缓 凝 剂
（一）定义
缓凝剂就是降低水泥或石膏的水化热，延長(cháng)凝结时间的一种添加剂。
用(yòng)于砂浆中的缓凝剂的定义如下：
缓凝剂：延長(cháng)砂浆凝结时间的添加剂。
（二）种类
按结构可(kě)将缓凝剂分(fēn)為(wèi)下列几类：
1）糖类：
糖钙、葡萄糖酸盐等，糖钙就是由制糖下脚料经石灰处理(lǐ)而成。
2）羟基羧酸及其盐类：
柠檬酸、酒石酸及其盐，其中以天然的酒石酸缓凝效果最好。
3）无机盐类：
锌盐、磷酸盐等。
4）木(mù)质磺酸盐等
在所有(yǒu)的缓凝剂中，木(mù)质磺酸盐的添加量最大且有(yǒu)较好的减水效果。
（三）作用(yòng)机理(lǐ)
一般来说，有(yǒu)机类缓凝剂大多(duō)对水泥颗粒以及水化产物(wù)新(xīn)相表面具有(yǒu)较强的活性作用(yòng)，吸附于固體(tǐ)颗粒表面，延缓了水泥和浆體(tǐ)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(yòng)，阻碍了水泥的正常水化。这些作用(yòng)都会导致水泥的水化速度减慢，延長(cháng)水泥的凝结时间。
缓凝剂对水泥缓凝的理(lǐ)论主要包括吸附理(lǐ)论、生成络盐理(lǐ)论、沉淀理(lǐ)论和控制氢氧化钙结晶生产理(lǐ)论。
多(duō)数有(yǒu)机缓凝剂有(yǒu)表面活性，它们在固液界面产生吸附，改变固體(tǐ)粒子表面性质，即亲水性。由于吸附作用(yòng)，它们分(fēn)子中的羟基在水泥粒子表面，阻碍水泥水化过程，使晶體(tǐ)相互接触受到屏蔽，改变了结构形成过程。如葡萄糖吸附在C3S表面生成吸附膜，因此掺0.1﹪葡萄糖是水泥凝结时间延長(cháng)70﹪。
对羟基羧酸及其盐的缓凝作用(yòng)，用(yòng)络合物(wù)理(lǐ)论解释更為(wèi)合适。因為(wèi)羟基羧酸盐是络合物(wù)形成剂，能(néng)于过渡金属离子形成稳定的络合物(wù)，而与碱土金属离子只能(néng)在碱性介质中形成不稳定络合物(wù)。正因為(wèi)如此，羟基羧酸及其盐类能(néng)与水泥中的钙离子形成不稳定络合物(wù)，在水化初期控制了液相中的钙离子的浓度，产生缓凝作用(yòng)，随水化过程的进行，这种不稳定的络合将会破坏，这样水化将继续正常进行。
缓凝剂分(fēn)子在水泥离子上的吸附层的存在，使分(fēn)子间的作用(yòng)力保持在厚的水化层表面上，使水泥悬浮體(tǐ)也有(yǒu)分(fēn)散作用(yòng)。它们不但在原胶凝物(wù)质的粒子表面吸附，而且在水化和硬化过程中吸附在新(xīn)相的晶胚上，并使其稳定。这种稳定作用(yòng)组织结构形成过程，并降低早期强度。缓凝剂不仅由于在原化合物(wù)和最终化合物(wù)上的吸附作用(yòng)，而且由于改变了饱和溶液中晶胚生成的速度，因此控制了胶凝物(wù)上的吸附作用(yòng)，而且由于改变了饱和溶液中晶胚生成的速度，因此控制了胶凝物(wù)的水化和硬化过程。无论是使用(yòng)何种缓凝剂，在水泥水化继续进行过程中，由于水泥粒子的膨胀引起吸附层分(fēn)子之间的空隙扩大或膜层破裂，因此水化作用(yòng)可(kě)照常进行。这样对后期强度的发展几乎没有(yǒu)坏的影响，在合理(lǐ)掺量范围内（0.01﹪～0.20﹪）甚至可(kě)以增加后期强度
缓凝作用(yòng)的机理(lǐ)另一观点认為(wèi)，缓凝剂吸附在氢氧化钙核上，抑制了其继续生長(cháng)，在达到一定过饱和度之前，氢氧化钙的生長(cháng)将停止。这个理(lǐ)论中重点放在缓凝剂在氢氧化钙上的吸附，而不是在水化产物(wù)上吸附。但是，研究表明仅仅抑制或改变氢氧化钙生長(cháng)状态不足引起缓凝，而更重要的是缓凝剂子在水化的C3S上的吸附。
（四）应用(yòng)
缓凝剂主要用(yòng)于延長(cháng)砂浆的可(kě)工作时间和凝结时间。主要用(yòng)于石膏灰浆和石膏基添缝料。因為(wèi)石膏的凝结速度过快而不能(néng)使用(yòng)。使用(yòng)不同类型的缓凝剂加入量也不同。缓凝剂可(kě)用(yòng)于自流平砂浆、刚性防水浆料、腻子等产品中。在自流平砂浆产品中，酒石酸和葡萄糖酸钠与合成超塑化剂配合效果较好；而柠檬酸及柠檬酸盐与干酪素配合效果较好。
酒石酸、柠檬酸及其盐以及葡萄糖酸盐已成功用(yòng)于干砂浆产品，其典型的掺量為(wèi)0.05到0.2%。
