一种中高温油井水泥缓凝剂ETB的制备
一种中高温油井水泥缓凝剂ETB的制备
摘要：以一种有机磷酸盐E与硼酸、硼砂复配，制备了一种中高温油井水泥缓凝剂ETB。该缓凝剂具有使用温度范围宽（70℃-200℃）、稠化时间易于调整、稠化时间对缓凝剂加量和温度不敏感、不影响水泥石强度等优点。添加了硼酸和硼砂，改善了单一有机磷酸盐E在高温下对硅酸三钙缓凝作用不强的缺点。该缓凝剂对配浆水不敏感，可在多种水质中应用。
关键词固井缓凝剂中高温
The Preparation of a Mid-high Temperature Oil-well cement Retarder ETB
Abstract：Using an organic phosphate E, boric acid and borax prepare a mid-high temperature oil-well cement retarder ETB with wide operating temperature（70℃-200℃）adjustable thickening time and insensitive to retarder dosage and temperature and no influence on cement strength. Adding boric acid and borax improve the disadvantage that under high temperature single organic phosphate has weak delayed coagulation to tricalcium silicate. The retarder ETB is insensitive to serofluid which can used in various water.
Key Wordswell cementationretarder mid-high temperature
0 引言
随着世界各地钻井逐渐向深井、超深井方向发展，对固井缓凝剂要求越来越高。不但要求其在高温下稳定，稠化时间易于调整，而且要求其对水泥水化影响小，保证顶部强度的发育。目前的高温缓凝剂普遍存在着使用温度范围窄、长封段顶部过缓凝、高温稳定性差的缺点。因此为保证施工安全、提高固井质量、缩短建井周期，开发了一种适应于中高温的油井水泥缓凝剂。
1 中高温缓凝剂的制备
有机磷酸盐E本身是一种优良的缓凝剂，其耐温性能好，对温度、加量不敏感、不影响水泥水化[1-3]。但其在110℃以上时对水泥中C3A的缓凝作用减弱，稠化曲线易出现鼓包、起台阶等情况，缩短了稠化时间，对固井施工安全造成很大威胁[4,5]。本产品通过复配一定量的硼酸、硼砂加强在高温下对C3A的缓凝作用，从而提高缓凝剂的应用范围。
2 实验部分
2.1 试剂和仪器
高温缓凝剂
天津科力奥尔工程材料技术有限公司企业标准 Q/T—KL0301—2003 CH系列油井水泥缓凝剂 1 范围 本标准规定了CH系列油井水泥缓凝剂的技术要求、试验方法、判定规则、评价报告、包装、标志、运输和储存等内容。 本标准适用于CH系列油井水泥缓凝剂系列产品，包括：CH210L中温型、CH310L高温型、CH510S高温型。 2 引用标准 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 510 石油产品凝点测定法 GB/T 4472 化工产品密度、相对密度测定通则 GB/T 8077—2000 混凝土外加剂匀质性能试验方法 GB 10238—1998 油井水泥 GB/T 19139—2003 油井水泥试验方法 3术语和定义 3.1 淡水水泥浆 指使用蒸馏水或生活饮用水配置的水泥浆。 3.2 18%盐水水泥浆 使用浓度为18%（质量分数）的氯化钠溶液配置的水泥浆。 3.3 40Bc～100Bc的时间 指水泥浆稠化实验过程中，稠度首次到达40Bc开始记时，直到升到100Bc所经历的时间。 3.4代表性温度 对缓凝剂进行质量检验时采用的试验温度。 3.5适宜稠化时间范围 满足常规注水泥作业要求的合适的水泥稠化时间区域。 3.7基准配方 在进行游离液、失水及抗压强度试验时所采用的水泥浆配方。 3.8参比样 在质量稳定性试验时所用的缓凝剂基准材料。已通过合格检验、保存完好且尚处于保质期内的缓凝剂样品均可用作参比样。 3.9质量稳定性 不同生产批次之间产品质量的一致性程度。 4 技术要求 缓凝剂分为液体和粉状固体。 缓凝剂按使用温度范围可分为中温和高温两种基本类型,CH210中温缓凝剂适用于井底循环温度为38～115℃的注水泥作业，CH310高温缓凝剂适用于井底循环温度为90～150℃的注水泥作业。 缓凝剂与其配伍的外加剂具有较好的相容性。
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质
缓凝外加剂缓凝作用的化学本质 L 前言 水泥与水的水化反应是造成砂浆和混凝土硬化的主要原因，可以人为地 加速或减缓水泥水化过程，加速或减缓水泥水化过程是通过加入外加剂来达到的。缓凝作用是解决混凝土坍落度经时损失的两个重要作用之一。要搞清无机、有机缓凝外加剂化学反应的同异和本质并非易事。笔者曾从官能团入手，对合成有机大分子高性能外加剂作了一些研究，将合成有机高性能外加剂大分子里的官能团分成主导、非主导两种。主导官能团以SO3H、COOH、“SO3H-COOH”三种型式存在，C00H主导缓凝作用。含羧基的小分子羟基有机酸如柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等也有很好的缓凝作用，说明羧基是产生缓凝这个重要作用的重要原因。但羧基的存在不能解释有缓凝效果的天然大分子淀粉、纤维素等不含羧基亦有优良缓凝作用这个事实，同样不能解释天然小分子蔗糖、葡萄糖等不含羧基亦有缓凝作用的问题。因此，羧基不是产生缓凝作用的唯一的一个原因。 应当指出，主导官能团是指存在于合成有机大分子或小分子有机物里的 羧基或磺基官能团，它只是完整分子里的某个部分——特征部分。通过从一个完整分子特征结构部分去认识缓凝作用，并不是从完整分子的整体和立体结构上面去认识。这种以局部、平面结构为切人点的认识方法，会有局限性，自然就不能解释无羧基存在的碳水化合物及无官能团存在的无机化合物产生缓凝作用这个 普遍问题。 为了解决这个问题，笔者在主导官能团的基础上，从局部扩大到有机外 加剂分子的整体和立体结构和基团不同的空间排列上，全面完整地研究有机物产生缓凝作用的本质原因的同时，也研究无机缓凝剂的缓凝本质，从深层次了解有机、无机缓凝剂产生缓凝作用的共性，即可了解有机、无机缓凝剂是否有相同的作用原理，这种共同作用是什么。通过对不同品种有机无机缓凝剂作系统、全面的分析研究，冀图找到一个能解释无机、有机缓凝剂产生缓凝作用的通用的又完整的缓凝理论。
