問題のあるセメントに減水剤を溶解

「問題のある」セメントに減水剤を加えた溶液

まず、高アルカリセメントセメント中の可溶性アルカリは、通常、Na2O当量で表されます。これは主にセメント製造時の粘土と混合材料に由来し、適切な量の可溶性アルカリはセメントの水和を促進します。コンクリートの早期強度発現にさらに役立ちます。

この試験は、セメントコンクリートの流動性がアルカリ含有量の増加とともに増加することを示しています。

しかし、ある量に達するとセメントは急激に水和し、セメントスラリーの流動性が著しく低下します。

減水剤の添加後は、可塑化効果も大幅に減少します。 減水剤は商業用コンクリートや揚水コンクリート建設に使用されており、時間の経過とともにスランプ損失率が増加します。

上記の現象の理由は、一般にセメント中のアルカリがアルミン酸三カルシウム（C3A）の溶解を促進する効果があると考えられており、このときセメントは凝固剤CaSO4の関与により急速に特定のAFt結晶を形成し、セメントを包み込みます。これはC3Aの表面に付着し、C3Aが直接水和してアルミン酸カルシウムを形成するのを抑制し、セメントスラリーの流動性を改善します。

しかしながら、セメント中のアルカリ含有量が多すぎると、初期にＡＦｔ結晶が多量に生成するため、流動性が低下し、上記セメントに対する減水剤の適応性が低下することは避けられない。

それは主に、不十分な水分減少率、貧弱な可塑化効果、および月経中の高いスランプ損失率として現れます。

硫酸塩含有量の低い減水剤を使用するなど、高アルカリセメントを使用する場合は使用効果が劣ります。 ただし、硫酸塩含有量の高い減水剤（硫酸ナトリウム含有量20％以上）を使用すると、使用効果が大幅に向上します。 これは主に、低濃度の減水剤に含まれる CaSO4 が合成中和時に生成すること、水溶性が優れていること、およびセメント中の石膏がまだ多量の水に溶解していないため、高アルカリが促進されることによるものです。水中に多量のSO3が存在するため、C3Aが溶解するとC3Aと反応してAFtが形成され、アルミン酸カルシウムの生成による流動性が妨げられ、スランプロスが低減されます。 硫酸ナトリウムの含有量が高い減水剤が高アルカリセメントにより適していることは、難しくありません。

ポリカルボン酸系減水剤の多くは、クエン酸などの酸遅延剤と組み合わせるなどpH値が低く、高アルカリセメントには適応しにくい。

主に、酸混和剤が高アルカリセメントと混合された後、酸塩基の中和と発熱反応が急速に起こり、温度が急激に上昇します。これにより、セメントの急速な水和が促進されるだけでなく、大きなセメントの悪循環が生じます。生コンクリートは水和熱の放出量が多く、流動性が悪いだけでなく、スランプが非常に短時間で解消する可能性があります。 ただし、他のアルカリ遅延剤を使用すれば上記現象を回避できます。 第二に、低アルカリ硫黄欠乏セメントセメント中の可溶性アルカリ含有量は、一般に 0.4%-0.6% であると考えられています。

アルカリ含有量が 0.4% 未満のセメントは、通常、低アルカリセメントと呼ばれます。

水溶性アルカリは硫酸アルカリに多く含まれるため、低アルカリセメントは硫黄欠乏セメントまたは硫黄不足セメントとも呼ばれます。 減水剤と混合した硫黄欠乏セメントは通常流動性が悪く、減水剤の量を増やすと一定の効果がありますが、コンクリートの水の分泌が増加し、調製されたコンクリートの均質性が悪く、スランプロスが速いため、一般的に使用する減水剤は適応が難しく、遅延剤の量を増やしても効果がありません。

硫黄欠乏セメントの上記の不適切な現象の根本原因は、セメント中の SO3 が不十分であるため、セメント中の C3A を阻害する水和効果が低下し、C3A 混和剤の急速な吸着も低下することであることを理解するのは難しくありません。減水剤の可塑化作用。 したがって、低アルカリ硫黄欠損セメントの適応性の問題を解決するには、可溶性アルカリ（硫酸塩）の補給のみが有効である。 リターダーの量を増やす一般的に使用される方法は明らかではありません。

第三に、水溶性の悪い石膏セメント石膏はセメントの凝固剤として使用され、その投与量は基本的にセメント中のC3A含有量と一致します。 石膏は水を加えた後、セメント中に一定量のカルシウムミョウバンを形成し、これがC3Aに吸着されてC3Aの水和を制御し、セメントの凝結時間を調整する役割を果たします。 一般的に使用される二水石膏石膏（CaSO4・H2O）は水溶性*であるため、セメント製造には主に二水石膏が使用されます。 しかし、セメント製造では石膏は主にセメントクリンカーとともに粉砕され、粉砕中の温度が高すぎると、大量の二水石膏が半水石膏（CaSO4・1/2H2O）または無水石膏（CaSO4）、すなわち硬石膏になります。 。 一部のセメント工場では、無水石膏を直接使用するか、フッ化石膏、脱硫石膏、リン石膏などの産業廃棄物石膏を使用する場合もあります。硬石膏および上記の廃石膏は水に溶けにくく、水にゆっくりと溶けるため、コストがかかります。通常、木材カルシウムや砂糖カルシウムなどの効果的な緩和剤が混合剤に添加され、これらの減水剤の組み込みは石膏の溶解性に影響を与えます。 石膏はすぐに溶解できないため、セメント中の C3A は急速に水和し、大量のアルミン酸カルシウム結晶が生成され、コンクリートが誤って硬化します (つまり、少量のセメントは凝固しますが、多数のセメント粒子は凝固しません)。セメントスラリーが水和凝固して流動性を失います。）

硬質石膏セメントと混合したセメントや他の難水溶性石膏と混合したセメントの誤凝固を防ぐため、石膏の溶解に影響を与える木カルシウム、木ナトリウム、砂糖カルシウムなどの減水剤は使用していません。 この試験により、上記の減水剤の投与量を制御することにより一定の効果があることが証明された。 また、セメント中のSO3を補うことができる多数の混和剤と混合することができ、擬似凝固を制御することもできます。