早强剂对砂浆性能影响试验方案
新型复合早强剂对水泥砂浆力学性能的影响
第39卷第12期2020年12月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.39㊀No.12December,2020新型复合早强剂对水泥砂浆力学性能的影响刘春英1,任国盛2,高小建2(1.中冶建筑研究总院有限公司,北京㊀100088;2.哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨㊀150090)摘要:本文试验研究了两种新型复合早强剂(甲酸钙-晶胚㊁甲基丙烯酸-晶胚)对水泥砂浆新拌性能和力学性能的影响,并通过X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行了微观分析㊂结果表明,随着早强剂掺量增加,新拌水泥砂浆的流动度略有降低,凝结时间提前㊂两种复合早强剂均能够加速水泥早期水化,显著提高水泥砂浆的早期强度㊂甲酸钙-晶胚㊁甲基丙烯酸-晶胚两种复合早强剂可使水泥砂浆的12h 抗压强度分别提高96.7%和89.3%,抗折强度分别提高192.2%和211.1%;同时,对水泥砂浆28d 抗压强度的提高幅度仍高达50.0%左右,说明两类早强剂对水泥砂浆后期强度发展无负面影响㊂XRD 和SEM 分析均证实,掺两类复合早强剂使水泥水化程度提高,水化产物增多,结构密实度提高㊂关键词:复合早强剂;水泥砂浆;流动性;力学强度;微观结构中图分类号:TU528.0㊀㊀文献标识码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2020)12-3806-06Effect of New Composite Early Strength Agent on Mechanical Performance of Cement MortarLIU Chunying 1,REN Guosheng 2,GAO Xiaojian 2(1.Central Research Institute of Building and Construction Co.,Ltd.,MCC,Beijing 100088,China;2.School of Civil Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China)Abstract :In this paper,the effects of two new composite early strength agents (calcium formate-crystal embryo and methacrylic acid-crystal embryo)on the fresh properties and mechanical performances of cement mortar were studied,and the samples were micro-analyzed by X-ray diffraction (XRD)and scanning electron microscope (SEM).The results show that with the increase of the early strength agent content,the fluidity of the fresh cement mortar decreases slightly,and the setting time advances.Both two composite early strength agents accelerate the early hydration of the cement and significantly improve the early strength of the cement mortar.Calcium formate-crystal embryo and methacrylic acid-crystal embryo composite early strength agents increase the 12h compressive strength of cement mortar by 96.7%and 89.3%,and the flexural strength by 192.2%and 211.1%,respectively.At the same time,the 28d compressive strength of cement mortar still increases by about 50.0%,indicating that the two types of early strength agents have no negative impact on the later strength development of cement mortar.XRD and SEM analysis both confirm that adding two kinds of composite early strength agents improve the hydration degree of cement,increase the hydration products,and improve the structure compactness.Key words :composite early strength agent;cement mortar;fluidity;mechanical strength;microstructure基金项目:中冶建筑研究总院课题(YBC2019ZX06)作者简介:刘春英(1990 ),女,工程师㊂主要从事工程材料检测方面的研究㊂E-mail:593901987@通讯作者:高小建,博士,教授㊂E-mail:gaoxj@ 