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產(chǎn)品知識
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，一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為Li2CO3，為無色單斜晶系結(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)劑對水泥砂漿有促凝早強(qiáng)作用，研究表明，鋰鹽早強(qiáng)劑通過加快水化保護(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)速度過慢的問題，使水泥產(chǎn)品盡早提高強(qiáng)度投入使用，碳酸鋰特別對早期強(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高，否則會導(dǎo)致開裂現(xiàn)象發(fā)生。本文通過實(shí)驗(yàn)對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)通過控制變量法進(jìn)行對比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)按照GB/T 25181-2010、GB 50119-2003及GB 8076-2008中對早強(qiáng)劑各項(xiàng)性能的要求檢測了碳酸鋰的基本性能，檢驗(yàn)采用了國標(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。對水泥砂漿的凝結(jié)時(shí)間測定方法參照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添加碳酸鋰對修補(bǔ)砂漿一天強(qiáng)度的影響
由表2可見，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添加碳酸鋰對座漿料一天強(qiáng)度的影響
對比表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座漿料一天強(qiáng)度影響
由表6可見，在灌漿料中分別加入甲酸鈣和碳酸鋰對比試驗(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比空白實(shí)驗(yàn)組來看，差別并不大。所以對比可知，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)對比我們不難發(fā)現(xiàn)碳酸鋰對修補(bǔ)砂漿早強(qiáng)作用優(yōu)良，下面我們試驗(yàn)對比下碳酸鋰添加量對一種普通低價(jià)格修補(bǔ)砂漿的早強(qiáng)作用，來確定碳酸鋰的添加量對早強(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)果對比可見碳酸鋰對普通修補(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)量要求等各方面來綜合考慮。
結(jié)論
通過以上試驗(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確定最佳的添加量。