比样。 3.9质量稳定性 不同生产批次之间产品质量的一致性程度。 4 技术要求 缓凝剂分为液体和粉状固体。 缓凝剂按使用温度范围可分为中温和高温两种基本类型,CH210中温缓凝剂适用于井底循环温度为38～115℃的注水泥作业，CH310高温缓凝剂适用于井底循环温度为90～150℃的注水泥作业。 缓凝剂与其配伍的外加剂具有较好的相容性。
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质 L 前言 水泥与水的水化反应是造成砂浆和混凝土硬化的主要原因，可以人为地 加速或减缓水泥水化过程，加速或减缓水泥水化过程是通过加入外加剂来达到的。缓凝作用是解决混凝土坍落度经时损失的两个重要作用之一。要搞清无机、有机缓凝外加剂化学反应的同异和本质并非易事。笔者曾从官能团入手，对合成有机大分子高性能外加剂作了一些研究，将合成有机高性能外加剂大分子里的官能团分成主导、非主导两种。主导官能团以SO3H、COOH、“SO3H-COOH”三种型式存在，C00H主导缓凝作用。含羧基的小分子羟基有机酸如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等也有很好的缓凝作用，说明羧基是产生缓凝这个重要作用的重要原因。但羧基的存在不能解释有缓凝效果的天然大分子淀粉、纤维素等不含羧基亦有优良缓凝作用这个事实，同样不能解释天然小分子蔗糖、葡萄糖等不含羧基亦有缓凝作用的问题。因此，羧基不是产生缓凝作用的唯一的一个原因。 应当指出，主导官能团是指存在于合成有机大分子或小分子有机物里的 羧基或磺基官能团，它只是完整分子里的某个部分——特征部分。通过从一个完整分子特征结构部分去认识缓凝作用，并不是从完整分子的整体和立体结构上面去认识。这种以局部、平面结构为切人点的认识方法，会有局限性，自然就不能解释无羧基存在的碳水化合物及无官能团存在的无机化合物产生缓凝作用这个 普遍问题。 为了解决这个问题，笔者在主导官能团的基础上，从局部扩大到有机外 加剂分子的整体和立体结构和基团不同的空间排列上，全面完整地研究有机物产生缓凝作用的本质原因的同时，也研究无机缓凝剂的缓凝本质，从深层次了解有机、无机缓凝剂产生缓凝作用的共性，即可了解有机、无机缓凝剂是否有相同的作用原理，这种共同作用是什么。通过对不同品种有机无机缓凝剂作系统、全面的分析研究，冀图找到一个能解释无机、有机缓凝剂产生缓凝作用的通用的又完整的缓凝理论。
缓凝剂
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。 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。 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)%。
缓凝剂技术简介
缓凝剂技术简介 缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝减水剂则是兼有缓凝和减水功能的外加剂。目的是用来调节新拌混凝土的凝结时间。缓凝剂可以根据要求使混凝土在较长时间内保持塑性，以便于浇筑成型或是延缓水化放热速率，减少因集中放热产生的温度应力造成混凝土的结构裂缝。 在流化混凝土中，缓凝剂可用来克服高效减水剂的坍落度损失，保证商品混凝土的施工质量。随着混凝土质量的提高以及高性能混凝土的问世，商品混凝土使用范围的不断扩大，缓凝减水剂及缓凝高效减水剂得到了日益广泛的应用。（一）缓凝剂品种与性能 ·缓凝剂主要用于延缓水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性。目前在混凝土中使用的缓凝剂品种也较多。不同的缓凝剂其使用效果及作用机理也是不尽相同的。 ·按其生产来源分，可以分为工业副产品类及纯化学品类。 按其化学成分来分又可分为：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物类、木质素磺酸盐类等。 按其化学成分分类如下： 1、无机盐类缓凝剂 最常用的无机盐类缓凝剂有磷酸盐、硼砂、硫酸锌、氟硅酸钠等。 磷酸盐是近年来研究较多的无机缓凝剂。磷酸(H3P04)并无明显的缓凝作用，某些磷酸盐则有较强的缓凝作用。如焦磷酸钠、二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等。掺入磷酸盐会使水泥水化的诱导期延长，并且使硫酸钙的水化速度大大减缓。缓凝的机理主要是：磷酸盐与氢氧化钙反应在已生成的熟料相表面形成了“不溶性”的磷酸钙，从而阻碍了正常水化的进行。 出于性价比的综合考虑，在混凝土中使用较多的为三聚磷酸钠，其掺量在0.1%左右，根据工程要求及施工温度来确定适合掺量。 硼砂又名四硼酸钠，它的缓凝机理，主要是硼酸盐的分子与溶液中的钙离子形成络合物，从而抑制了氢氧化钙结晶的析出。络合物以在水泥颗粒表面形成一层无定形的阻隔层，从而延缓了水泥的水化与结晶析出。硼砂的掺量为水泥质量的1-2%。 其他的无机缓凝剂还有氟硅酸钠，主要用于耐酸混凝土。 硫酸锌具有一定的缓凝作用。但因无机盐类缓凝剂缓凝作用不稳定因此不常使用。 2、有机物类缓凝剂 有机物类缓凝剂是较为广泛使用的一大类缓凝剂，其中又可按其分子结构分成羟基羧酸盐类、糖类及其化合物、多元醇及其衍生物。 A、羟基羧酸盐类这是一类纯化工产品。由于其分子结构上含有一定数量的羟基(OH)和羧基(COOH)而得名。 其缓凝作用的机理：这些化合物的分子具有(OH)、(COOH)，它们具有很强的极性，由于吸附作用，被吸附在水化物的晶核（晶胚）上，阻碍了结晶继续生长，主要是对硫酸钙水化物结晶转化过程延缓和推迟。缓凝剂的掺量在0.05-0.2%
聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的作用机理和应用范围
聚甲基丙烯酸酯型（PMAs）降凝剂作用机理和应用范围报告机构：绥芬河市万丰源经贸有限责任公司时间：2012年4月17日 关键字：降凝剂，润滑油降凝剂，聚甲基丙烯酸酯型降凝剂，PMAs,降凝剂的作用机理，如何选用降凝剂，降凝剂的应用范围，降凝剂的生产工艺，降凝剂的基本结构 一、降凝剂发明和为什么要使用降凝剂 降凝剂的出现是在20世纪20年代末期，偶然发现了氯化石蜡与萘的缩合物具有降凝作用，并于1931年申请了第一个降凝剂专利；30年代相继出现了氯化石蜡和酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯等商品的降凝剂，40年代聚丙烯酰胺、烷基聚苯乙烯等，50年代发表了聚丙烯酸酯、马来酸酯-甲基丙烯酸长链烷基酯共聚物等，60年代发表了烯烃聚合物、醋酸乙酯-富马来酸酯共聚物等，70年代发表了α-烯烃共聚物、马来酸酐-醋酸乙酯共聚物等降凝剂专利。迄今为止发表有关降凝剂的专利已有数百篇，合成的降凝剂也有数十种之多，但作为产品使用和销售的不过十余种。其中常用的有烷基萘、聚酯类、聚烯烃类三大类。 我们大家知道，倾点是在规定的实验条件下，保持油品流动的最低温度，是汽车等机械在冬季能否启动的重要因素，在低温下，环烷基油由于粘度增加而失去流动性，称为粘度倾点，降凝剂对粘度倾点不起作用；而石蜡基油则由于析出蜡结晶形成网状结构而失去流动性，降凝剂就是降低油品的这种倾点。其实要想得到低倾点的润滑油有两种途径，一是对基础油进行深度加氢脱蜡，可以得到低倾点的基础油，这样油品的收率降低了，同时脱掉大量有用的正构烃，也有损
油品质量和对添加剂的感受性；二是进行适度的脱蜡后，再加降凝剂达到要求的倾点，这是一种比较经济可行的办法，也是目前润滑油调和企业比较采用的一种普遍手段。我们国家石蜡基润滑油比例较大，降凝问题比较突出，所以油品中一般需要加入一定剂量的降凝剂。 二、简单分析降凝剂的作用机理和使用性能区别 1、作用机理：首先我们要了解为什么含蜡油在低温下凝固？ 含蜡油之所以在低温下失去流动性凝固，是由于低温下高熔点的固体烃也就是石蜡分子定向排列，形成针状或者片状结晶并相互联接，形成三维的网状结构，同时将低熔点的油通过吸附或溶剂化包于其中，致使整个油品失去流动性。 有关降凝作用机理的说法较多，但根据降凝剂在含蜡基础油成 蜡不同阶段所起的作用的不同，在当前比较公认的有晶核作用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶、增溶作用等。 1.1晶核作用 降凝剂在高于基础油析蜡温度下结晶析出，它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使基础油中的小蜡晶增多，从而不易产生大的蜡团。 1.2吸附作用 降凝剂吸附在已经析出的蜡晶晶核活动中心上，从而能改变蜡结晶的取向,减弱蜡晶间粘附作用。 1.3共晶作用 降凝剂在析蜡点下与蜡共同析出，从而改变蜡的结晶行为和取向性，并减弱蜡晶继续发育的趋向，蜡分子在降凝剂分子中烷基链上结晶。
缓凝剂概述
<三>缓凝剂概述 缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性。方便浇注，提高施工效牢，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。目前．木质素硫磺盐是产量较大、应用较为广泛的缓凝剂。除此以外，糖蜜类、羟基羧酸类以及少数无机盐类缓凝剂也得到了普遍使用。因此。结合缓凝剂的不同种类，论述了缓凝荆的缓凝作用机理。 1缓凝剂的种类 缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。 1．1无机缓凝剂 (1)磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂是近年来研究较多的无机缓凝剂。正磷酸(H，P00的缓凝作用并不大，但各种磷酸盐的缓凝作用却较强。在相同掺量情况下，磷酸盐类缓凝刺中缓凝作用最强的是焦磷酸钠(№：P如7)。 (2)硼砂(Na：BJ畴·10H20)色粉末状结晶物质。吸湿性强，易溶于水和甘油，水溶液呈弱碱性．在干燥的空气中易缓慢风化。 (3)氟硅酸钠(NaZi瞄白色结晶物质，密度2．689·tin4，微溶于水．不溶于乙醇，有腐蚀性。一般掺量为水泥用量的0．1％-0．2％。 1．2有机缓凝剂 有机缓凝剂按其官能团的不同可分为木质紊磺酸盐、羟基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物、糖类及碳水化合物等。 (1)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐此类缓凝剂的分子结构中含有羟基，羧酸基或氨基，常见的此类缓凝剂有柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐。此类缓凝剂的缓凝效果较强，掺量一般为水泥用量的O．05％--O．2％。 (2)多元醇及其衍生物多元醇及其衍生物的缓凝作用较稳定，特别是在使用温度变化时仍有较好的稳定性。其中一元醇缓凝作用较小．但随烷基的增加。表面话性增强；二元醇中的乙二醇基本没有缓凝作用，丙二醇以后的二元醇缓凝作用逐渐增强；丙三醇缓凝作用很强，甚至可以使水泥水化作用完全停止。此类缓凝剂掺量一般为水泥用量的0．05％-0．2％之间。 (3)糖类 葡萄糖、蔗糖及其衍生物和糖蜜及其衍生物．由于原料广泛、价格低廉，同时具有一定的缓凝作用。因此使用也较为广泛。其掺量一般为胶凝材料用量的O．1％-0．3％。 2缓凝剂的作用机理 2．1无机缓凝剂作用机理 水泥浆体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子问的相互作用．同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。如果胶体粒子之间存在相当强的斥力，水泥凝胶体系将是稳定的．否则将产生凝聚。电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层，并阻止粒子的相互结合。当电解质过龟时，双电层被压缩，粒子问的引力强，水泥凝胶体开始凝聚。绝大多数无机缓凝剂都是电解质盐类，可以在水溶液中电离出带电离子。阳离子的置换能力随其电负性的大小、离子半径以及离子浓度不同而变化。而同价数的离子的凝聚作用取决于它的离子半
原油降凝剂种类概述
原油降凝剂种类概述 摘要：在我国原油处理中，常使用降凝剂，原油降凝剂的作用是降低原油粘度，使原油在开采和运输过程中，减少阻力，增产增效。本文总结回顾了原油降凝剂的发展历程，详细介绍了各类原油降凝剂及其特点。 关键词：降凝剂发展历程特点 我国原油大部分属于高含蜡原油，蜡含量高达l5％～37％，个别原油蜡含量高达40％以上，且大部分集中在润滑油馏分内。此外，原油还含有胶质和沥青质等多种组分，给石油的开采和运输带来很多困难。如原油中含的水分就必须脱除，否则不仅影响后加工，也会增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成，使得当温度降到某一值时，原油开始析出微小的晶粒，随着温度不断下降，蜡晶逐渐增多，最终形成结晶而失去流动性。由此可见，降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性，采用了热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送方法，但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管理费用高，且停输后再启动困难等问题。从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性角度，向原油中添加合成化学降凝剂，是实现原油常温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少其流动阻力来改进原油流动性的。 目前，最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝点，增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂的一个重要组成部分，又称为低温流动改进剂。它们是一类能够降低石油及油品凝固点，改善其低温流动性的物质。近年来，用原油降凝剂来改善含蜡原油流变性的化学改性技术越来越受重视。 1 原油降凝剂的种类 含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶，这些蜡晶大多呈板状或针状，并且相互结合在一起形成三维网目构造，把低凝点的油分、胶质、沥青质、污泥、水等吸附并包在里面，形成蜡膏状物质，而使原油失去流动性。降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程，改变原油中蜡晶的尺寸和形状，阻止蜡晶形成三维空间网络结构。但是，降凝剂不能抑制蜡晶的析出，只能
缓凝剂
缓凝剂 一、缓凝剂定义 缓凝剂是能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝剂的主要种类有：羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸及其盐类以及水杨酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐、锌盐等；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。 二、常用缓凝剂 (1)糖蜜缓凝剂 糖蜜缓凝剂是由制糖下脚料经石灰处理而成，其主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。一般掺量为水泥质量的0.1%～0.3%(粉剂)，0.2%～0.5%(水剂)，混凝土的凝结时间可延长2～4h，掺量每增加0.1%(水剂)，凝结时间约延长1h，当掺量大于1%时，混凝土长时间酥松不硬;掺量为4%时，28d强度仅为不掺的1/10。 (2)羟基羧酸及其盐类缓凝剂 这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.03%～0.10%，混凝土凝结时间可延长4～10h。这类缓凝剂会增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤为突出。若与引气剂一起使用，则可得到改善。