0㊀引㊀言随着建筑工业化的发展,装配式建筑因其施工质量好㊁工期短㊁污染小㊁节约资源和清洁生产等优点在近几年受到了广泛关注[1-2]㊂装配式建筑所需的混凝土构件须在工厂中预制加工而成,为了提高模具的周转效率,加快工期,往往对预制混凝土构件进行蒸汽养护以提高早期强度[3]㊂然而,蒸汽养护不仅消耗大量的㊀第12期刘春英等:新型复合早强剂对水泥砂浆力学性能的影响3807能源,并且会对混凝土的后期强度和耐久性造成一定损害[4],不利于工程结构的长期服役㊂早强剂是一种常见的混凝土外加剂,它能够加快水泥的早期水化,促进混凝土强度快速发展[5-6]㊂到目前为止,工程中常用的早强剂主要有两大类[7]:无机盐类和有机类㊂无机盐类早强剂主要包括:氯盐㊁硫酸盐㊁硝酸盐和硅酸盐㊂有机类早强剂主要包括:三乙醇胺㊁甲酸钙㊁尿素和甲基丙烯酸㊂此外,人们在工程实践中发现单掺一种早强组分对混凝土的强度提高作用有限,因此往往将两种或两种以上的早强组分进行复合使用[8]㊂肖力光等[9]研究发现,三乙醇胺㊁硫酸铝和碳酸锂复合掺加可以大大提高水泥砂浆的早期强度,相比单独使用具有更为显著的增强效果㊂Liu等[10]研究了一种由氟铝酸钙㊁硫氰酸钙和三乙胺复合组成的早强剂对水泥净浆早期性能的影响,结果表明三元复合早强剂可有效提高水泥石早期强度,改善水泥石孔结构㊂然而,常用早强剂的使用又会对混凝土产生不利影响㊂例如,氯盐类早强剂会导致钢筋钝化膜被破坏而引起钢筋锈蚀,降低钢筋混凝土结构的承载能力[11-12]㊂掺钠盐和钾盐早强剂的混凝土在干湿循环条件下容易在表层孔隙或裂缝中形成结晶沉淀,导致混凝土膨胀开裂[13]㊂采用甲酸钙和甲基丙烯酸等新型早强剂,可解决氯盐类早强剂的上述不利作用㊂有研究表明[14],由硬化水泥石磨细制成的晶胚对水泥混凝土具有较好的早强作用,在15ħ下养护8h水泥砂浆的抗压强度可提高140.0%㊂目前还未见有关甲酸钙㊁甲基丙烯酸和晶胚复合掺加对水泥基材料早期强度影响的研究报道㊂考虑到甲酸钙与甲基丙烯酸会发生化学反应,本文将甲酸钙㊁甲基丙烯酸分别与晶胚进行复合,研究两类新型复合早强剂对水泥砂浆流动性㊁凝结时间和力学性能的影响规律,并进行微观测试和机理分析㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料本研究采用亚泰集团哈尔滨水泥有限公司生产的P㊃O42.5R水泥,其表观密度为3.15g/cm3,比表面积为350m2/kg,水泥的主要化学成分如表1所示;使用细度模数为2.7,粒径小于2.36mm的河砂作为细骨料;使用固含量为40%,减水率大于30%的聚羧酸减水剂来使新拌砂浆具有良好的流动性㊂表1㊀水泥的主要化学成分Table1㊀Main chemical composition of cementComposition CaO SiO2Al2O3Fe2O3MgO Na2O K2O SO3 Mass fraction/%62.3121.05 5.50 3.92 1.720.160.31 2.66㊀㊀甲酸钙(C2H2CaO4)为上海麦克林生化科技有限公司生产,其纯度为96%(质量分数),熔点为300ħ,密度为2.02g/cm3;甲基丙烯酸(C4H6O2)由天津大茂化学试剂厂提供,其常温下为无色透明液体,易溶于热水㊁乙醇及大多数有机溶剂;晶胚通过研磨标准养护28d的水泥净浆(水灰比为0.45)得到,比表面积为350m2/kg左右㊂1.2㊀配合比本试验配合比如表2所示,早强剂掺量为水泥质量的百分比㊂其中,CrE㊁CaF㊁MAA分别代表晶胚㊁甲酸钙㊁甲基丙烯酸㊂1.3㊀测试方法新拌水泥砂浆的流动度依据标准‘水泥胶砂流动度测定方法“GB/T2419 2005[15]中的 跳桌 测试得到㊂参照规范‘建筑砂浆基本性能试验方法标准“JGJ/T70 2009[16]使用 砂浆凝结时间测定仪 测定砂浆的凝结时间㊂各龄期试件的抗折强度根据规范‘水泥胶砂强度检验方法“GB/T17671 1999[17]测试3个40mmˑ40mmˑ160mm棱柱体试件得到,抗折强度试验后得到的6个试块用来测试抗压强度㊂采用X射线衍射仪(X Pert PRO,Cu靶)对典型砂浆样品的水化产物进行物相分析,并通过扫描电子显微镜(S-570 SEM,Hitachi)对样品的微观形貌进行观察分析㊂3808㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷表2㊀砂浆配合比Table 2㊀Mix proportions of mortar Nomenclature Mix proportion /(kg㊃m -3)Mass fraction /%Cement Sand Superplasticizer Water Crystal embryo Calcium formate Methacrylic acid Ref CrE1.0%CrE1.25%CaF1.0%CaF1.5%MAA0.5%MAA0.75%CrE1.0%CaF1.0%CrE1.0%CaF1.5%CrE1.25%CaF1.0%CrE1.25%CaF1.5%CrE1.0%MAA0.5%CrE1.0%MAA0.75%CrE1.25%MAA0.5%CrE1.25%MAA0.75%457.031142.58 4.57205.66 1.0 1.25 1.0 1.5 0.5 0.751.0 1.0 1.0 1.5 1.25 1.0 1.25 1.5 1.0 0.51.0 0.751.25 0.51.25 0.752㊀结果与讨论2.1㊀流动度不同早强剂掺量水泥砂浆的流动度实验结果如图1所示㊂与未掺早强剂的基准砂浆(Ref)相对比,单掺1.0%㊁1.25%晶胚,单掺1.0%㊁1.5%甲酸钙和单掺0.5%㊁0.75%甲基丙烯酸分别使流动度降低了5.6%㊁7.4%,6.5%㊁8.8%和3.2%㊁6.5%㊂尽管掺早强剂会使水泥砂浆的流动度有一定程度的降低,但降低幅度均在10%以内,各砂浆拌合物仍具有良好的工作性㊂此外,还可以看出两种复合早强剂对砂浆流动度的降低程度要略大于单掺一种早强剂㊂甲酸钙-晶胚㊁甲基丙烯酸-晶胚复合早强剂分别使砂浆的流动度降低了10.6%~19.0%㊁12.0%~19.9%㊂2.2㊀凝结时间掺复合早强剂水泥砂浆的凝结时间测试结果如图2所示㊂可见,掺加不同比例甲酸钙-晶胚复合早强剂时,水泥砂浆的初凝时间和终凝时间分别缩短了10.5%~19.3%和15.0%~23.8%㊂掺加不同比例甲基丙烯酸-晶胚复合早强剂使水泥砂浆的初凝时间和终凝时间分别缩短了7.1%~15.2%和7.1%~18.1%㊂根据相关研究,水泥砂浆的凝结时间主要取决于AFt 和AFm 的生成,复合早强剂的加入不仅加速了C 3S 的水化而且促进了钙矾石形成,因此缩短了砂浆的凝结时间[18]㊂图1㊀早强剂对流动性的影响Fig.1㊀Effect of early strength agent