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產(chǎn)品知識(shí)
碳酸鋰在混凝土灌漿料中作用
碳酸鋰在混凝土灌漿料中作用1前言
碳酸鋰，一種無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)式為Li2CO3，為無(wú)色單斜晶系結(jié)晶體或白色粉末。密度2.11g/cm3。熔點(diǎn)618℃（1.013*10^5Pa）。溶于稀酸。微溶于水，在冷水中溶解度較熱水下大。不溶于醇及丙酮。可用于制陶瓷、藥物、催化劑等。鋰鹽類早強(qiáng)劑對(duì)水泥砂漿有促凝早強(qiáng)作用，研究表明，鋰鹽早強(qiáng)劑通過(guò)加快水化保護(hù)膜破裂使水化誘導(dǎo)期縮短的方式，提高了水泥砂漿的低溫水化能力，明顯縮短了低溫稠化時(shí)間，提高了水泥砂漿低溫抗壓強(qiáng)度，表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫早強(qiáng)功效［1］。
由于在砂漿中常使用硅酸鹽水泥，其特征是早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高。為了提高其早期強(qiáng)度，在產(chǎn)品中添加適量的碳酸鋰，對(duì)提高早期強(qiáng)度是十分有益的。在砂漿產(chǎn)品中，碳酸鋰主要用于灌漿料、水泥基抹灰砂漿、修補(bǔ)砂漿、座漿料等產(chǎn)品中。為了提高早期強(qiáng)度，通常在砂漿中加入高鋁水泥來(lái)作為促凝劑，在低溫環(huán)境下還需加入防凍劑進(jìn)行防凍。碳酸鋰具有雙重作用，既可加快水泥的硬化速度，提高早期強(qiáng)度，又避免了在冬季施工或低溫潮濕環(huán)境下凝結(jié)速度過(guò)慢的問(wèn)題，使水泥產(chǎn)品盡早提高強(qiáng)度投入使用，碳酸鋰特別對(duì)早期強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較大。在夏季，碳酸鋰的摻量通常為水泥質(zhì)量的0.01%～0.03%，而在冬季碳酸鋰的用量應(yīng)隨溫度的下降而適量增加，摻量約為0.02%～0.05%。碳酸鋰的摻量不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂現(xiàn)象發(fā)生。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析碳酸鋰在幾種砂漿中的早強(qiáng)作用。
2試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法和材料
本文實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制變量法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)按照GB/T 25181-2010、GB 50119-2003及GB 8076-2008中對(duì)早強(qiáng)劑各項(xiàng)性能的要求檢測(cè)了碳酸鋰的基本性能，檢驗(yàn)采用了國(guó)標(biāo)GB 8076-2008規(guī)定的基準(zhǔn)水泥，在規(guī)定條件下進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間測(cè)定方法參照GB/T1346-2011進(jìn)行。
3試驗(yàn)結(jié)果及討論
3.1在修補(bǔ)砂漿中的早強(qiáng)作用：
表1兩種修補(bǔ)砂漿的配合比
表2添加碳酸鋰對(duì)修補(bǔ)砂漿一天強(qiáng)度的影響
由表2可見(jiàn)，在兩種修補(bǔ)砂漿中，加入碳酸鋰的兩組修補(bǔ)砂漿的一天抗折抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果明顯遠(yuǎn)大于不添加碳酸鋰的兩組。所以碳酸鋰對(duì)這兩種修補(bǔ)砂漿的早期強(qiáng)度有很大的提高，作用明顯。
3.2在座漿料中的早強(qiáng)作用
表3座漿料的配合比
表4添加碳酸鋰對(duì)座漿料一天強(qiáng)度的影響
對(duì)比表4強(qiáng)度數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，由于碳酸鋰在早強(qiáng)方面的優(yōu)異表現(xiàn)，添加碳酸鋰的座漿料的一天抗折抗壓強(qiáng)度明顯大于不添加碳酸鋰的一組。所以碳酸鋰對(duì)座漿料的早期強(qiáng)度也有明顯的強(qiáng)化作用。
表6添加甲酸鈣和碳酸鋰對(duì)座漿料一天強(qiáng)度影響
由表6可見(jiàn)，在灌漿料中分別加入甲酸鈣和碳酸鋰對(duì)比試驗(yàn)，其中加入碳酸鋰的一組的一天抗折抗壓強(qiáng)度是三組中強(qiáng)度最高的，明顯要好于不添加早強(qiáng)劑以及添加甲酸鈣早強(qiáng)劑的一組。添加甲酸鈣的一組對(duì)比空白實(shí)驗(yàn)組來(lái)看，差別并不大。所以對(duì)比可知，在灌漿料中甲酸鈣的早強(qiáng)作用不明顯，碳酸鋰有良好的早強(qiáng)作用。
3.4在普通修補(bǔ)砂漿中的早強(qiáng)作用以及添加量影響
前面試驗(yàn)對(duì)比我們不難發(fā)現(xiàn)碳酸鋰對(duì)修補(bǔ)砂漿早強(qiáng)作用優(yōu)良，下面我們?cè)囼?yàn)對(duì)比下碳酸鋰添加量對(duì)一種普通低價(jià)格修補(bǔ)砂漿的早強(qiáng)作用，來(lái)確定碳酸鋰的添加量對(duì)早強(qiáng)作用的影響是不是隨著添加量的增加而正相關(guān)的正比例線性關(guān)系。
表7普通修補(bǔ)砂漿配合比
表8碳酸鋰不同添加量對(duì)普通修補(bǔ)砂漿一天強(qiáng)度影響
從表8可以看出，碳酸鋰對(duì)普通修補(bǔ)砂漿的早強(qiáng)作用明顯，但是從第2組和第3組抗折抗壓強(qiáng)度結(jié)果對(duì)比可見(jiàn)碳酸鋰對(duì)普通修補(bǔ)砂漿的早強(qiáng)作用并不是正比例線性關(guān)系，而是隨著碳酸鋰添加量的增加其強(qiáng)化作用的提升不再特別明顯。所以結(jié)合現(xiàn)在的碳酸鋰市場(chǎng)價(jià)格大幅上揚(yáng)的行情，在砂漿中碳酸鋰的添加量應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合成本控制、質(zhì)量要求等各方面來(lái)綜合考慮。
結(jié)論
通過(guò)以上試驗(yàn)結(jié)果表明：
（1） 碳酸鋰在以上幾種砂漿中作為早強(qiáng)劑表現(xiàn)優(yōu)異，能顯著提高砂漿的早期強(qiáng)度，從而在實(shí)際應(yīng)用中可以有效提高施工質(zhì)量，節(jié)約混凝土施工成本［3］。
（3） 碳酸鋰提高砂漿早期強(qiáng)度的性能并不是正比例線性關(guān)系，而是隨著碳酸鋰添加量的增加其強(qiáng)化作用的提升不再明顯，目前碳酸鋰市場(chǎng)價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，所以在砂漿中碳酸鋰的添加量還應(yīng)該結(jié)合生產(chǎn)成本與各產(chǎn)品特性與質(zhì)量要求等各方面綜合考慮來(lái)確定最佳的添加量。