(3)木质素磺酸盐类缓凝剂 这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.2%～0.3%，混凝土凝结时间可延长2～3h。 三、缓凝剂的作用机理 各种缓凝剂的作用机理各不相同。一般来说，有机类缓凝剂大多是表面活性剂，对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥的水化和浆体结构的形成。无机类缓凝剂，往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜，对水泥颗粒的水化起屏障作用，阻碍了水泥的正常水化。这些作用都会导致水泥混凝土的缓凝。缓凝剂对水泥品种适应性十分明显，不同水泥品种缓凝效果不相同，甚至会出现相反效果。因此，使用前必须进行试拌，检测效果。缓凝剂一般掺量较少，使用时应严格控制掺量，过量掺入不仅会出现长时间不凝现象，有时还会出现速凝现象。各种缓凝剂的掺量见表4—22。缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送和滑模混凝土施工以及远距离运输的商品混凝土。缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸养混凝土。 四、缓凝剂理论 四种理论：吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和(Ca(OH)2结晶理论。
缓凝剂对混凝土性能的影响_
缓凝剂对混凝土性能的影响 摘要：混凝土凝结硬化快慢决定于水化反应的快慢。加入缓凝剂，水泥水化反应变慢，混凝土凝结时间变长，有关混凝土性能也将随之发生变化。当缓凝剂掺量过大，水泥反应时间过长，导致有未反应的水泥内核，直接导致混凝土相关性能的降低甚至损失。当掺量过少时，缓凝剂未起到相应的作用，混凝土缓凝失败。当缓凝剂和其他外加剂共用时，将使混凝土某些性能得到强化，更好适应工程应用。 关键词：混凝土性能缓凝剂缓凝作用 1缓凝剂的工作原理分析 1-1水泥水化反应过程 水泥的水化反应主要是四种主要熟料矿物与水反应，即硅酸三钙的水化、硅酸二钙的水化、铝酸三钙的水化和铁铝酸四钙的水化。四种矿物熟料主要水化产物为钙矾石、CSH凝胶、羟钙石。反应过程中，铝酸三钙C3A水化速度最快、水化热最多，但是对水泥石抗压强度贡献低。铁铝酸四钙C4AF水化速度快、水化热中等，同样对水泥石抗压强度贡献低，但是水泥石抗折强度主要来源。硅酸三钙C3S 水化速度快、水化热多，对水泥石早期强度贡献大。硅酸二钙C2S 水化速度慢、水化热少，对水泥石后期强度贡献大。 1-2缓凝剂的缓凝机理 由文献1、文献5可知，对缓凝剂作用机理的认识主要存在四种理论: 吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和Ca( OH) 2 结晶理论。 吸附理论认为大多数有机缓凝剂具有表面活性, 能在水泥颗粒的固液界面吸附, 改变了水泥颗粒表面的亲水性, 形成一层可抑制水泥水化的缓凝剂膜层, 从而导致混凝土凝结时间的延长。络合物生成理论认为缓凝剂分子可以与水泥水化生成的Ca2+ 形成络盐, 在水泥水化初期控制了液相中Ca2+ 离子浓度, 阻止水泥水化相的形成, 产生缓凝作用。比如三聚磷酸钠能与Ca2+ 生成稳定的络合物, 在水泥水化初始阶段, 阻碍了水化产物Aft 的形成, 抑制了水化产物CSH 的结晶成长, 延缓了C3 S 和C3A 的水化。沉淀理论认为有机或无机缓凝剂通过在水泥颗粒表面形成一层不溶性的薄层, 阻止水泥颗粒与水的接触, 因而延缓了水泥的水化, 起到缓凝作用。Ca( OH ) 2 结晶成核抑制理论认为缓凝剂通过吸附在Ca( OH ) 2 晶核上, 抑制Ca( OH) 2 结晶继续生长而产生缓凝作用。
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨_唐玉超
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨 唐玉超1，陈良2，罗作球2，袁启涛2，王婵1 （1. 中建商品混凝土有限公司，湖北武汉 430000；2. 中建商品混凝土天津有限公司，天津 300457） ［摘 要］保坍缓凝剂的研究是近年来国内外混凝土技术研究的几个热点之一。自主设计研发的混凝土超缓凝剂保坍、缓凝效果优良，一定程度上可改善混凝土和易性，提高混凝土 28d 抗压强度，降低水泥水化最高温升，减少混凝土收缩。特别适用于大体积、超大超长桩基等对混凝土水化温升、凝结时间及收缩有特殊要求的工程。微观分析表明，超缓凝剂严重抑制了水泥中 C 3S 和 C 3 A 两种主要矿物的早期水化，但是对水泥中后期水化无明显影响。 ［关键词］还原剂；聚羧酸减水剂；合成研究 Performance research and mechanism investigate of new super-retarding agent Tang Yuchao1, Chen Liang2, Luo Zuoqiu2,Yuan Qitao2, Wang Chan1 ( 1. China Construction Ready Mixed Concrete Co.,Ltd, Wuhan 430000, Hubei,China; 2. China Construction Ready Mixed Concrete Tian Jin Co.,Ltd., Tianjin 300457, China) Abstract: The study of concrete slump retarder is one of several hot spots at home and abroad in recent years. Concrete super-retarding agent designed and developmented independently has excellent slump-retaining and retarding effect. New concrete super-retarding agent improves the workability of concrete, improves the compressive strength, reduces the maximum temperature rise of cement hydration, reduces shrinkage of concrete helped to improve concrete volume stability, especially for large volume, long oversized pile of concrete and other concrete which has special requirements to hydration temperature, setting time and shrinkage. Microscopic analysis shows that new concrete super-retarding agent inhibites severely the early hydration of two main mineral C 3S and C 3 A of cement but has no signi? cant effect on the post-hydration. Keywords: reducing agent; polycarboxylate superplasticizer; research of synthesis 0 引言 混凝土超缓凝剂是一种能够在长时间内任意调节混凝土凝结时间，但不影响混凝土后期强度的外加剂。这种外加剂主要用于在长时间干燥、高温环境下施工的混凝土工程，以及其他要求混凝土保持长时间塑性的工程[1]。目前世界上研究和使用此种缓凝剂较多的是美国、日本、南非等国家和地区。混凝土超缓凝剂是一种跨国公司开发并被技术垄断的一种新型的具有优良施工性能的混凝土外加剂，目前在国内还没有同类产品[2]。 目前，国内外应用的混凝土保塑缓凝剂分为两大类，无机类和有机类。无机类主要包括硼砂、氧化锌、磷酸盐和偏磷酸盐等。无机保塑缓凝剂的作用机理在于在水泥颗粒表面形成一层难溶性的膜，阻碍水泥水化过程。无机盐类保塑缓凝剂的缓凝作用表现得不够稳定，因而较少使用[3]。有机类主要包括木质素磺酸盐、羟基羧酸（盐）、糖类及碳水化合物、多元醇及其衍生物等。有机保塑缓凝剂中，特别是各种羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、苹果酸、水杨酸、葡萄糖酸及它们的盐是常用的保塑缓凝剂，它们往往与促凝剂或速凝剂一起复合用于快凝快硬水泥的调凝，其中以葡萄糖酸盐的效果最佳[4]。但目前这些缓凝剂均存在一些缺陷：一是适用范围小，只能在较短时间内保持混凝土塑性，当掺量超过一定值后，混凝土会出现不凝、强度下降等问题；二是缓凝剂与目前广泛应用的各类减水剂、水泥品种适应性较差。传统混凝土缓凝剂已不能满足社会发展的需要。 针对传统超缓凝剂的不足，本文从水泥水化机理研究，确定可以延缓水泥水化的分子构型，通过目标反应物的优选、合成工艺控制与优化，制备出混凝土新型超缓凝剂。混凝土新型超缓凝剂合成方式简单，反应条件缓和，绿色无污染；原材料广泛易获取，成本低廉。 1 原材料与试验方法 1.1 原材料 水泥：采用 P·O42.5 水泥，密度 3.1g/cm3，比表面积3500cm2/g，标准稠度用水量 26%，安定性采用沸煮法合格，初凝时间 213min，终凝时间 325min，3d 抗压强度 27.5MPa，28d 抗压强度 49.2MPa。水泥氯离子及碱含量合格。 粉煤灰：采用Ⅰ级粉煤灰，其特点是含碳量低、需水量小。细度 10.3%，烧失量 2.6%，需水量比为 93%，Cl- 含量
水泥缓凝剂