onfluidity 图2㊀复合早强剂对凝结时间的影响Fig.2㊀Effect of composite early strength agent on setting time第12期刘春英等:新型复合早强剂对水泥砂浆力学性能的影响3809㊀2.3㊀单掺早强组分砂浆的力学强度单掺晶胚㊁甲酸钙和甲基丙烯酸水泥砂浆的抗压和抗折强度试验结果如图3所示,对应的相对强度提高百分率如表3所示㊂可以看到,三种早强剂的加入均显著提高了砂浆的力学强度,并且对早期强度的提高效果明显优于后期㊂对晶胚而言,其主要作用是降低水化产物析出时的能量壁垒,从而加快水化产物的析出,进而加速水化,提高凝结硬化速度[19]㊂甲酸钙呈弱酸性,能够降低溶液的pH 值,此外还增加了钙离子浓度,因此促进了氢氧化钙的沉淀,加速了硅酸三钙的水化,从而起到了早强的作用[20]㊂甲基丙烯酸分子中含有不饱和键,在水泥水化过程中发生断裂并且随后相互搭接,促进了水泥水化,提高早期强度[21]㊂图3㊀单独掺加晶胚㊁甲酸钙㊁甲基丙烯酸对砂浆力学性能的影响Fig.3㊀Effects of addition of crystal embryo,calcium formate and methacrylic acid on mechanical performance of mortar表3㊀单掺早强剂试件相比对照组试件强度提高百分率Table 3㊀Percentages increase in strength of specimens mixed with early strength agent compared with reference specimen Time /dGrowth rate of compressive strength /%Growth rate of flexural strength /%CrE 1.0%CrE 1.25%CaF 1.0%CaF 1.5%MAA 0.5%MAA 0.75%CrE 1.0%CrE 1.25%CaF 1.0%CaF 1.5%MAA 0.5%MAA 0.75%0.572.877.230.08.395.071.7170.0177.811.111.1188.962.5151.964.545.042.068.768.016.221.6 3.5 2.729.716.2347.552.434.324.560.153.014.317.812.27.630.627.12813.733.136.726.638.026.421.736.722.816.225.011.72.4㊀复掺早强组分砂浆的力学强度两种复合早强剂对砂浆力学强度的影响如图4所示㊂从图中可以看到,晶胚与甲酸钙复合㊁晶胚与甲基丙烯酸复合后对砂浆力学性能的提高程度要大于单独掺入这三种早强剂,其相对于对照组试件强度提高百分率见表4和表5㊂当晶胚与甲酸钙复合时,最优配比为1.0%的晶胚+1.0%的甲酸钙(CrE1.0%CaF1.0%),其0.5d㊁1d㊁3d㊁28d 抗压强度/抗折强度相比对照组试件分别提高了96.7%/192.2%㊁81.7%/24.3%㊁74.7%/28.6%㊁50.1%/66.7%;当晶胚与甲基丙烯酸复合时,最优配比为1.0%的晶胚+0.5%的甲基丙烯酸(CrE1.0%MAA0.5%),其0.5d㊁1d㊁3d㊁28d 抗压强度/抗折强度相比对照组试件分别提高了89.3%/211.1%㊁75.6%/24.3%㊁67.4%/24.5%㊁49.9%/55.0%㊂此外,还可以看到,晶胚与甲酸钙复合的效果要略强于晶胚与甲基丙烯酸的复合效果㊂表4㊀掺甲酸钙与晶胚复合早强剂试件相比对照组试件的强度提高百分率Table 4㊀Percentages increase in strength of specimens mixed with composite earlystrength agent (CrE-CaF )compared with reference specimenTime /dGrowth rate of compressive strength /%Growth rate of flexural strength /%CrE1.0%CaF1.0%CrE1.0%CaF1.5%CrE1.25%CaF1.0%CrE1.25%CaF1.5%CrE1.0%CaF1.0%CrE1.0%CaF1.5%CrE1.25%CaF1.0%CrE1.25%CaF1.5%0.596.746.761.758.3192.2170.0181.1166.7181.770.276.375.624.316.221.621.6374.755.864.473.028.6 6.126.514.32850.147.039.542.166.753.341.748.33810㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷表5㊀掺甲基丙烯酸与晶胚复合早强剂试件相比对照组试件的强度提高百分率Table 5㊀Percentages increase in strength of specimens mixed with composite earlystrength agent (CrE-MAA )compared with reference specimenTime /dGrowth rate of compressive strength /%Growth rate of flexural strength /%CrE1.0%MAA0.5%CrE1.0%MAA0.75%CrE1.25%MAA0.5%CrE1.25%MAA0.75%CrE1.0%MAA0.5%CrE1.0%MAA0.75%CrE1.25%MAA0.5%CrE1.25%MAA0.75%0.589.376.788.573.3211.1200.0200.0188.9175.649.664.946.624.3 2.714.313.5367.451.964.846.824.522.412.222.42849.939.845.233.955.035.038.350.