水泥试验方法
水泥试验方法 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
水泥试验方法 水泥试验方法 水泥试验方法 试验条件试验温度为20℃±2℃相对湿度应不低于50%水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室一致湿气养护箱的温度为20℃±1℃相对湿度不低于90%。 1取样及频率 1.1 外观质量检查 进场水泥必须有水泥生产厂的质量证明书。每批进场水泥需核对、检查生产厂名、强度等级、出厂日期、出厂编号、数量、包装、质量证明书以及是否受潮等。 1.2 取样方法 散装水泥当水泥深度不超过2m时应采用槽形管状取样器进行取样 通过转动取样器内管控制开关在适当位置插入水泥一定深度关闭开关将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中取样数量不少于12kg。袋装水泥应采用取样管连续取样从20个以上的不同部位取等量样品将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中取样数量不少于12kg。样品分割样品混拌均匀后采用分样器或四分法缩分样品至不少于12kg作为检验试样。将样品分成两份一份按试验检测标准规定的方法进行检验一份密封保存三个月以备有疑问时用于复试。 1.3 检验频率
每批散装水泥不大于500t或袋装水泥不大于200t的同厂家、同品种、同批号、同出厂日期的水泥为一验收批。 2 水泥标准稠度用水量测定 2.1准备工作 维卡仪的金属棒能自由滑动，调整至试杆接触玻璃板时指针对准零点，搅拌机运行正常。 2.2 水泥净浆的拌制 用水泥净浆搅拌机搅拌锅和搅拌叶先用湿布擦过将拌和水倒入搅拌锅内然后在5s-10s内小必将称好的500g水泥加入水中防止水和水泥溅出拌和时先将锅放在搅拌机的锅座上升至搅拌位置启动搅拌机低速搅拌120s停15s同时将叶片和锅壁上的水泥刮入锅中间接着高速搅拌120s停机。 2.3 标准稠度用水量的测定步骤 拌和结束后立即将拌好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中用小刀插捣轻轻振动数次刮去多余的净浆抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上并将其中心定在试杆下降低试杆直至与水泥净浆表面接触拧紧螺丝1s-2s后突然放松使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆30s时记录试杆距底板之间的距离整个操作过程应在搅拌后1.5min内完成。以试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和用水量为该水泥的标准稠度用水量P按水泥质量的百分比计。 3 凝结时间测定
Q_12SYBHZ 2016-2019油井水泥用缓凝剂 AMPS类聚合物 BH-R101L
Q/12SYBHZ 渤海钻探工程公司企业标准 Q/12SYBHZ 2016—2019油井水泥缓凝剂AMPS类聚合物BH-R101L 2019-09-20 发布2019-11-12 实施渤海钻探工程公司发布
前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由渤海钻探工程公司提出。 本标准由渤海钻探工程公司质量与标准化管理领导小组钻井专业组归口。 本标准起草单位：渤海钻探工程公司第二固井分公司。 本标准主要起草人：刘文明、孙勤亮、付家文、林志辉、齐 奔、李小林、杜 滨、石 伟。 I
油井水泥缓凝剂 AMPS类聚合物BH-R101L 1 范围 本标准规定了油井水泥用缓凝剂 AMPS类聚合物 BH-R101L（以下简称BH-R101L）的要求、试验用仪器与材料、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存、HSE提示。 本标准适用于油井水泥用缓凝剂 AMPS类聚合物 BH-R101L。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 10238-2015 油井水泥 GB/T 19139-2012 油井水泥试验方法 SY/T 5377-2013 钻井液参数测试仪器技术条件 SY/T 5559-1992 钻井液用处理剂通用试验方法 3 要求 3.1 BH-R101L的物理性能 BH-R101L的物理性能应符合表1的规定。 表1 BH-R101L的物理性能 项目技术指标 外观无色或淡黄色粘稠液体 密度（20 ℃±2 ℃），g/cm3 1.13±0.02 3.2 加入BH-R101L的水泥浆性能 加入BH-R101L的水泥浆性能应符合表2的规定。 表2 加有BH-R101L的水泥浆性能 项目技术指标 稠化时间（120 ℃，73.9 MPa，61 min），min ≥120 初始稠度，Bc ≤30 40 Bc~100 Bc的时间，min ≤30 稠化线形 正常 游离液（120 ℃），% ≤1.4 抗压强度（120 ℃，21 MPa，24 h），MPa ≥14.0 1
缓凝剂