生活中常见的水泥缓凝剂你还不知道吧？不看就亏了 水泥缓凝剂一般来说就是一种可以延迟水泥水化反应时间的助剂，从而达到延缓水泥凝结的时间。对于已知的缓凝剂来说种类还是比较多的，比如常用的就有：木质素磺酸盐及其衍生物、低分子量纤维素及其衍生物、羟基羧酸（盐）、有机膦酸（盐）、硼酸（盐）、复合物等。 而这些里面具体可用作缓凝剂的物质有：糊精、各种类型的淀粉、干酪素以及某些含蛋白的物质；还有蔗糖、葡萄糖、木质磺酸钙盐或钠盐、羧甲基纤维素钠（CMC）、羧乙基纤维素（CHC）以及他们的混合物；另外还有酒石酸、酒石酸钾、酒石酸钙、二水硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸亚铁、硼酸、硼酸和酒石酸的混合物、酒石酸和碳酸氢钠的混合物、六偏磷酸钠、磷酸、磷酸二纳、磷酸三纳、磷酸四纳、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、烷基磷酸脂、乙二胺四乙酸二钠、各种腐植酸等。 根据以上分析不难看出糖也是缓凝剂的一种。对于糖在其中的作用，一般的理论解释是，糖可以吸附水泥水化前的主要成分硅酸三钙（C3S）颗粒，消灭粒子表面的水化硅酸钙晶核，阻止水化硅酸钙，也就是水泥本体的形成。 实例： 那在现实生活中白糖到底可不可以起着缓凝的效果呢？在解答基本原理之前，大家先看1个产生在六年前的意外。 事件产生在2014年1月伦敦地铁维多利亚线，那时候工程施工方正用水泥添充1个电梯井道，意外的是水泥外漏到边上的控制室里去了。造成地铁控制室被混凝土淹了，旅客没法乘坐地铁外出。而被混凝土淹了的伦敦地铁维多利亚线的控制室，眼看着只需几个小时便会发硬的混凝土即将遮盖了重要的电缆线和控制开关，进而一步一步僵硬，再不制止得话整个控制室便会被埋住再也没法使用。就在这个时候，维修的工人们冲进周围的便利店里，买回来一袋袋的白色物质，随后倒进暂未发硬的水泥里不断搅拌，缓解水泥硬化的速度，才解决了此次的困境。是的这种白色物质便是白糖。 虽说市场上有商用的缓凝剂，但白糖的价格相对而言是较为低的。并且只需少量白糖，就可以显著缓解水泥的僵硬时间。比如，添加0.04%的白糖就可以让
速凝剂的分类及作用机理
速凝剂的分类及作用机理 李恒乐 （重庆文理学院化学与环境科学系） 摘要：本文主要介绍了常见各种速凝剂的特点、生产过程以及各种速凝剂在混凝土体系中对水泥水化的作用机理，指出了常见速凝剂的缺陷及其改进的方向和应用的前景。 关键词：速凝剂铝氧矾土碳酸盐水泥混凝土 速凝剂是混凝土调凝剂的一种，调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂。这类外加剂对混凝土的凝结时间和强度发展影响显著，其中有些调凝剂能促使混凝土的凝结，称为速凝剂；有些能显著促进混凝土的强度发展称为早强剂；还有些能明显延缓混凝土的凝结，则成为缓凝剂。它们对混凝土凝结作用的差异，为各类混凝土工程的质量提供了保证。 速凝剂能使混凝土在很短时间内凝结、硬化，因而广泛应用于喷射混凝土、灌浆止水混凝土及抢修补强工程中。其的主要性能特点是： ⒈ 有较高的早期强度，后期强度降低不能太大。 ⒉ 使混凝土喷出或浇筑后3—5min内初凝，10min之内终凝。 ⒊ 使混凝土具有一定的黏度，防止喷射混凝土回弹率过高。 ⒋ 尽量减小水灰比，防止收缩开裂，提高抗渗性能。 ⒌ 对钢筋无锈蚀作用。 速凝剂按其成分大致可以分成以下三类： （一）铝氧熟料—碳酸盐系 主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸钠以及生石灰。 铝氧熟料是有铝矾土矿（主要成分为NaAlO2,其中NaAlO2含量可达60%—80%）经过煅烧而成。属于此类速凝剂的产品有红星Ⅰ型、711型、782型等。 红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料（主要成分NaAlO2）、碳酸钠（NaCO3）、生石灰（CaO）按质量比1：1：0.5的比例配制而成，粉磨细度接近于水泥。成分中偏铝酸钠占20%、氧化钙占20%、碳酸钠占40%，其余为无速凝作用的硅酸二钙、硅酸钠和铁酸钠。 711型速凝剂是有铝矾土、碳酸钠、生石灰按一定比例配合成生料，将生料在1300度左右的高温下煅烧成铝氧烧结块，再将其与无水石膏按质量比3：1（铝氧烧结块：无水石膏）共同粉磨制成。其中偏铝酸钠占37.5%、无水石膏占25%，其余为硅酸二钙及中性钠盐等。 782型速凝剂是由矾泥、铝氧熟料和生石灰按质量比 74.5%:14.5%:11%的比例配制而成,这类速凝剂含碱量高，虽然早期强度发展快，但后期强度降低较大，但加入无水石膏后可以降低一些碱度和提高些后期强度。
聚甲基丙烯酸酯型降凝剂的作用机理和应用范围
聚甲基丙烯酸酯型（PMAs）降凝剂作用机理和应用围 报告机构：绥芬河市万丰源经贸有限责任公司时间：2012年4月17日 关键字：降凝剂，润滑油降凝剂，聚甲基丙烯酸酯型降凝剂，PMAs,降凝剂的作用机理，如何选用降凝剂，降凝剂的应用围，降凝剂的生产工艺，降凝剂的基本结构 一、降凝剂发明和为什么要使用降凝剂 降凝剂的出现是在20世纪20年代末期，偶然发现了氯化石蜡与萘的缩合物具有降凝作用，并于1931年申请了第一个降凝剂专利；30年代相继出现了氯化石蜡和酚的缩合物、聚甲基丙烯酸酯等商品的降凝剂，40年代聚丙烯酰胺、烷基聚苯乙烯等，50年代发表了聚丙烯酸酯、马来酸酯-甲基丙烯酸长链烷基酯共聚物等，60年代发表了烯烃聚合物、醋酸乙酯-富马来酸酯共聚物等，70年代发表了α-烯烃共聚物、马来酸酐-醋酸乙酯共聚物等降凝剂专利。迄今为止发表有关降凝剂的专利已有数百篇，合成的降凝剂也有数十种之多，但作为产品使用和销售的不过十余种。其中常用的有烷基萘、聚酯类、聚烯烃类三大类。 我们大家知道，倾点是在规定的实验条件下，保持油品流动的最低温度，是汽车等机械在冬季能否启动的重要因素，在低温下，环烷基油由于粘度增加而失去流动性，称为粘度倾点，降凝剂对粘度倾点不起作用；而石蜡基油则由于析出蜡结晶形成网状结构而失去流动性，降凝剂就是降低油品的这种倾点。其实要想得到低倾点的润滑油