图4㊀复合早强剂对砂浆力学性能的影响Fig.4㊀Effects of composite early strength agent on the mechanical performance of mortar 2.5㊀XRD分析图5㊀掺早强剂试件的XRD 谱Fig.5㊀XRD patterns of specimens with early strength agent 图5给出了单掺和复掺早强组分砂浆试件12h水化龄期的XRD 谱,从图中可以看到,1.0%甲酸钙和1.0%晶胚复掺后砂浆试件的Ca(OH)2衍射峰比单独掺加1.0%甲酸钙或1.0%晶胚的试件都要强,说明这两种早强组分复掺后可进一步加快水泥的水化速率,从而提高了砂浆的早期强度发展㊂此外,从图中还可以看到甲酸钙和晶胚复掺试件的Ca(OH)2衍射峰略高于甲基丙烯酸与晶胚复掺试件,这与上述力学强度的试验结果规律相一致㊂2.6㊀SEM 分析选取典型试件12h 养护龄期的试件进行微观结构分析,结果如图6所示㊂可见,未掺加早强剂的对照试件(见图6(a))内部较为疏松并且有球形的熟料颗粒,表明水化程度较低[10],而掺加了复合早强剂CrE1.0%CaF1.0%的试件内部可见大量的C-S-H 凝胶体(见图6(b))㊂在CrE1.0%MAA0.5%试件内部有六方板状的氢氧化钙晶体和针棒状钙矾石晶体生成(见图6(c))㊂由此表明,掺复合早强剂加速了水泥早期水化速率[22],使水泥水化程度提高,从而使水泥砂浆的早期强度显著提高㊂㊀第12期刘春英等:新型复合早强剂对水泥砂浆力学性能的影响3811图6㊀12h时试件的SEM照片Fig.6㊀SEM images of specimens at12h3㊀结㊀论(1)甲酸钙-晶胚㊁甲基丙烯酸-晶胚复合早强剂均会降低水泥砂浆的流动度,并使砂浆的凝结时间缩短㊂(2)掺1.0%甲酸钙-1.0%晶胚㊁0.5%甲基丙烯酸-1.0%晶胚复合早强剂可使水泥砂浆12h抗压强度提高96.7%和89.3%,可使水泥砂浆28d抗压强度提高50.1%和49.9%㊂(3)甲酸钙-晶胚㊁甲基丙烯酸-晶胚复合早强剂均能提高水泥的水化程度,促进水化产物快速形成,并且不影响水泥砂浆后期强度增长㊂参考文献[1]㊀蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010,41(12):1074-1077.[2]㊀Jiang L,Li Z F,Li L,et al.Constraints on the promotion of prefabricated construction in china[J].Sustainability,2018,10(7):2516.[3]㊀王㊀辉.新型早强组份对水泥基材料强度发展的影响及作用机理[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2018.[4]㊀Ramezanianpour A A,Khazali M H,Vosoughi P.Effect of steam curing cycles on strength and durability of SCC:a case study in precast concrete[J].Construction and Building Materials,2013,49:807-813.[5]㊀吴㊀蓬,吕宪俊,梁志强,等.混凝土早强剂的作用机理及应用现状[J].金属矿山,2014(12):20-25.[6]㊀Niu M D,Li G X,Zhang J B,et al.Preparation of alkali-free liquid accelerator based on aluminum sulfate and its accelerating mechanism on thehydration of cement pastes[J].Construction and Building Materials,2020,253:119246.[7]㊀姜梅芬,吕宪俊.混凝土早强剂的研究与应用进展[J].硅酸盐通报,2014,33(10):2527-2533.[8]㊀Zhang G X,Song J J,Shi Z P,et al.Improvement of workability and early strength of calcium sulphoaluminate cement at various temperature bychemical admixtures[J].Construction and Building Materials,2018,160:427-439.[9]㊀肖力光,张洪磊.新型复合早强剂对混凝土(砂浆)力学性能的影响及机理分析[J].硅酸盐通报,2018,37(7):2115-2119.[10]㊀Liu J,Ji X L,Luo Q,et al.Improvement of early age properties of Portland cement by a ternary hardening accelerating admixture[J].Magazineof Concrete Research,2019:1-9.[11]㊀Heikal M.Effect of calcium formate as an accelerator on the physicochemical and mechanical properties of pozzolanic cement pastes[J].Cementand Concrete Research,2004,34(6):1051-1056.[12]㊀Lu C H,Yuan S Q,Cheng P,et al.Mechanical properties of corroded steel bars in pre-cracked concrete suffering from chloride attack[J].Construction and Building Materials,2016,123:649-660.[13]㊀张㊀丰,白㊀银,蔡跃波,等.混凝土低温早强剂研究现状[J].材料导报,2017,31(21):106-113.[14]㊀林荣永.晶种型早强剂的制备及其性能的研究[D].广州:华南理工大学,2019.[15]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.水泥胶砂流动度测定方法:GB/T2419 2005[S].北京:中国标准出版社,2005.