缓凝剂 缓凝剂是指高温（25~35℃）生产时能够明显延缓菱镁水泥初凝时间，降低菱镁水泥反应峰值温度的外加剂。高温生产时，菱镁水泥固化过程中释放出大量的热，放热峰值温度可达140℃。如此剧烈的放热过程会使制品产生热膨胀，导致制品产生变形，甚至会出现微裂纹或裂缝。菱镁水泥初凝时间过短，来不及操作菱镁料浆就失去可操作性，同时生成9·1·5相，减少了5·1·8相的比例，大量MgCl2以游离形式存在于菱镁制品内部，增加制品吸潮返卤的可能性。 缓凝剂种类 缓凝剂可以通过各种途径分散菱镁水泥反应过程中的水化热，其理论有吸附理论、络合理论和沉淀理论。常见的缓凝剂可分为有机酸及其相应盐类、无机酸及其相应盐类。有机缓凝剂主要有柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸等，它们相对应的盐，如柠檬酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠、木质素磺酸钠等都具有很好的缓凝效果，无机缓凝剂包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、硼酸、硼酸钠等也有一定的缓凝效果。 缓凝剂对初凝时间的影响 菱镁水泥初凝时间测定方法结合GB1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》和WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关要求进行测试。此处介绍的实验方法与
WB/T1023-2005《菱镁胶凝材料改性剂》相关规定稍有区别： ①标准上规定试件原材料中含有标准砂，菱镁制品在实际生产中大多不掺加粗骨料，少数使用细砂，使用标准砂为原料测试改性剂的适用性没有实际意义。 ②笔者将实验室试件养护温度由(20±2)℃提高到为(30±2)℃，试验时菱镁水泥量较少，缓凝剂缓凝优势不能很好地体现出来。 笔者设计菱镁水泥初凝时间测定方法介绍如下： 仪器：标准维卡仪（含圆模）、行星式胶砂搅拌机、标准养护箱检测方法： 菱镁水泥净浆原材料用量如下： 轻烧粉450g 卤水(450×N)g； 改性剂按推荐的掺量范围的取下限 N为菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm时，所有卤水与轻烧粉的比值；菱镁水泥砂浆流动度的原料配比为： 轻烧粉280g 标准砂840g 卤水约180g，以菱镁水泥砂浆流动度为120mm~135mm时所用卤水的实际加入量为准。 配合比确定以后，用行星式胶砂搅拌机将轻烧粉和卤水拌合均匀，按要求装入圆模。以轻烧粉全部加入卤水中的时间作为初凝起始时间。养护箱温度为(30±2)℃，湿度为(70±5)%。
缓凝剂技术简介
缓凝剂技术简介 缓凝剂是一种能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝减水剂则是兼有缓凝和减水功能的外加剂。目的是用来调节新拌混凝土的凝结时间。缓凝剂可以根据要求使混凝土在较长时间内保持塑性，以便于浇筑成型或是延缓水化放热速率，减少因集中放热产生的温度应力造成混凝土的结构裂缝。 在流化混凝土中，缓凝剂可用来克服高效减水剂的坍落度损失，保证商品混凝土的施工质量。随着混凝土质量的提高以及高性能混凝土的问世，商品混凝土使用范围的不断扩大，缓凝减水剂及缓凝高效减水剂得到了日益广泛的应用。（一）缓凝剂品种与性能 ·缓凝剂主要用于延缓水泥的水化硬化速度，以使新拌混凝土在较长时间内保持塑性。目前在混凝土中使用的缓凝剂品种也较多。不同的缓凝剂其使用效果及作用机理也是不尽相同的。 ·按其生产来源分，可以分为工业副产品类及纯化学品类。 按其化学成分来分又可分为：无机盐类、羟基羧酸盐类、多羟基碳水化合物类、木质素磺酸盐类等。 按其化学成分分类如下： 1、无机盐类缓凝剂 最常用的无机盐类缓凝剂有磷酸盐、硼砂、硫酸锌、氟硅酸钠等。 磷酸盐是近年来研究较多的无机缓凝剂。磷酸(H3P04)并无明显的缓凝作用，某些磷酸盐则有较强的缓凝作用。如焦磷酸钠、二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠等。掺入磷酸盐会使水泥水化的诱导期延长，并且使硫酸钙的水化速度大大减缓。缓凝的机理主要是：磷酸盐与氢氧化钙反应在已生成的熟料相表面形成了“不溶性”的磷酸钙，从而阻碍了正常水化的进行。 出于性价比的综合考虑，在混凝土中使用较多的为三聚磷酸钠，其掺量在0.1%左右，根据工程要求及施工温度来确定适合掺量。 硼砂又名四硼酸钠，它的缓凝机理，主要是硼酸盐的分子与溶液中的钙离子形成络合物，从而抑制了氢氧化钙结晶的析出。络合物以在水泥颗粒表面形成一层无定形的阻隔层，从而延缓了水泥的水化与结晶析出。硼砂的掺量为水泥质量的1-2%。 其他的无机缓凝剂还有氟硅酸钠，主要用于耐酸混凝土。 硫酸锌具有一定的缓凝作用。但因无机盐类缓凝剂缓凝作用不稳定因此不常使用。 2、有机物类缓凝剂 有机物类缓凝剂是较为广泛使用的一大类缓凝剂，其中又可按其分子结构分成羟基羧酸盐类、糖类及其化合物、多元醇及其衍生物。 A、羟基羧酸盐类这是一类纯化工产品。由于其分子结构上含有一定数量的羟基(OH)和羧基(COOH)而得名。 其缓凝作用的机理：这些化合物的分子具有(OH)、(COOH)，它们具有很强的极性，由于吸附作用，被吸附在水化物的晶核（晶胚）上，阻碍了结晶继续生长，主要是对硫酸钙水化物结晶转化过程延缓和推迟。缓凝剂的掺量在0.05-0.2%
水泥试验方法及步骤
水泥检测作业指导书 Ⅰ执行标准： GB50204-2002 混凝土结构工程施工及验收规范 GB175-1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 GB1345-91水泥细度检验方法（80μm筛筛析法） GB/T17671—1999水泥胶砂强度检验方法（ISO法） GB/T1346-2001水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法Ⅱ代表批量及取样方法： 检查数量，按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批，散装不超过500t 为一批，每一批抽样不少于一次。从分布均匀的不同部位,至少从20袋中抽取(散装至少从三个罐中抽取)大致相同数量，混合后取12kg样品送试。 Ⅲ送试样品处理： 试验前：接到水泥试样后，应立即将水泥（约12 kg）装入内部套有塑料袋的留样桶里，然后封紧袋口、盖严桶盖，贴上编号标签后送至水泥试验室，待24h后进行试验。 试验后：试验完毕，剩余水泥应妥善处理，同样封紧袋口、盖严桶盖，放置于水泥样品留样架上，留置三个月，再报质量负责人按要求处理。