有两种途径，一是对基础油进行深度加氢脱蜡，可以得到低倾点的基础油，这样油品的收率降低了，同时脱掉大量有用的正构烃，也有损油品质量和对添加剂的感受性；二是进行适度的脱蜡后，再加降凝剂达到要求的倾点，这是一种比较经济可行的办法，也是目前润滑油调和企业比较采用的一种普遍手段。我们国家石蜡基润滑油比例较大，降凝问题比较突出，所以油品中一般需要加入一定剂量的降凝剂。 二、简单分析降凝剂的作用机理和使用性能区别 1、作用机理：首先我们要了解为什么含蜡油在低温下凝固？ 含蜡油之所以在低温下失去流动性凝固，是由于低温下高熔点的固体烃也就是石蜡分子定向排列，形成针状或者片状结晶并相互联接，形成三维的网状结构，同时将低熔点的油通过吸附或溶剂化包于其中，致使整个油品失去流动性。 有关降凝作用机理的说法较多，但根据降凝剂在含蜡基础油成 蜡不同阶段所起的作用的不同，在当前比较公认的有晶核作用、吸附作用、共晶作用、吸附-共晶、增溶作用等。 1.1晶核作用 降凝剂在高于基础油析蜡温度下结晶析出，它起着晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使基础油中的小蜡晶增多，从而不易产生大的蜡团。 1.2吸附作用 降凝剂吸附在已经析出的蜡晶晶核活动中心上，从而能改变蜡结晶的取向,减弱蜡晶间粘附作用。 1.3共晶作用
缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理
江苏建筑2019年第1期(总第195期) 0引言 建筑石膏是二水石膏在干燥空气条件下加热到110℃~ 170℃,脱水形成的以β-半水石膏(熟石膏)为主要成分的胶凝材料。近年来,建筑石膏越来越广泛地应用于建筑内墙表面抹灰,与传统的水泥抹灰相比,石膏抹灰有着节能减排、凝结硬化快、施工周期短、施工质量好、性能优异等优势[1]。 但是,单纯的建筑石膏凝结硬化很快,大约在1min内明显失去流动性,5min内初凝,15min内终凝,并且在此过程中快速放热,早期强度较高,硬化体结构却存在大量缺陷,晶体发育不成熟,内部气体无法及时排出造成孔隙率较高,影响最终的绝干强度[2]。为解决这一问题,目前广泛使用木质素磺酸盐、糖、磷酸盐或有机酸类缓凝剂。这些缓凝剂大多应用于硅酸盐水泥中,但由于石膏和硅酸盐水泥凝结硬化的过程、条件以及机理不完全相同,后者属于强碱性环境,而前者水化则处于弱碱性的体系。因此,在硅酸盐水泥中表现优良的缓凝剂,应用于石膏体系中往往存在效果不稳定、对强度影响大等缺陷,在实际使用过程中引发了较多的工程问题,给建筑石膏的市场口碑带来一定负面影响[3]。本文试验对比研究了一种新型蛋白类复合缓凝剂与传统缓凝剂对建筑石膏相关性能的作用效果,并对其作用机理进行了一些探讨,为建筑石膏凝结时间技术问题的解决提供了新的思路。 1试验原材料、仪器与方法 1.1试验原材料 1.1.1建筑石膏 本试验所使用的建筑石膏为山东鲁润脱硫石膏,控制其细度小于200μm(过0.2mm筛),参照《建筑石膏净浆物理性能的测定》GB/T17669.4-1999、《建筑石膏力学性能的 缓凝剂对建筑石膏凝结与力学性能的影响及其机理 孔祥付,孙德文,徐文 (江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏南京211103) [摘要]试验研究了葡萄糖、六偏磷酸钠、柠檬酸、蛋白类复合缓凝剂对建筑脱硫石膏凝结时间与力学性能的影响。结果表明,葡萄糖缓凝效果很弱,六偏磷酸钠与柠檬酸缓凝效果较好,但高掺量下严重影响石膏硬化后强度,蛋白类复合缓凝剂则兼具凝结时间可调范围大(0~500min)、对强度影响小(降低≤20%)的优点。微观形貌观测结果显示,蛋白类复合缓凝剂的掺入,使得石膏晶体有充分时间和空间持续生长,改善了其凝结时间与强度,但高掺量下晶体过度生长又给石膏硬化后的力学性能带来了不利影响。 [关键词]脱硫石膏;缓凝剂;凝结时间;强度;晶体生长 [中图分类号]TU528.3[文献标识码]A[文章编号]1005-6270(2019)01-0088-03 Effects of Retarders on the Setting and Mechanical Properties of Building Gypsum and Its Mechanism KONG Xiang-fu SUN De-wen XU Wen (Jiangsu Sobute New Materials Co.,Ltd,Nanjing Jiangsu211103China) Abstract:The effects of glucose,sodium hexametaphosphate,citric acid and protein type compound retarders on the setting time and mechanical properties of desulfurization gypsum