[16]㊀中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑砂浆基本性能试验方法标准:JGJ/T70 2009[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.[17]㊀国家质量技术监督局.水泥胶砂强度检验方法:GB/T17671 1999[S].北京:中国标准出版社,1999.[18]㊀Taylor H F W.Cement chemistry[M].London:Thomas Telford Publishing,1997.[19]㊀王玉锁,叶跃忠,钟新樵,等.新型混凝土早强剂的应用研究现状[J].四川建筑,2005,25(4):105-106.[20]㊀孙道胜,许㊀炜,王爱国,等.甲酸钙对水泥浆体抗压强度㊁水化及孔结构的影响[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2013,21(6):54-58.[21]㊀Son S W,Yeon J H.Mechanical properties of acrylic polymer concrete containing methacrylic acid as an additive[J].Construction and BuildingMaterials,2012,37:669-679.[22]㊀Shi M X,Wang Q,Zhou Z parison of the properties between high-volume fly ash concrete and high-volume steel slag concrete undertemperature matching curing condition[J].Construction and Building Materials,2015,98:649-655.。
早强水泥浆体系综合性能实验研究
早强水泥浆体系综合性能实验研究摘要：针对塑性微膨胀水泥浆体系不适用于低温浅层区块，根据不同井况固井技术要求，优化设计水泥浆体系，并进行实验研究。
关键词：固井工程；早强水泥浆体系；综合性能；实验研究1短候凝早强水泥浆体系试验配方：胜潍水泥，早强剂，聚乙烯醇类降失水剂:1.0%，减阻剂:0.6%。
水泥浆密度：1.95g/cm3实验表明，早强剂加量与稠化时间呈现线性缩短关系。
2短候凝早强增韧水泥浆体系试验配方：胜潍水泥，聚乙烯醇降失水剂:1.0%，减阻剂:0.6%，增韧剂：0.5% 。
水泥浆密度：1.95g/cm3实验表明，早强剂加量与稠化时间呈现线性缩短关系。
3短候凝早强微膨胀水泥浆体系试验配方：胜潍水泥，1.0%的聚乙烯醇降失水剂，0.6%的减阻剂和2%晶格膨胀剂。
水泥浆密度：1.95g/cm3在50℃×20Mpa×20min条件下进行了短候凝早强微膨胀体系和塑性微膨胀体系的增压稠化对比试验。
见曲线：图1 短候凝早强微膨胀体系稠化曲线（0.8%的早强剂）稠化时间：90min/50℃×20Mpa×20min图2塑性微膨胀体系稠化曲线稠化时间：220min/50℃×20Mpa×20min在50℃×20.7Mpa×24h条件下进行了短候凝早强微膨胀体系和塑性微膨胀体系的静胶凝对比试验。
见曲线：短候凝早强微膨胀体系抗压强度发展：图3 短候凝早强微膨胀体系静胶凝曲线（SYJ-3 2%、早强剂1.0%）塑性微膨胀体系抗压强度发展：图4塑性微膨胀体系静胶凝曲线（50℃×20.7MPa×20min）短候凝早强微膨胀体系胶凝强度发展：图5短候凝早强微膨胀体系静胶凝曲线（SYJ-3 2%、早强剂1.0%）塑性微膨胀体系体系胶凝强度发展：图6塑性微膨胀体系静胶凝曲线（50℃×20.7MPa×20min）综上可以看出，加入早强剂缩短了稠化时间，同时早期强度有了明显提高。
降粘母液和早强母液实验方案
降粘母液和早强母液实验方案引言：粘母液和早强母液是在建筑工程中常用的两种混凝土添加剂。
粘母液主要用于提高混凝土的粘结性能，而早强母液则用于加速混凝土的早期强度发展。
本文将介绍粘母液和早强母液的实验方案，以便工程师和研究人员能够更好地了解它们的性能和应用。
一、粘母液实验方案1. 实验目的：通过实验研究粘母液对混凝土粘结性能的影响，为工程实际应用提供依据。
2. 实验材料：- 水泥：按照设计配合比选用适当牌号的水泥。
- 粘母液：选用市场上常见的粘母液产品。
- 砂：按照设计配合比选用适当级配的砂子。
- 骨料：按照设计配合比选用适当级配的骨料。
3. 实验步骤：步骤1：按照设计配合比将水泥、砂、骨料和粘母液按照一定比例混合。
步骤2：搅拌混合物，确保混合均匀。
步骤3：制备混凝土试块或试件。
步骤5：进行试验，测试混凝土的抗压强度、抗拉强度和粘结强度等性能指标。
4. 实验结果分析：根据实验结果，分析粘母液对混凝土性能的影响。
可以比较不同配比下混凝土的强度和粘结性能，评估粘母液的效果。
二、早强母液实验方案1. 实验目的：通过实验研究早强母液对混凝土早期强度发展的影响，为工程实际应用提供依据。
2. 实验材料：- 水泥：按照设计配合比选用适当牌号的水泥。
- 早强母液：选用市场上常见的早强母液产品。
- 砂：按照设计配合比选用适当级配的砂子。
- 骨料：按照设计配合比选用适当级配的骨料。
3. 实验步骤：步骤1：按照设计配合比将水泥、砂、骨料和早强母液按照一定比例混合。
步骤2：搅拌混合物，确保混合均匀。
步骤3：制备混凝土试块或试件。
步骤5：进行试验，测试混凝土的早期强度发展情况。
4. 实验结果分析：根据实验结果，分析早强母液对混凝土早期强度发展的影响。
可以比较不同配比下混凝土的早期强度，评估早强母液的效果。
结论：通过粘母液和早强母液的实验方案，可以对它们的性能进行评估和比较。
实验结果将为工程实际应用提供依据，帮助工程师和研究人员选择合适的添加剂，以提高混凝土的粘结性能和早期强度发展。
新型复合早强剂对混凝土(砂浆)力学性能的影响及机理分析
第37卷第7期 娃酸盐通报Vol.37 No.7 2018 年7 月_________________BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY______________________July,2018新型复合早强剂对混凝土（砂浆）力学性能的影响及机理分析肖力光，张洪羞(吉林建筑大学材料科学与工程学院，长春130118)摘要:实验就传统早强剂进行了有机与无机组分的复合，以实现不同组分之间的叠加效应，提高早强性能，满足工 程中对材料早强的性能要求。