Ⅳ水泥室验室要求： 温度应保持在20℃±2℃,相对湿度应不低于50%；试体带模养护的养护箱或雾室、养护池水温度应保持在20℃±1℃，相对湿度不低于90%。 试验室空气温度和相对湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次；养护箱或雾室的温度与相对湿度至少每4h记录一次，在自动控制的情况下记录次数可以酌减至一天记录二次。 Ⅴ水泥检测方法及步骤： 试验前先使仪器设备空转运行，检查是否正常，然后认真填写各仪器设备使用记录。 水泥物理性能检测主要包括水泥细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性、强度几项。 一、水泥细度检验方法（80μm筛筛析法）GB 1345—91 1、仪器：试验筛、负压筛析仪、天平 2、样品处理： 水泥样品应充分拌匀，通过0.9mm方孔筛，记录筛余物情况，要防止过筛时混进其他水泥。 3、操作程序（负压筛法）： （1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000~6000Pa范围内。 （2）称取试样25g，置于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛析仪连续筛析2min，在此期间如有试样附着在筛
缓凝剂概述
<三>缓凝剂概述 缓凝剂是一种能推迟水泥水化反应，从而延长混凝土的凝结时间，使新拌混凝土较长时间保持塑性。方便浇注，提高施工效牢，同时对混凝土后期各项性能不会造成不良影响的外加剂。目前．木质素硫磺盐是产量较大、应用较为广泛的缓凝剂。除此以外，糖蜜类、羟基羧酸类以及少数无机盐类缓凝剂也得到了普遍使用。因此。结合缓凝剂的不同种类，论述了缓凝荆的缓凝作用机理。 1缓凝剂的种类 缓凝剂的种类按其化学成可分为无机缓凝剂和有机缓凝剂两大类。 1．1无机缓凝剂 (1)磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂是近年来研究较多的无机缓凝剂。正磷酸(H，P00的缓凝作用并不大，但各种磷酸盐的缓凝作用却较强。在相同掺量情况下，磷酸盐类缓凝刺中缓凝作用最强的是焦磷酸钠(№：P如7)。 (2)硼砂(Na：BJ畴·10H20)色粉末状结晶物质。吸湿性强，易溶于水和甘油，水溶液呈弱碱性．在干燥的空气中易缓慢风化。 (3)氟硅酸钠(NaZi瞄白色结晶物质，密度2．689·tin4，微溶于水．不溶于乙醇，有腐蚀性。一般掺量为水泥用量的0．1％-0．2％。 1．2有机缓凝剂 有机缓凝剂按其官能团的不同可分为木质紊磺酸盐、羟基羧酸及其盐、多元醇及其衍生物、糖类及碳水化合物等。 (1)羟基羧酸、氨基羧酸及其盐此类缓凝剂的分子结构中含有羟基，羧酸基或氨基，常见的此类缓凝剂有柠檬酸、葡萄糖酸、水杨酸等及其盐。此类缓凝剂的缓凝效果较强，掺量一般为水泥用量的O．05％--O．2％。 (2)多元醇及其衍生物多元醇及其衍生物的缓凝作用较稳定，特别是在使用温度变化时仍有较好的稳定性。其中一元醇缓凝作用较小．但随烷基的增加。表面话性增强；二元醇中的乙二醇基本没有缓凝作用，丙二醇以后的二元醇缓凝作用逐渐增强；丙三醇缓凝作用很强，甚至可以使水泥水化作用完全停止。此类缓凝剂掺量一般为水泥用量的0．05％-0．2％之间。 (3)糖类 葡萄糖、蔗糖及其衍生物和糖蜜及其衍生物．由于原料广泛、价格低廉，同时具有一定的缓凝作用。因此使用也较为广泛。其掺量一般为胶凝材料用量的O．1％-0．3％。 2缓凝剂的作用机理 2．1无机缓凝剂作用机理 水泥浆体凝聚过程的发展取决于水泥矿物的组成和胶体粒子问的相互作用．同时也取决于水泥浆体中电解质的存在状态。如果胶体粒子之间存在相当强的斥力，水泥凝胶体系将是稳定的．否则将产生凝聚。电解质能在水泥矿物颗粒表面构成双电层，并阻止粒子的相互结合。当电解质过龟时，双电层被压缩，粒子问的引力强，水泥凝胶体开始凝聚。绝大多数无机缓凝剂都是电解质盐类，可以在水溶液中电离出带电离子。阳离子的置换能力随其电负性的大小、离子半径以及离子浓度不同而变化。而同价数的离子的凝聚作用取决于它的离子半
缓凝剂的选择
缓凝剂品种很多，可以分为有机及无机两大类。有机缓凝剂的特点是使用量很微小，一般为水泥质量十万分之几到万分之几，使用不当会造成混凝土或砂浆最终强度降低；而无机盐缓凝剂的特点是掺量一般为水泥质量的万分之几到千分之几，有些品种效果不稳定，尤其对掺合料多品种的不一样时。 缓凝剂品种大致有以下几种：一是含有羟基的有机物，如一元醇及多元醇，一元醇有甲醇、乙醇、丙醇等，它们的特点是缓凝时间不长且对延缓坍落度损失几乎没有作用，掺量一般为0.1~0.5%。多元醇的缓凝作用较一元醇强的多，如乙二醇、丙二醇、甘油等，在相同掺量下比一元醇凝结时间延长2~8小时；二是水溶性的聚乙烯醇，它兼有增稠和缓凝的作用，但作为缓凝剂使用时，掺量以0.3%以内为宜；三是多元醇衍生物--糖类，运用较多的是5~8个碳原子的单糖，如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等，掺量多在0.06%以下，缓凝效果较好，且对抑制坍落度损失有较明显的作用。而多糖如改性淀粉、糊精的使用对于抑制硅酸三钙的水化效果更好，由于具有一定的黏性，掺量过大时亦会造成拌合物塌落度短时间内减小；四是含有羧酸（盐）基的有机物，如柠檬酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸等，掺量范围为0.01~0.1%，有明显的缓凝作用以抑制塌落度损失，对于混凝土、砂浆7天强度有影响，后期强度有一定提高；五是羟基羧酸盐和氨基羧酸盐有机物，其中羟基羧酸盐是采用最多的缓凝调节剂，如葡萄糖酸钠，一般掺量0.02~0.15%之间，它对于3天龄期以内的水泥水化有强烈抑制作用，固其掺量大多限制在0.1%以内，且其具有二次塑化效应，可以减水一定的减水剂，和其它磷酸盐、硼酸盐等有良好的协同作用，可进一步提高调凝效果。还有脂肪族羟基羧酸盐如柠檬酸钠（柠檬酸三钠），酒石酸钾钠，掺量大多控制在0.05%以内，因为他们在高浓度时会起促凝作用。氨基羧酸盐如敌绣钠等；六是有机胺及衍生物，有机胺作为缓凝剂主要是链状脂肪族胺，有机胺中的憎水基团是烷基，亲水基团是胺基，在水泥颗粒表面成膜而阻止其水化。如十六胺、α---十八胺、三乙醇胺、二乙醇胺等，三乙醇胺单独使用时有一定的缓凝作用，尤其与木钙复合使用时能显著延长水泥凝结时间，但三乙醇胺与氯盐或硫酸钠复合使用则早强效果明显。缓凝作用一级胺大于二级胺大于三级胺，而四级胺则有促凝作用。