were eperimental studied in this paper. The results showed that the retardation effect of sodium hexametaphosphate and citric acid is much better than that of glucose,but the strength of plaster after setting significantly reduced at high content of them.The protein type compound retarder has a larger adjustable range of setting time(0~500min),moreover,the strength reduction was smaller(≤20%).The microstructure morphology analysis indicated that the incorporation of protein type compound retarder gave gypsum crystals sufficient time and space to grow continuously,which improved its setting time and strength.However,the excessive growth of crystals under higher dosage of protein type compound retarder resulted in adverse effects on the mechanical properties of gypsum after setting. Key words:desulfurized gypsum;retarder;setting time;strength;crystal growth [收稿日期]2018?12?10 [作者简介]孔祥付(1983.8-),江苏苏博特新材料股份有限公 司,工程师。 88
润滑油中各种添加剂的作用机理
润滑油中各种添加剂的作用机理 粘度指数改进剂 粘度指数改进剂又称增粘剂或粘度剂，其产量仅次于清净分散剂。粘度指数改进剂是油溶性的链状高分子聚合物，其分子量由几万到几百万大小不等。粘度指数改进剂溶解在润滑油中，在低温时它们以丝卷状存在，对润滑油的粘度影响不大，随着润滑油温度升高，丝卷伸张，有效容积增大，对润滑油流动阻力增大，导致润滑油的粘度相对显著增大。由于不同温度下粘度指数改进剂具有不同形态并对粘度产生不同影响，它可以增加粘度和改进粘温性能，故粘度指数改进剂主要用于提高润滑油的粘度指数、改善粘温性能、增大粘度。粘度指数改进剂可用来配制稠化机油，使配制的油品具有优良的粘温性能，使油品的低温起动性好、油耗低和具有一定的抗磨作用。 粘度指数改进剂广泛用于内燃机油料中，主要用于生产多级汽柴油机油，另外液压油和齿轮油也要使用。常用的粘度指数改进剂有：聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯/丙烯共聚物、苯乙烯与双烯共聚物和聚乙烯正丁基醚等。 油性和极压抗磨剂 1、极压抗磨添加剂是指在高温、高压的边界润滑状态下，能和金属表面形成高熔点化学反应膜，以防止发生熔结、咬粘、刮伤的添加剂。它的作用是分解的产物在摩擦高温下能与金属起反应，生成剪切应力和熔点都比纯金属低的化合物，从而防止接触表面咬合和焊熔，有效地保护金属表面。极压抗磨剂主要用于工业齿轮油、液压油、导轨油、切削油等有极压要求的润滑油中，以提高油品的极压抗磨性能。
极压抗磨剂一般分为有机硫化物、磷化物、氯化物、有机金属盐和硼酸盐型极压抗磨剂等。极压磨剂的主要品种有：氯化石蜡、酸性亚磷酸二丁脂、硫磷酸含氮衍生物、磷酸三甲酚酯、硫化异丁烯、二苄基二硫、环烷酸铅、硼酸盐等。 2、凡是能使用润滑油增加油膜强度，减小摩擦系数，提高抗磨损能力，降低运动部件之间的摩擦和磨损的添加剂都叫油性剂。 油性剂是一种表面活性剂，分子的一端带有极性基团，另一端为油溶性的烃基基团。含有这种极性基团的物质对金属表面具有很强的亲和力，它能牢固地定向吸附在金属表面上，在金属之间形成一种类似于缓冲垫的保护膜，防止金属表面的直接接触，减小摩擦和磨损。 油性剂具有很高的界面活性，它们在金属表面产生物理吸附或化学吸附。物理吸附是可逆的，在温度较低、负荷较小的情况下，物理吸附起作用;在高温高负荷下吸附剂会脱附而失去作用。脂肪酸型的油性剂除了物理吸附外，还有化学吸附，在较低的温度下与金属表面生成金属皂，提高抗磨性。 常用的油性剂为高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸、油酸、月桂酸、棕榈酸、蓖麻油酸等)，脂肪酸的酯(如硬脂酸乙酯、油酸丁酯等)，脂肪酸胺或酰胺化合物(如硬脂酸胺、N，N-二(聚乙二醇)十八胺、硬脂酰胺等)，硫化鲸鱼油、硫化绵籽油，二聚酸、苯三唑脂肪胺盐及酸性磷酸酯类等。 油性剂主要用于工业润滑油、液压油、导轨油、齿轮油等。 清净分散剂 清净分散剂包括清净剂和分散剂两类。主要用于内燃机油(汽油机油、柴油机油、铁路内燃机车用油、二冲程汽油机油和船用发动机油)。其主要作用是使发动机内部保持清洁，使生成的不溶性物质呈