通过对传统早强剂及其复合后的早强力学性能的对比分析发现:C6H1503N、Al2 (S04)3、Li2C03三组分复合效果最佳，实验结果表明：复合早强剂能显著提高砂浆早期的力学性能，8 h抗折强度 由0.12 M Pa达到了 7.9MPa,提高了6483% ;抗压强度达到了43. 06 MPa,提高了256%，并采用SEM扫描电镜、X R D和DSC测试方法对其早强作用进行了机理分析。
同时研究了C6H1503N+A12(S04)3+ Li2C03复合早强剂对 混凝土(砂浆)长期力学性能的影响，掺复合早强剂的砂浆28 d抗折强度提高了16.7%，抗压强度提高了6.9%。
关键词:复合早强剂；混凝土(砂浆）；力学性能；机理分析中图分类号：TU528.31 文献标识码:A 文章编号:1001-1625(2018)07-2115-05 Influence of New Composite Early Strength Agent on Mechanical Properties of Concrete (Mortar) and Its Mechanism AnalysisXIAO Li-guang,ZHANG Hong-lei(School of Materials Science and Engineering, Jilin University of Architecture and Technology, Changchun 130118 ,China) Abstract：The compound early strength agent is a combination of traditional inorganic and organic early strength components to realize the additive effect between different components, improve the early strength performance, and meet the early performance requirements for materials in the project. Through the comparative analysis of the early strong mechanical properties of the traditional early strength agent and its composite early strength agent, it is found that：the early mechanical properties of C6H1503N +Al2 ( S04 ) 3+ Li2C03are the best. The experimental results show that the composite early strength agent can significantly improve the early mechanical properties of mortar. The flexural strength of mortar curing for 8hours reached 7. 9 MPa by 0. 12 MPa, increased by 6483% , and the compressive strength reached43. 06 MPa and increased by 256% . And the mechanism of early strength was analyzed by SEM scanningelectron microscope, XRD and DSC. At the same time, the effect of C6H1503N + A12(S04)3+ Li2C03 composite early strength agent on the long-term mechanical properties of concrete (mortar) was studied.The flexural strength of the mortar mixed with the composite early strength agent and curing for 28 d is increased by 16. 7%, and the compressive strength is increased by 6.9%.Key words ： compound early strength agent ； concrete( mortar) ； mechanical property ；mechanism analysis1引言早强剂可以显著的提高混凝土早期的凝结硬化，快速增强混凝土的早期力学性能，以满足实际工程的需 求。
早强剂对混凝土早期抗压强度影响
早强剂对混凝土早期抗压强度影响0引言在混凝土结构的施工过程中，新拌混凝土要达到预期的强度，需经过较长时间地凝结硬化。
掺加早强剂，可显著提高混凝土的凝结硬化时间，在冬季施工、应急抢险工程、加速模具周转等方面，发挥着重要的作用。
作为混凝土常用外加剂之一，早强剂的掺加，在提高混凝土早期强度的同时，对混凝土后期强度的发展影响较小，可以加快施工进度，节约生产成本。
本试验研究在C50混凝土配合比的基础上，以混凝土立方体早期抗压强度作为主要控制指标，对比分析甲酸钙、三乙醇胺、硫酸钠三种早强剂，在单掺或复合时，对混凝土早期强度的影响，以期为早强剂与混凝土类似实验研究提供借鉴与参考。
1原材料及实验方法原材料的测定及试验的进行全部在现场试验室内完成。
1.1原材料水泥：P·O42.5级，密度3.05g/cm3；粉煤灰：I级，比表面积370cm2/g；砂子：洞庭湖砂，细度模数Mx=2.8，表观密度为2610kg/m3，含泥量0.8%；石子：重庆产碎石，连续级配5～20mm，级配良好，松散堆密度为1460kg/m3，紧密堆积密度为1670kg/m3，表观密度为2690kg/m3，含泥量0.60%；聚羧酸系减水剂：烯丙基聚醚类，减水率26%，建议最佳掺量0.8%。