酰胺类化合物多做增稠剂和絮凝剂，但微量的酰胺衍生物和聚合物都有延缓混凝土塌落度损失、保持坍落度流动性和防离析、泌水的功效；七是磷酸盐及膦酸盐，如焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、亚甲基膦酸、同碳二膦酸等，其中三聚磷酸钠在水中溶解度最初可达35%，而几日后溶解度反而不到10~20%，有白色沉淀产生。特别是在聚羧酸盐中，溶解度更小，且基本不受温度升高而加大溶解性。一般掺量为0.02~0.2%，28天强度及抗渗等级都有所提高；八是硼酸和硼酸盐，有硼酸、硼砂等，其中硼砂多用于硫铝酸盐水泥中。九是锌盐，如氯化锌、硫酸锌、碳酸锌、硝酸锌等，锌盐缓凝剂单独使用时作用不够持久，多与有机缓凝剂复合使用，且它可以降低混凝土的泌水及不影响早期强度。十是其它，如硫酸亚铁、氟硅酸钠、碳酸亚铁、纤维素醚、硫酸镉等，它们也很少单独使用，且效果也不及有机的理想。 当然缓凝剂也是很少单独使用的，一般它们要复合减水剂、引气剂等以满足混凝土、砂浆的性能需求，如复配成缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝高性能减水剂、缓凝引气高效减水剂等。
公路工程水泥及水泥混凝土试验规程
公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 T0501—2005 水泥取样方法 1目的、适用范围和引用标准 本方法规定了水泥取样的工具、部位、数量及步骤等。 本方法适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥及指定采用本方法的其它品种水泥。 引用标准： GB 175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 GB 1344—1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》 GB 12958—1999《复合硅酸盐水泥》 GB 13693—1992《道路硅酸盐水泥》 2仪器设备 ⑴袋装水泥取样器。 ⑵散装水泥取样器。 3取样步骤 3.1取样数量应符合各相应水泥标准的规定。 3.2分割样 3.2.1袋装水泥：毎1/10编号从一袋中取至少6kg。 3.2.2散装水泥：每1/10编号在5min内取至少6kg。 3.3袋装水泥取样器：随机选择20个以上不同的部位，将取样管插入水泥适当深度，用大拇指按住气孔，小心抽出取样管。将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中。 3.4散装水泥取样器：通过转动取样内管控制开关，在适当位置插
入水泥—定深度，关闭后小心抽出。将所取样品放入洁净、干燥、不易受污染的容器中。 4样品制备 4.1样品缩分 样品缩分可采用二分器，一次或多次将样品缩分到标准要求的规定量。 4.2试验样及封存样 将每一编号所取水泥混合样通过0.9mm方孔筛，均分为试验样和封存样。 4.3 分割样 每一编号所取10个分割样应分别通过0.9mm方孔筛，不得混杂。5样品的包装与贮存 5.1样品取得后应存放在密封的金属容器中，加封条。容器应洁净、干燥、防潮、密闭、不易破损、不与水泥发生反应。 5.2封存样应密封保管3个月。试验样与分割样亦应妥善保管。5.3在交货与验收时，水泥厂和用户共同取实物试样，封存样由买卖双方共同签封。以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，水泥厂封存样保存期为40d；以同编号水泥的检验报告为验收依据时，水泥厂封存样保存期为3个月。 5.4存放样品的容器应至少在一处加盖清晰、不易擦掉的标有编号、取样时间、地点、人员的密封印，如只在一处标志应在器壁上。 5.5封存样应贮存于干燥、通风的环境中。 6取样单 样品取得后，均应由负责取样操作人员填写取样单. T0504—2005 水泥比表面积测定方法(勃氏法) 1目的、适用范围和引用标准 本方法规定采用勃氏法进行水泥比表面积测定。
水泥试验操作细则
水泥试验操作细则 (一) 相关标准 GB175-1999 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》； GB1344-1999 《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》； GB12958-1999 《复合硅酸盐水泥》； GB/T176-1996 《水泥化学分析方法》； GB/T17671-1999 《水泥胶砂强度检验方法》； GB/T1345-2005 《水泥细度检验方法(80um筛筛分析)》； GB1346-2001 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》； GB12573-90 《水泥取样方法》； JC/T738-2004 《水泥强度快速检验方法》； (二) 取样方法 1、对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同强度等级的水泥, 以一次进厂(场)的同一出厂编号的水泥为一批。但一批的总量不得超过500t.随机地从不少于3个车罐中各取等量水泥,经搅拌均匀后,再从中取不少于12kg水泥作为检验试样.把试样均匀分成两等份,一份由实验室按标准进行试验,一份密封贮存,以备复验用. 2、对以进厂(场)的每批水泥,视在厂(场)存放情况,应重新采集试
样复验其强度和安定性.存放期超过三个月的水泥,使用前必须进行复验,并按复验结果仲裁. (三) 必试项目 1、水泥胶砂强度试验 （1）、材料 a.当水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本气 密的容器里，容器应与水泥不发生反应。 b.标准砂应符合GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法 ISO 法》的质量要求。 c.仲裁试验或其它重要试验用蒸馏水，其它试验可用饮用水。（2）温、湿度 a.水泥试体成型试验温度为20±2℃，相对湿度大于50%。水泥 试样、标准砂、拌和水及试摸的温度与室温相同。 b.养护箱温度为20±1℃，相对湿度大于90%。养护水的温度为20±1℃ （3）、试体成型 a.成型前将试摸擦净，四周的模板与底座的接触面上应涂一些 黄干油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。 b.水泥与标准砂的重量比1：3。水灰比为0.5。 c.每成型三条试体需称量的材料及用量见下表：
