图 5 为掺入 0.050%絮凝剂水泥净浆养护 28 d 的 XRD 测试结果。从图中可知，各试验组的水化产物基本相同，主要为 Ca(OH)2、CaCO3、C-S-H 凝胶、SiO2，以及少量未水化完全的硅酸二钙和硅酸三钙。从 Ca(OH)2 波峰强弱可得知，掺入 0.050%PAC 和 APAM 能小幅提高硅酸盐水泥的水化，而掺入 0.050%NPAM 能小幅抑制硅酸盐水泥的水化。XRD 谱说明絮凝剂的掺入基本不改变水泥的水化反应生成物[22]，仅对水化速率有小幅影响。根据强度试验结果可推测，絮凝剂对硅酸盐水泥性能的影响主要体现在对其微观结构的影响。

                     2.5 絮凝剂对微观结构的影响

                      水泥净浆掺入 0.050%絮凝剂并养护 28 d 后的 SEM 结果见图 6。从图中可知，硅酸盐水泥净浆掺入絮凝剂后的物相组成主要还是水化硅酸钙（C-S-H）、钙矾石（AFt）和 Ca(OH)2，但絮凝剂掺入对水泥净浆的微观结构产生了一定的影响。由图 6（a）可知，不掺絮凝剂水泥石中无明显孔洞，掺 入 APAM 后，水泥浆中出现了不连通孔洞。不掺絮凝剂水泥石能看到明显针状钙矾石，而掺入絮凝剂后，水泥石中能看到管状钙矾石，且钙矾石被絮状物质包裹[22]。这主要是 APAM 中的酰胺基水解后转化为含有-COOH 的共聚物，并与混凝土中的金属阳离子如 Ca2+发生反应，生成包含-COO-Ca-OOC-和 HO-Ca-OOC-等离子键的化合物，该化合物属于黏稠的凝胶[14]。该凝胶与水泥水化产物相互包裹、相互填充，形成了不完全连续的空间骨架网状体系结构[10]。从图 6（d）可知，部分 C-S-H 呈颗粒状，而颗粒状是 C-S-H 主要形态之一[24-25]。此外，APAM 与水泥水化产物生成的凝胶，也会包裹 AFt 和 C-S-H，从而使其呈现颗粒状。

                     3 不利影响解决方法

                      基于上述试验结果可知，絮凝剂对硅酸盐水泥砂浆的流动度和力学强度影响最显著，其中又以阴离子聚丙烯酰胺的影响最不利。因此，本节主要改善阴离子聚丙烯酰胺（APAM）对硅酸盐水泥砂浆流动度和力学性能的不利影响。现选用聚羧酸减水剂（SP）、柠檬酸钠缓凝剂（SC）以及聚羧酸盐分散剂（PD）三种外加剂作为研究对象。聚羧酸减水剂能有效改善砂浆流动度，减少胶凝材料用水量[26]；柠檬酸钠作为一种缓凝剂能显著延长硅酸盐水泥的凝结时间[27]，从而降低其流动度经时损失；分散剂通过空间位阻和静电作用机理使混凝土颗粒之间保持稳定分散。

                          3.1 试验方案

                          试验具体方案见表 2。

                          3.2 试验结果分析

                           3 .2.1 流动度

                         图 7 显示了外加剂对硅酸盐水泥砂浆流动度的影响柱状图。从图中可知，掺入三种外加剂后，硅酸盐水泥砂浆流动度有了不同程度提升。当加入聚羧酸减水剂后，与掺入 PAM 组别对比，0 h 和 2 h 流动度分别提升 25.2%和 41.2%。同时掺入聚羧酸盐减水剂和柠檬酸钠后，0 h 和 2 h 流动度分别提高 38.3%和 47.3%，说明柠檬酸钠和聚羧酸减水剂共同作用能更有效提高砂浆流动度。同时掺入减水剂和分散剂后，砂浆 0 h 和 2 h 流动度分别提高 17.9%和 33.9%。此外，上述三组砂浆 2 h 流动度比 0 h 流动度分别减少 11.3%、15.3%和 9.6%。综上试验结果可知，减水剂和缓凝剂复掺使用能显著改善絮凝剂对砂浆流动度产生的不利影响，而减水剂和分散剂共同使用能减少砂浆流动度的经时损失。

                      3.2.2 抗折、抗压强度

                        图 8 为外加剂对硅酸盐砂浆抗折、抗压强度的影响。从图 8（a）可知，三种外加剂对硅酸盐水泥砂浆 28 d 抗折强度改善不明显，甚至有不利作用。减水剂和缓凝剂、减水剂和分散剂共同使用能改善砂浆 7 d 抗折强度。图 8（b）显示三种外加剂对硅酸盐水泥砂浆抗压强度有显著改善作用。其中，加入聚羧酸减水剂后，砂浆 7 d 和 28 d 抗压强度分别提高 6.1%和 14.1%。当复掺减水剂和分散剂后，砂浆 7 d 和 28 d 抗压强度分别提高 9.7%和 11.0%。当复掺减水剂和缓凝剂后，砂浆 7 d 和 28 d抗压强度分别提高 22.0%和 28.2%。综上可知，当减水剂和缓凝剂复掺使用时，能显著改善砂浆因掺入絮凝剂后造成的抗压强度损失。

                       4 结论

                       （1）絮凝剂浓度越大，水泥净浆流动度下降越明显。三种絮凝剂中 APAM 对流动度影响最显著，NPAM 次之，PAC 几乎无影响。APAM 和 NPAM 能小幅降低硅酸盐水泥的凝结时间，但 PAC能小幅延长水泥的凝结时间。三种絮凝剂皆能降低硅酸盐水泥砂浆抗折、抗压强度，且随掺量增加，下降幅度整体变大。

                       （2）三种絮凝剂基本不改变硅酸盐水泥水化产物，但 APAM 和 PAC 能小幅促进水泥的水化， 而 NPAM 小幅抑制水泥的水化；絮凝剂会促进管状 AFt 的生成。且 AFt 易被絮状物包裹。

                        （3）聚羧酸减水剂和柠檬酸钠缓凝剂复掺使用能显著改善阴离子聚丙烯酰胺对砂浆流动度和抗压强度产生的不利影响。

                        原标题：絮凝剂对硅酸盐水泥砂浆性能的影响

                        原作者：王传林 ，张思仪 ，黄俊轩 ，姜涛，梁萍，周芷冰，王屹鸿