1.2试验方法试验选取硫酸钠、甲酸钙、三乙醇胺三种早强剂作为研究对象，在C50混凝土配合比的基础上，测定在早强剂不同掺量下，混凝土立方体试件的1d、3d、28d抗压强度，确定出每种早强剂在单掺时的最佳掺量。
在此基础上，测定不同早强剂以最佳掺量复合时，混凝土1d、3d、28d的抗压强度，以混凝土的早期强度作为主要控制指标，对比分析早强剂单掺及复合时对混凝土的影响。
试验过程当中，控制新拌混凝土的坍落度范围处于70～100mm之间，混凝土试件成型采用机械搅拌、机械振捣成型的方法。
混凝土立方体1d的抗压强度测定时采用自然养护，脱模试验为试件成型后17～18h，温度记录时，取该时段内最高温与最低温的平均值（约为26～28℃）；试件3d、28d抗压强度测定时，将试件脱模后放入标养室养护至龄期。
混凝土早强剂试验方案
混凝土早强剂试验方案一、试验目的。
咱们做这个试验啊，就是想看看那些混凝土早强剂是不是真有那么神，能不能让混凝土早早地就变得很强壮，这样在工程里就能节省时间，早点把活干完，还能保证质量。
二、试验材料。
1. 混凝土原材料。
水泥：就选咱们工程里常用的那种普通硅酸盐水泥，得保证质量合格，标号啥的都得符合要求。
砂：用中砂就行，那种颗粒大小比较均匀的，含泥量不能太多，不然会影响混凝土的性能。
石子：碎石，粒径大概在5 20mm之间，表面得干净，不能有太多杂质。
水：干净的饮用水，可不能用那些脏水啊，不然混凝土会出问题的。
2. 早强剂。
三、试验设备。
1. 搅拌机：得有个能把混凝土原材料搅拌均匀的搅拌机，功率大小得合适，搅拌的时候速度要均匀，不能一会儿快一会儿慢的。
2. 试模：各种规格的试模，像立方体试模（150mm×150mm×150mm）这种，用来成型混凝土试件的，试模得保证尺寸准确，不能有变形。
3. 压力试验机：这个很重要，用来测试混凝土试件的抗压强度的。
得定期校准，保证测试的数据准确可靠。
4. 养护箱：模拟混凝土的养护环境，温度和湿度都能控制的那种。
温度要能在规定的范围内调整，湿度也得保持相对稳定。
四、试验配合比设计。
1. 基准配合比。
先设计一个没有加早强剂的基准配合比。
根据混凝土的设计强度等级，确定水泥、砂、石子和水的比例。
比如说，水泥用量可能是300kg/m³，砂率大概是35%，水灰比0.5左右，这只是个大概的例子啊，具体还得根据实际情况调整。
2. 早强剂掺量设计。
对于每种早强剂，我们设计几个不同的掺量。
比如从1%、2%、3%这样开始试。
这个掺量就是早强剂占水泥重量的百分比。
这样就能看出不同掺量对混凝土早强效果的影响了。
五、试验步骤。
# （一）混凝土试件制作。
1. 按照设计好的配合比（基准配合比和掺早强剂的配合比），分别称取水泥、砂、石子和水。
如果有早强剂的话，也要按照规定的掺量准确称取。
纳米二氧化硅晶核早强剂对C30预制混凝土性能的影响
引言随着我国装配式建筑的快速发展，混凝土预制构件的需求度不断增加，企业在预制构件的生产过程中，为了提高生产效率，在有限的设备和空间条件下，通常会通过提高预制混凝土的早期强度，从而加快模具的周转，来加快生产速度。
常采用的提高预制混凝土早期强度的方法主要是采用高温蒸养或者在混凝土生产中使用早强剂，促进早期强度的提高来加快模具的周转速度[1]。
然而，由于高温蒸养成本高，企业更愿意采用在混凝土中添加早强剂的方法，因此，选择合适的早强剂是提高预制混凝土生产效率的最优途径。
混凝土早强剂主要包括无机类和有机类，在混凝土中都有广泛的应用，但是也引起了混凝土工作性能和耐久性能的下降，而且不同的早强剂使用范围受限较大[2-3]。
比如早强剂中含氯，则应避免在钢筋混凝土中使用；硫酸盐类早强剂则应避免在抗渗性能要求高的环境中使用。
近年来，国内外开发了具有显著早强效果的晶核早强剂[4]，本文围绕预制混凝土早期性能的提升，研究纳米SiO2晶核早强剂（分散液）在不同掺量下对C30预制混凝土性能的影响，可以为预制混凝土实际生产中合理选用早强剂提供参考。
1 、试验部分1.1 原材料水泥：山水42.5普通硅酸盐水泥。
砂：河砂，中砂，细度模数2.4。
石子：碎石，粒径5~25mm。
粉煤灰：山东黄台火力发电厂II级粉煤灰。
矿粉：鲁新S95矿粉。
减水剂：聚羧酸系高性能减水剂，减水率25%。
纳米SiO2晶核早强剂分散液：粒径10~20nm，固含量30%，pH值7.8。
水泥、粉煤灰、矿粉的化学成分见表1。
1.2 试验仪器及方法试验采用的仪器有：砂浆搅拌机，NJ-160A型，无锡新建仪器科技有限公司；压力试验机，YAW-2000型，济南中路昌试验机制造有限公司；混凝土搅拌机，HJW-60，北京北方建仪科技有限公司。
混凝土坍落度、坍落度经时损失和凝结时间：根据GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能方法试验标准》进行测试。
混凝土力学性能：制作150mm×150mm×150mm的试模，养护至相应龄期，根据GB/T 50081—2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》对硬化混凝土块进行检测。
早强剂对淤泥固化土早期强度的影响研究
早强剂对淤泥固化土早期强度的影响研究早强剂作为一种常用外加剂，其可以有效加快淤泥固化土的早期固化进程。
本文以江苏连云港徐圩的高含水率滩涂淤泥为研究对象，研究在固化剂中单掺及复掺甲酸钙和硫酸钠两种早强剂的情况下，对淤泥固化土早期无侧限抗压强度的影响规律。
研究结果表明：（1）在两种早强剂单掺时，均能对淤泥固化土起到明显的早强作用，同时甲酸钙的早强效果优于硫酸钠;（2）两种早强剂复合掺加时能够激发出两者相互间的协同作用，进一步加快淤泥固化土的早期固化进程，当甲酸钙掺量为2%、硫酸钠掺量为1%时，早强效果最好。
标签：淤泥固化;早强剂复合;早期强度0 引言随着社会经济的发展，以淤泥、污泥为代表的各种泥状物产量剧增，淤泥的处理及资源化利用已经成为工程界迫切需要解决的問题[1]。
在淤泥固化处理过程中，普遍采用的固化材料以普通硅酸盐水泥为主，辅助材料掺有矿渣、粉煤灰、石膏等工业废弃材料。
同时对一些新型固化材料的研究也在不断进行，例如新型的磷基固化剂、HAS淤泥固化剂等。
大部分固化淤泥的强度发展较为缓慢，尤其是针对高含水率的淤泥固化，这一问题更为突出，使得固化处理施工周期加长，影响施工工期，延长了固化淤泥堆场的周转效率[2]。
王东星等人[3]对基于水泥、石灰、低钙粉煤灰的固化淤泥进行无侧限抗压强度试验和间接抗拉强度试验，得到标准养护360d淤泥固化土的应力-应变关系、破坏强度和应变。