油井水泥缓凝剂
油井水泥缓凝剂 缓凝剂研究进展 缓凝剂种类很多，常用的主要有：木质素磺酸盐及其衍生物、低分子量纤维素及其衍生物、羟基羧酸（盐）、有机膦酸（盐）、硼酸（盐）、复合物等。近年来，国内外针对原有缓凝剂存在的缺陷进行了不断改进，也新开发了一些缓凝剂。从分子量的大小或合成方法的角度可以分为两大类：有机化合物和聚合物。研究较多的有机物主要是有机膦酸（盐）。用作缓凝剂的聚合物通常是低聚物，其分子量一般为数千，多通过共聚反应制得，研究较多的聚合物是含有羧基、膦酸基、磺酸基的聚合物。相对来说，羟基羧酸（盐）、有机膦酸（盐）等有机物类缓凝剂掺量较少，但比较敏感；而聚合物类缓凝剂掺量较大，但掺量与稠化时间线性关系较好。 有机物类缓凝剂 有机膦酸（盐）种类繁多，有不少品种适合用作油井水泥缓凝剂。 国外专利报道。实例1：将甲撑膦酸衍生物用作超细水泥缓凝剂，使用温度可达116℃以上。实例2：将甲撑膦酸衍生物和硼砂按（0.025-0.2）:1质量比复配用作高温缓凝剂，甲撑膦酸衍生物选自乙二胺四甲叉膦酸钙、乙二胺四甲叉膦酸钠、乙二胺五甲叉膦酸。该缓凝剂适用温度121-260℃（BHST），适合长封固段高温深井固井。实例3：将有机膦酸（盐）和无机磷酸（盐）按一定比例复配用作缓凝剂，此外，也可加入缓凝增强剂以扩大应用温度范围。一个推荐的缓凝剂组成如下：10-15%的乙二胺四甲叉膦酸钠钙，40-45%的磷酸以及40-50%缓凝增强剂。该缓凝剂有效使用温度为70-140℃。 国内研究成果。实例1：合成羟基二胺甲叉膦酸用作高温缓凝剂，使用温度范围50-170℃。实例2：以一种不饱和胺类化合物与亚磷酸、甲醛反应生成烷撑膦酸盐作为缓凝剂，使用温度范围40-170℃，综合性能优于用二甲胺与亚磷酸、甲醛的合成产物。 聚合物类缓凝剂 聚合物类缓凝剂是近年来国内外研究最多的一类缓凝剂。由于通过聚合技术可将多种不同的功能性单体结合在一起，而且可以控制分子链的长短、分子量的大小及分布，因此这类缓凝剂可以用分子设计思想来指导其合成，得到综合性能较为理想的缓凝剂。 1）AMPS共聚物 ①AMPS/AA二元共聚物。实例1：共聚物中AMPS摩尔分数为40-60%，分子量小于5,000。该缓凝剂使用温度可达121℃，掺量为0.3-1.5%BWOC，在66-118℃区间稠化实验规律较好，稠化时间容易调节。实例2：共聚物中AMPS的摩尔分数达到65-85%时，是一个良好的中低温缓凝剂。实例3：AMPS/AA共聚物与木质素磺酸盐、硼砂、有机酸等其它缓凝剂复配使用可扩大温度应用范围，如与酒石酸钠复配使用后其使用温度可达260℃。
缓凝剂
缓凝剂 一、缓凝剂定义 缓凝剂是能延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝剂的主要种类有：羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸及其盐类以及水杨酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐、锌盐等；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。 二、常用缓凝剂 (1)糖蜜缓凝剂 糖蜜缓凝剂是由制糖下脚料经石灰处理而成，其主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。一般掺量为水泥质量的0.1%～0.3%(粉剂)，0.2%～0.5%(水剂)，混凝土的凝结时间可延长2～4h，掺量每增加0.1%(水剂)，凝结时间约延长1h，当掺量大于1%时，混凝土长时间酥松不硬;掺量为4%时，28d强度仅为不掺的1/10。 (2)羟基羧酸及其盐类缓凝剂 这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.03%～0.10%，混凝土凝结时间可延长4～10h。这类缓凝剂会增加混凝土的泌水率，在水泥用量低或水灰比大的混凝土中尤为突出。若与引气剂一起使用，则可得到改善。
(3)木质素磺酸盐类缓凝剂 这类缓凝剂一般掺量为水泥质量的0.2%～0.3%，混凝土凝结时间可延长2～3h。 三、缓凝剂的作用机理 各种缓凝剂的作用机理各不相同。一般来说，有机类缓凝剂大多是表面活性剂，对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用，吸附于固体颗粒表面，延缓了水泥的水化和浆体结构的形成。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，阻碍了水泥的正常水化。这些作用都会导致水泥混凝土的缓凝。缓凝剂对水泥品种适应性十分明显，不同水泥品种缓凝效果不相同，甚至会出现相反效果。因此，使用前必须进行试拌，检测效果。缓凝剂一般掺量较少，使用时应严格控制掺量，过量掺入不仅会出现长时间不凝现象，有时还会出现速凝现象。各种缓凝剂的掺量见表4—22。缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送和滑模混凝土施工以及远距离运输的商品混凝土。缓凝剂不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸养混凝土。 四、缓凝剂理论 四种理论：吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和(Ca(OH)2结晶理论。
缓凝剂对混凝土性能的影响_
