据重庆减水剂厂家介绍，有时仅靠早强型聚羧酸聚合物本身还不能满足工程对混凝土快速凝结和早期强度的要求，就需要加入早强剂进行复配。而在实际应用中，早强剂很少单独使用，一般与减水剂等组分按一定比例复配构成复配型早强剂而应用，通过将聚羧酸减水剂与特定的早强组分复配后，能够进一步提高混凝土拌合物的早期强度。这种方法操作简便，见效快，更适宜在工程中施工。所以复配型早强剂的发展研究与减水剂的发展研究密不可分，与整个外加剂的发展研究密不可分，早强剂按化学成分可分为无机盐类、有机物类、复合型早强剂3大类
1.无机盐类主要有：氯化物、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等;
2.有机物主要有：三乙醇胺、三异丙醇胺、甲酸钙、乙酸钠、草酸钙等;
3.复合型是指有机与无机盐复合型早强剂。典型的复合型早强剂是三乙醇胺与无机盐类的复合。
对于传统无机盐类早强剂(氯化钙、氯化钠)，研究结果表明：与减水剂复配后可以提高早期强度、缩短凝结时间，但同时会加速钢筋混凝土的腐蚀。其产生早强的机理主要为氯化物与水泥中的C3A作用生成不溶于水的水化氯铝酸盐，加速了水泥中的C3A水化。并且生成的复盐增加了水泥浆中固相的比例，形成坚强的骨架，有助于水泥石结构的形成。另外，由于氯化物多为易溶盐类，具有盐效应，可加大硅酸盐水泥熟料矿物的溶解度，加快水化反应进程从而加速水泥及混凝土的硬化。硝酸钙能加快水泥凝结时间，且抑制钢筋的腐蚀，但不适于低温5℃下的操作：硝酸盐和亚硝酸盐混合物、铝酸钠同聚羧酸系减水剂的复合加速早期强度的发展，但是后期强度(28天)没有明显变化。其中，铝酸钠是虽有效的增加聚羧酸减水剂的早期强度。
三乙醇胺是最常用的有机早强剂。三乙醇胺对水泥水化作用影响的确切作用机理还不很清楚，一般认为三乙醇胺的早强作用是由于能促进C3A的水化，在C3A-CaS04-H20体系中，它能加快钙矾石的生成洇而对混凝土早期强度发展有利。三乙醇胺分子中因有N原子，它有一对未共用电子，很容易与金属离子形成共价键，发生络合，与金属离子形成较为稳定的络合物。这些络合物在溶液中形成了许多可溶区，从而提高了水化产物的扩散速率。由于络合物的形成，这在水化初期必然会破坏熟料粒子表面形成的C3A水化物及其他生成物(如硫铝酸钙)，而使C3A、C4AF溶解速率提高，与石膏的反应也会加快，迅速生成硫铝酸钙，并且使钙矾石与单硫酸型硫铝酸钙之间的转化速度加快。硫铝酸钙生成量增多，必然降低液相中Ca2+、A13+的浓度，进一步以可促进C3S水化。但是在人们的应用经验中，三乙醇胺早强剂早强效果一直不是很好，并且掺量极微，不好控制，掺量过多时会造成混凝土严重缓凝和混凝土强度下降。
国内外对复合早强剂做了大量的试验和研究，证明复合早强剂可以得到比单组分早强剂更优良的早强效果。尤其当正确选用早强剂品种、复合比例、使用掺量和使用条件适宜时，复合早强剂的早期增强率有可能达到或超过各组分单独使用时增强率的算术叠加。在相同早期强度条件下复合早强剂的总剂量可以小于单组分中的大剂量。由于上述技术特性，因此复合早强剂比单剂具有更重要的技术经济意义，是混凝土外加剂的一个重要发展方向。典型的复合型早强剂是三乙醇胺与无机盐类的复合。W. Jury采用聚羧酸减水剂同某些无机盐、三乙醇胺等复配，混凝土在20℃下自然养护13h，抗压强度达到20MPa以上，使得预制混凝土有条件取消蒸汽养护。美国格雷斯公司采用氨基改性的丙烯酸聚合物合成了高分散性能和高早强性能的多功能聚羧酸减水剂。聚合物的基本单体包括丙烯酸或甲基丙烯酸，聚酯大单体。
复配型早强减水剂的作用原理实质上是一方面通过减水剂来降低水灰比的同时保障砂浆具有较高流动性从而大幅降低了水泥石的孔隙率，提高了结构的致密度;另一方面则是通过早强组分来提高水泥水化速度，加快了水化产物的生成。
目前，外加剂对早强机理归纳起来主要有以下一些观点：
1.早强剂与水泥矿物C3A、C4AF形成了能促凝的复杂化合物，这些化合物能为C3S、C2S的水化、结晶提供晶核;
2.早强剂同水化产物Ca(OH)2形成络合物，能显著地加速反应;
3.早强剂加速了C3A的水化及水化物与石膏反应生成钙矾石的过程;
4.形成石膏的过饱和溶液，阻止C3A水化初期产生疏松结构的趋势;
5.生成了C4AH13六方片状晶体，抑制了向C3AH6等轴晶体的转化趋势;
6.提高液相pH值，促进硅酸盐水泥的水化;
7.在C3S水化物表面上吸附形成的络合物促进了水化反应;
8.加速水泥组分的溶解，使反应加速;
9.激发水泥中矿物掺和料的活性，早期发生二次水化反应。 |