丁慧等[4]探讨粉煤灰和工业矿粉固化疏浚淤泥作路基材料的可行性，研究了不同固化剂配比对固化淤泥击实特性水稳定性、承载力和抗剪强度的影响。
早强剂能提高混凝土前期强度，且对后期稳定性影响较小。
我国目前应用较多的早强剂主要分为无机盐类、有机物类及复合材料类三大类型[5]。
无机盐类主要包括硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐及碳酸盐等;有机物类主要包括甲酸钙、二乙醇胺、三乙醇胺及乙二醇等;复合材料类主要是无机盐类和有机物类复合使用的早强剂。
利用早强型土壤固化剂在高含水率条件下加固土具有施工方便、早期强度发展快，耐久性高等优势，因此可以在水利工程汛期抢险堵漏中推广使用，能够达到快速施工，节约成本，降低劳动强度的目的，具有重要的推广价值和工程意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
早强剂对砂浆性能影响试验方案
时值冬季，我国北方地区室外气温普遍都在0℃以下，如果继续使用传统的抹灰砂浆，往往会由于砂浆中拌合水提早冻结，使砂浆中水泥达不到水化时间，而出现“假凝”现象，一旦气温回暖，已经完工的墙体就会出现掉灰问题，而且后期强度也达不到施工要求，严重影响着施工安全。
为此，非常有必要在抹灰砂浆中通过掺加外加剂的方式，改善施工性能，同时使砂浆中水泥降低水化温度，缩短水化时间，达到早强的效果。
一、试验准备
1.1试验材料
试验用砂浆为淄博万泰建筑骨料有限公司生产的普通抹灰砂浆和通用抹灰砂浆。
1.2试验添加剂
早强剂为迈克龙力化工产品有限公司生产的龙力牌早强剂(具体情况可参考本文第六部分)。
1.3试验用水
试验用水应是干净无杂质的地下水。
二、试验目的
在普通抹灰和通用抹灰砂浆中分别掺加早强剂，进行对两种砂浆性能的检测，来达到以下目的：
a）进行对两种砂浆性能的检测及上墙效果的观察来确定最佳的配合比；
b）通过实验来确定砂浆掺水量及抹灰施工厚度；
c）确定通用抹灰砂浆在负温下能否满足泵送性要求；
d）确定有关质量控制的技术要求标准和熟练检测方法；
三、试验条件
试验室环境（温度、湿度）尽量与室外一致；进行砂浆上墙抹灰施工时应在室外进行。
四、试验内容
分别检测两种湿砂浆的稠度，使稠度保持在90-100mm范围内，来确定砂浆加水量。
在此稠度值下，试验通用抹灰砂浆的泵送性能。
将两种试验砂浆分别上墙抹灰，观察其抗流挂、抗泛碱和早强性能。
五、试验结果记录
见附录一《试验记录表》
六、MKL-1早强剂（早强减水剂）
6.1简介
MKL-1混凝土早强剂是由有机与无机物复合而成的一种新型早强减水剂，它具有早强、减水的双重作用，能综合改善新拌混凝土和硬化混凝土的各项物理力学性能，产品为粉状，技术性能达到国内同类产品先进水平，是目前较为理想的混凝土早强剂。
本品适用于有早强要求的各种混凝土，既可用于自然养护的现浇和预制混凝土构件，也可用于蒸气养护的混凝土制品。
当用于较低温度条件下的混凝土工程时，就更能显示出其早强、增强的特性。
6.2主要技术性能
a）本品为粉剂，无毒、不燃、不含氯盐，对钢筋无锈蚀作用。
b）本品不但对混凝土有很好的早强和增强作用，而且使混凝土的后期强度也有所提高，在常温情况下，3天强度可达空白混凝土的7天强度，7天强度可达空白混凝土的28天强度，且28天强度较空白混凝土有所提高。
c)本品用于蒸气养护混凝土预制构件时，可减少蒸气养护时间20～25％，从而
降低能耗，提高工作效率。
d)本品在-5℃条件下，仍可正常施工，不必复合防冻剂。
e) 使用本品可节约水泥15～20％。
f)本品使用方便，施工工艺与普通混凝土相同，无特殊要求。
6.3使用方法及施工工艺要求
a) MKL-1早强剂以粉状直接加入，与水泥、砂子、石子一起在搅拌机内先干拌，
再加入水湿拌，搅拌时间与普通混凝土相同。
b) MKL-1早强剂推荐掺量（以水泥重量计算）2.0～3.0％，负温时，4.0～5.0％，
蒸气养护时掺2.0％。
c) 当工程量不大混凝土采用人工搅拌时，本品应先用水化开后加入到拌和水中
应用（本品溶解后“载体”材料沉淀是正常现象）
七：结果与分析
根据《建筑砂浆基本性能检测标准》（JGJ/T70-2009），一方面由于冬季施工砂浆拌合物中水分易结冻，砂浆中水泥很难保证充分水化，同时砂浆早期强度达不到要求，另一方面虽然通用抹灰砂浆中稠度可以满足标准的要求，但是砂浆的泵送性不容易满足要求，并且砂浆的施工性能低下，所以有必要在砂浆中加入具有早强效果的外加剂，以期在砂浆稠度满足施工要求的情况下，砂浆能具有良好的施工性能。
7.1通用抹灰砂浆对比效果描述
不同点：掺加早强剂的通用抹灰砂浆在相同稠度要求下的需水量较对比砂浆少，而且砂浆的泵送性能够满足施工要求；表面完全“泛白”时间明显优于对比砂浆，而且在后期强度上也比未掺加早强剂得砂浆要好。
相同点：
a) 上墙抹灰时，两种砂浆均表现出表层砂浆下流现象;
b) 二次施工时间间距过短，导致砂浆表面硬化，影响砂浆表面抹平磨光；
c）两种砂浆表面都存在结冻现象；
d) 在后期强度上，两种砂浆均表现欠佳；
7.2 结论：
a) 早强剂确实能延长水泥水化时间，达到提高砂浆强度的目的，同时能提高砂浆在冬季的施工性能；
b) 早强剂能降低砂浆表层受冻程度，但不能阻止受冻的发生；
c）冬季当室外温度过低（＜-5℃）时，毕竟早强剂主要针对于混凝土施工，所以在进行干混砂浆施工时应谨慎施工；
附录一
试验记录表
表YF11-01- 08 编号：2011010908 试验名称通用抹灰砂浆中掺加早强剂试验
试验日期2011年01月09日试验员郭晓军
室外环境-10℃，30 % 审核
砂浆A为掺早强剂的通用抹灰砂浆
砂浆B为未掺早强剂的通用抹灰砂浆
试验记录内容（A/B）
水灰比1:6.4 1:6.3 稠度（mm）93.7 87.6
上墙时间9:15 9:30
表面“泛白”时间9:22 9:42
开放时间（min）7 12
上墙抹灰效果
描述a) 两种砂浆均表现出不同程度的流挂现象；
b) 施工时砂浆“开发时间”过短，影响二次抹平和磨光；
c) 砂浆表面都表现出“毛糙”现象；
原因分析
由于抹灰砂浆的稠度较其它砂浆较高，而且在抹灰时厚度均大于10mm，所以流挂现象较明显，冬季砂浆中水分结冻过快，导致砂浆表层硬化，同时会使表层粗砂粒包裹在冻结水中，影响抹灰砂浆二次抹平而出现表层“毛糙”现象。