缓凝剂对混凝土性能的影响 摘要：混凝土凝结硬化快慢决定于水化反应的快慢。加入缓凝剂，水泥水化反应变慢，混凝土凝结时间变长，有关混凝土性能也将随之发生变化。当缓凝剂掺量过大，水泥反应时间过长，导致有未反应的水泥内核，直接导致混凝土相关性能的降低甚至损失。当掺量过少时，缓凝剂未起到相应的作用，混凝土缓凝失败。当缓凝剂和其他外加剂共用时，将使混凝土某些性能得到强化，更好适应工程应用。 关键词：混凝土性能缓凝剂缓凝作用 1缓凝剂的工作原理分析 1-1水泥水化反应过程 水泥的水化反应主要是四种主要熟料矿物与水反应，即硅酸三钙的水化、硅酸二钙的水化、铝酸三钙的水化和铁铝酸四钙的水化。四种矿物熟料主要水化产物为钙矾石、CSH凝胶、羟钙石。反应过程中，铝酸三钙C3A水化速度最快、水化热最多，但是对水泥石抗压强度贡献低。铁铝酸四钙C4AF水化速度快、水化热中等，同样对水泥石抗压强度贡献低，但是水泥石抗折强度主要来源。硅酸三钙C3S 水化速度快、水化热多，对水泥石早期强度贡献大。硅酸二钙C2S 水化速度慢、水化热少，对水泥石后期强度贡献大。 1-2缓凝剂的缓凝机理 由文献1、文献5可知，对缓凝剂作用机理的认识主要存在四种理论: 吸附理论、络合物生成理论、沉淀理论和Ca( OH) 2 结晶理论。 吸附理论认为大多数有机缓凝剂具有表面活性, 能在水泥颗粒的固液界面吸附, 改变了水泥颗粒表面的亲水性, 形成一层可抑制水泥水化的缓凝剂膜层, 从而导致混凝土凝结时间的延长。络合物生成理论认为缓凝剂分子可以与水泥水化生成的Ca2+ 形成络盐, 在水泥水化初期控制了液相中Ca2+ 离子浓度, 阻止水泥水化相的形成, 产生缓凝作用。比如三聚磷酸钠能与Ca2+ 生成稳定的络合物, 在水泥水化初始阶段, 阻碍了水化产物Aft 的形成, 抑制了水化产物CSH 的结晶成长, 延缓了C3 S 和C3A 的水化。沉淀理论认为有机或无机缓凝剂通过在水泥颗粒表面形成一层不溶性的薄层, 阻止水泥颗粒与水的接触, 因而延缓了水泥的水化, 起到缓凝作用。Ca( OH ) 2 结晶成核抑制理论认为缓凝剂通过吸附在Ca( OH ) 2 晶核上, 抑制Ca( OH) 2 结晶继续生长而产生缓凝作用。
水泥材料试验检测方法
水泥材料试验检测方法 一、适用范围及试样准备方法 （－）适用范国 按我国现行国标（GB175一92）和（GB1344一92）要求，对水泥的技术性质应进行纲度、凝结时间、安定性和胶砂强度等试验，这里主要介绍与工程密切相关的后三个试验，本方法适用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥以及指定采用本方法的其他品种水泥。 （二）水泥试样准备方法 1．散装水泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过500t.随机地从不少于3个车罐中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。 2．袋装水泥。对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同标号的水泥，以一次运进的同一出厂编号的水泥为一批，但一批的总量不超过2oot。随机地从不少于20袋中各取等量水泥，经拌和均匀后，再从中称取不少于12kg水泥作为检验试样。 3．对来源固定，质量稳定、且又掌握其性能的水泥，视运进水泥的情况，可不定期的采集试样进行强度检验。如有异常情况应作相应项目的检验。 4．对已运进的每批水泥，视存放情况应重新采集试样复验其强度和安定性。存放期超过3个月的水泥，使用前必须复验，并按照结果使用。 5.取得的水泥的试样试验应首先充分拌匀，然后通过0.9mm方孔筛，记录筛余物情况，但要防止过筛时混进其他水泥。 二、水泥标准稠度用水量试验检测方法 （一）概述 水泥标准稠度用水量是指水泥净浆在标准稠度仪上，当标准试锥下沉深度为（282）mm 时的拌和用水量。 确定标准稠度的目的是为了在进行水泥凝结时间和安定性试验时，对水泥净浆在标准稠度的条件下测定,使不同的水泥具有可比性。 （二）仪器设备 1.标准稠度与凝结时间测定仪（应符合GB3350.6规定）。该仪器由铁座和可以自由滑动的金属圆棒构成。松紧螺丝用于调整金属棒的高低。金属棒上附有指针，在量程0~75mm的标尺上可指示金属棒的下降距离。 当测定标准稠度时，可以金属圆棒下装一金属空心试锥，锥底直径为40mm ，高为50mm。装净浆用的锥模上口内径为60mm，锥高70mm。 2．净浆搅拌机（应符合GB3350.8要求）。由搅拌翅和平底搅拌锅组成，搅拌翅转速为90r／min，搅拌锅的内径为130mm，深为95mm，搅拌翅与锅壁底的间隙为0.2～5mm。 （三）试验方法 1.标准稠度用水量，可用调整水量和不变水量两种方法中的任一种测定，如发生争议时以前者为准。
油井水泥几种主要外加剂
一、促凝早强剂 定义：主要是指能显著缩短水泥浆稠化时间，加速水泥熟料矿物的凝结与硬化，提高水泥早期抗压强度的外加剂。 主要用途：缩短凝结时间，表层套管注水泥、打水泥塞、堵漏等。 作用机理： ①氯盐类早强剂：氯盐促进水泥浆硬化和早强的机理，主要有两个面的原因。一是增加水泥颗粒的分散度，从而加速水泥水化和硬化的速度；二是与水泥熟料矿物产生化合作用，与C3A化合生成水化氯铝酸钙，从而使胶体膨胀，水泥隙减少，密实性增大，从而提高了水泥的强度。 ②硫酸盐类早强剂：硫酸盐对水泥的促硬、早强作用，主要是因为它能与水泥熟料矿物水解析出的氢氧化钙发生置换反应，从而能加速与水泥熟料中的C3A反应生成更多的硫铝酸钙，提高水泥水化液相中的固相比例，加快水泥凝结硬化的速度和早期强度的提高。 ③有机早强剂：如三乙醇胺，它能起到促凝早强作用是由于三乙醇胺能促进水泥形成更多的钙矾，能有效地吸附在水泥熟料矿物表面，加快C3A与膏之间的反应，但三乙醇胺可能减缓C3S的水化速度。通常，它与其它促凝早强剂复合使用，可发挥更好的早强作用。 主要类型： ①无机盐类 氯化钙，液体氯化钙，硅酸盐，硫酸盐，氯化钠，铝酸盐、硝酸盐、碳酸盐、硫代硫酸盐以及钠、钾、铵的氢氧化物等。 ②有机化合物促凝剂
主要包括：甲酸钙[Ca(HCOO)2]、甲酰铵（CHONH2)、草酸（H2C2O4)和三乙醇胺[（N(C2H4OH)3]等。 ③复合促凝剂 研究表明，由多种无机盐促凝剂和有机化合物促凝剂复合的早强剂，往往可得到比单一类型促凝剂促凝效果更好的外加剂。我国目前油田常用的早强剂通常为复合型的促凝早强剂，往往很少单独使用一种早强剂 二、缓凝剂 定义：通过物理化学作用，能显著延缓水泥浆稠化时间，防止油井水泥凝结过快的外加剂可称作为油井水泥缓凝剂。有些缓凝剂同时还具有减阻和降失水的作用。 主要作用：延长水泥浆稠化时间，保持水泥浆在注入和顶替期间保持良好的可流动性。 作用机理：主要是指缓凝剂的化学性质和缓凝剂与水泥相（硅酸盐或铝酸盐）的作用过程，由于不同的缓凝剂有不同的化学性质和作用过程，所以，目前所提出的所有理论都还不能全面的解释缓凝剂本身参与水泥的水化过程的情况，本项工作需进一步的研究。目前，所提出的缓凝剂的主要机理有： ①吸附理论：缓凝作用的产生是因为缓凝剂吸附在水化物表面上抑制了与水 的接触。 ②沉淀理论：缓凝剂与水相中的钙离子或氢氧根离子反应，在水泥颗粒围形 成一种不溶解的非渗透层。 ③成核理论：缓凝剂吸附在水化物的晶核上，抑制了它的进一步增长。