缓凝剂有(yǒu)哪些品种？
缓凝剂按其化學(xué)成分(fēn)可(kě)分(fēn)為(wèi)有(yǒu)机物(wù)类缓凝剂和无机盐类缓凝剂两大类。有(yǒu)机物(wù)类缓凝剂是较為(wèi)广泛使用(yòng)的一大类缓凝剂，常用(yòng)品种有(yǒu)木(mù)质素磺酸盐及其衍生物(wù)、羟基羧酸及其盐(如酒石酸、酒石酸钠、酒石酸钾、柠檬酸等，其中以天然的酒石酸缓凝效果最好)、多(duō)元醇及其衍生物(wù)和糖类(糖钙、葡萄糖酸盐等)等碳水化合物(wù)。其中多(duō)数有(yǒu)机缓凝剂通常具有(yǒu)亲水性活性基团，因此其兼具减水作用(yòng)，故又(yòu)称其為(wèi)缓凝减水剂。无机盐类缓凝剂包括硼砂、氯化锌、碳酸锌以及铁、铜、锌的硫酸盐、磷酸盐和偏磷酸盐等。
湿拌砂浆中為(wèi)什么掺入缓凝剂？
缓凝剂能(néng)延缓水泥的水化硬化速度，使新(xīn)拌砂浆在较長(cháng)时间内保持塑性，以便于施工操作。
湿拌砂浆是在专业生产厂经计量、拌制后，用(yòng)搅拌运输車(chē)运至使用(yòng)地点，然后放入专用(yòng)容器储存，随用(yòng)随取。目前，湿拌砂浆大多(duō)由混凝土搅拌站供应，与混凝土相比，砂浆用(yòng)量要少得多(duō)，搅拌站通常集中在某段时间内拌制砂浆，然后运到工地，因此一次运输量往往较大。而目前我國(guó)建筑砂浆施工大部分(fēn)為(wèi)手工操作，施工速度较慢，运到工地的砂浆不能(néng)很(hěn)快使用(yòng)完，需停置较長(cháng)时间，甚至一昼夜，这就要求砂浆能(néng)在较長(cháng)时间内不凝结，以便于施工操作，避免浪费。因此，湿拌砂浆中常掺用(yòng)缓凝剂来调整砂浆的凝结时间，具體(tǐ)品种、掺量可(kě)根据施工、天气、交通等情况通过试验确定。
湿拌砂浆為(wèi)什么要用(yòng)专用(yòng)缓凝剂？
普通水泥砂浆或水泥石灰混合砂浆中的水泥一般為(wèi)普通硅酸盐水泥，其初凝时间為(wèi)２h，终凝时间３～４h，所以，砂浆的凝结时间在３～８h。湿拌砂浆的特点是一次生产量大，而目前现场施工大部分(fēn)為(wèi)手工操作，施工速度较慢，因此湿拌砂浆在工地不会很(hěn)快被使用(yòng)完，需要储存在密闭容器中，在规定时间内逐步地使用(yòng)完。因此，需采用(yòng)专用(yòng)缓凝剂来延長(cháng)湿拌砂浆的可(kě)操作时间。湿拌砂浆的凝结时间可(kě)根据要求划分(fēn)為(wèi)8h、12h和24h。
湿拌砂浆专用(yòng)缓凝剂与普通混凝土用(yòng)缓凝剂有(yǒu)什么不同？
普通缓凝剂一般只能(néng)缓凝几小(xiǎo)时至十几小(xiǎo)时，如加大掺量就会导致水泥石强度急剧降低，甚至松溃无强度。國(guó)外报道的各类超缓凝剂，其缓凝效果一般小(xiǎo)于48h，且均不同程度地存在后期强度损失的现象。超缓凝剂是一种特殊的水泥外加剂，它掺入混凝土或砂浆中，可(kě)使混凝土或砂浆在一定温度范围内(10～35℃)和一定时间(20～42d)内不凝结。即使水泥水化处于“休眠”状态，待“休眠”状态结束后仍继续水化硬化，并不破坏水泥石的结构。由于该超缓凝剂具有(yǒu)这一特殊性能(néng)，因此可(kě)用(yòng)于配制超長(cháng)时间缓凝砂浆。
专用(yòng)于湿拌砂浆的缓凝外加剂应具有(yǒu)推迟水泥初凝时间的性质，使砂浆在密闭容器内最長(cháng)可(kě)保持24h不凝结，超过上述时间或者砂浆中的水分(fēn)被吸附蒸发后，砂浆仍能(néng)正常凝结硬化。与商(shāng)品混凝土施工速度快、需求量大的特点不同，预拌砂浆由于施工速度较慢（目前现场仍采用(yòng)手工砌筑或抹面的施工工艺），而每次的需求量较少，為(wèi)使现场的砂浆能(néng)保持一定时间的施工性，要求砂浆具有(yǒu)一个时间段的休眠期；但為(wèi)保证砂浆能(néng)满足施工进度的需要，又(yòu)要求施工后的砂浆能(néng)尽快凝结硬化。因此，砂浆专用(yòng)缓凝外加剂必须同时具有(yǒu)这两种功能(néng)。专用(yòng)缓凝外加剂品质指标见表99-1：
表99-1 专用(yòng)缓凝外加剂品质指标
| 项目 | 氯离子含量/% | 砂浆凝结时间/h |
| 质量要求 | ≤0.40 | ≥24 |