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨_唐玉超
新型超缓凝剂性能研究及作用机理探讨 唐玉超1，陈良2，罗作球2，袁启涛2，王婵1 （1. 中建商品混凝土有限公司，湖北武汉 430000；2. 中建商品混凝土天津有限公司，天津 300457） ［摘 要］保坍缓凝剂的研究是近年来国内外混凝土技术研究的几个热点之一。自主设计研发的混凝土超缓凝剂保坍、缓凝效果优良，一定程度上可改善混凝土和易性，提高混凝土 28d 抗压强度，降低水泥水化最高温升，减少混凝土收缩。特别适用于大体积、超大超长桩基等对混凝土水化温升、凝结时间及收缩有特殊要求的工程。微观分析表明，超缓凝剂严重抑制了水泥中 C 3S 和 C 3 A 两种主要矿物的早期水化，但是对水泥中后期水化无明显影响。 ［关键词］还原剂；聚羧酸减水剂；合成研究 Performance research and mechanism investigate of new super-retarding agent Tang Yuchao1, Chen Liang2, Luo Zuoqiu2,Yuan Qitao2, Wang Chan1 ( 1. China Construction Ready Mixed Concrete Co.,Ltd, Wuhan 430000, Hubei,China; 2. China Construction Ready Mixed Concrete Tian Jin Co.,Ltd., Tianjin 300457, China) Abstract: The study of concrete slump retarder is one of several hot spots at home and abroad in recent years. Concrete super-retarding agent designed and developmented independently has excellent slump-retaining and retarding effect. New concrete super-retarding agent improves the workability of concrete, improves the compressive strength, reduces the maximum temperature rise of cement hydration, reduces shrinkage of concrete helped to improve concrete volume stability, especially for large volume, long oversized pile of concrete and other concrete which has special requirements to hydration temperature, setting time and shrinkage. Microscopic analysis shows that new concrete super-retarding agent inhibites severely the early hydration of two main mineral C 3S and C 3 A of cement but has no signi? cant effect on the post-hydration. Keywords: reducing agent; polycarboxylate superplasticizer; research of synthesis 0 引言 混凝土超缓凝剂是一种能够在长时间内任意调节混凝土凝结时间，但不影响混凝土后期强度的外加剂。这种外加剂主要用于在长时间干燥、高温环境下施工的混凝土工程，以及其他要求混凝土保持长时间塑性的工程[1]。目前世界上研究和使用此种缓凝剂较多的是美国、日本、南非等国家和地区。混凝土超缓凝剂是一种跨国公司开发并被技术垄断的一种新型的具有优良施工性能的混凝土外加剂，目前在国内还没有同类产品[2]。 目前，国内外应用的混凝土保塑缓凝剂分为两大类，无机类和有机类。无机类主要包括硼砂、氧化锌、磷酸盐和偏磷酸盐等。无机保塑缓凝剂的作用机理在于在水泥颗粒表面形成一层难溶性的膜，阻碍水泥水化过程。无机盐类保塑缓凝剂的缓凝作用表现得不够稳定，因而较少使用[3]。有机类主要包括木质素磺酸盐、羟基羧酸（盐）、糖类及碳水化合物、多元醇及其衍生物等。有机保塑缓凝剂中，特别是各种羟基羧酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、苹果酸、水杨酸、葡萄糖酸及它们的盐是常用的保塑缓凝剂，它们往往与促凝剂或速凝剂一起复合用于快凝快硬水泥的调凝，其中以葡萄糖酸盐的效果最佳[4]。但目前这些缓凝剂均存在一些缺陷：一是适用范围小，只能在较短时间内保持混凝土塑性，当掺量超过一定值后，混凝土会出现不凝、强度下降等问题；二是缓凝剂与目前广泛应用的各类减水剂、水泥品种适应性较差。传统混凝土缓凝剂已不能满足社会发展的需要。 针对传统超缓凝剂的不足，本文从水泥水化机理研究，确定可以延缓水泥水化的分子构型，通过目标反应物的优选、合成工艺控制与优化，制备出混凝土新型超缓凝剂。混凝土新型超缓凝剂合成方式简单，反应条件缓和，绿色无污染；原材料广泛易获取，成本低廉。 1 原材料与试验方法 1.1 原材料 水泥：采用 P·O42.5 水泥，密度 3.1g/cm3，比表面积3500cm2/g，标准稠度用水量 26%，安定性采用沸煮法合格，初凝时间 213min，终凝时间 325min，3d 抗压强度 27.5MPa，28d 抗压强度 49.2MPa。水泥氯离子及碱含量合格。 粉煤灰：采用Ⅰ级粉煤灰，其特点是含碳量低、需水量小。细度 10.3%，烧失量 2.6%，需水量比为 93%，Cl- 含量