葡萄糖酸鈉Sodium Gluconate

　　葡萄糖酸鈉在建筑工業(yè)領(lǐng)域加入混凝土中具有很好的減水作用和阻滯緩凝作用。減水作用即減少水在混凝土中的用量，混凝土中的水比例減少后，能增加混凝土的可塑性，促進(jìn)了水泥水化；能增強(qiáng)混凝土的牢度、強(qiáng)度。它的阻滯緩凝的作用即是推遲混凝土的最初凝固時間延長十幾倍，即是將混凝土的可塑時間從幾小時延長到幾天而不影響其牢度，這就解決了現(xiàn)代混凝土工程因在一個地方配制，然后用車運(yùn)到工地使用，因時間差而出現(xiàn)裂紋等一系列質(zhì)量問題。從而為重要工程建設(shè)獲得成功提供了技術(shù)保障。
　　 配制一定量的葡萄糖溶液加入于四口燒瓶中，稱取適量催化劑加入到此燒瓶中，恒溫。向溶液中通入空氣，并不斷滴加一定濃度的 NaOH 溶液來維持一定的 pH 值。反應(yīng)后的溶液經(jīng)冷卻、抽濾 ( 催化劑回收 ) ，濾液減壓蒸餾濃縮、結(jié)晶，風(fēng)干后得到葡萄糖酸鈉晶體。
　　 該法工藝簡單，反應(yīng)平穩(wěn)，易于控制，反應(yīng)條件溫和，其葡萄糖轉(zhuǎn)化率在 95 ％左右。缺點(diǎn)是所用催化劑在循環(huán)使用一定次數(shù)后，催化效率下降，使葡萄糖轉(zhuǎn)化率降低，反應(yīng)時間延長甚至基本無催化活性，催化劑必須報廢更新，相應(yīng)提高了單位產(chǎn)品催化劑耗量，也使葡萄糖酸鈉產(chǎn)品生產(chǎn)成本較高。由此可見，催化劑性能的好壞是使用此法的關(guān)鍵。催化氧化法還是目前國內(nèi)葡萄糖酸鈉生產(chǎn)的主要方法，其產(chǎn)量占到 80 ％以上。

別 名：五羥基已酸鈉
分 子 式 Molecular formula ： C 6 H 11 O 7 Na
結(jié) 構(gòu) 式 Structural formula ：

　　　　　　　　　　　
分 子 量 Molecular weight ： 218.14
性 狀 Properties ：白色結(jié)晶顆?；蚍勰瑯O易溶于水，略溶于酒精，不溶于乙醚。 White crystalline granule or powder,easy to dissolve in the water 。
包 裝 Packing ： 25 ㎏外套塑料編織袋，內(nèi)用塑料薄膜袋，或按客戶要求定制包裝。 25kg in plastic film bag lined plastic woven bag,or following your demand 。
產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Standard ：

產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) Quality standard

　　在建筑業(yè)中作為減水劑、緩凝劑：水泥中添加一定數(shù)量的葡萄糖酸鈉后，可增加混凝土的可塑性和強(qiáng)度，且有阻滯作用，即推遲混凝土的最初與最終凝固時間。 It also can be used as water reducing agent and retarder in the building industr y 。

葡萄糖酸鈉對混凝土性能的影響

　　摘 要：研究表明葡萄糖酸鈉對混凝土有明顯的輔助塑化效應(yīng)，且隨著摻量的增加逐漸增強(qiáng)；另外，在高性能混凝土中，葡萄糖酸鈉與高效減水劑復(fù)配，還可提高混凝土的后期強(qiáng)度。葡萄糖酸鈉的適宜摻量為水泥用量的 0.03 ％～ 0.07 ％。當(dāng)葡萄糖酸鈉摻量超過 0.1 ％后，由于過度緩凝使混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重降低。
　　 關(guān)鍵詞：葡萄糖酸鈉；凝結(jié)時間；強(qiáng)度

　　It indicates that glucose-acid Na has plasticization to concrete and then preceeds to accelerate the setting of concrete with the increase of its doses. In addition, the promoting of glucose-acid Na added with the super plasticizers into HPC can highly improves the strength of concrete. The appropriate doses is 0.03% ～ 0.07% of cement. When the doses is more than 0.1%, strength can not improve due to retard gravely.

引言

　　一般情況下，泵送劑由高效減水劑、緩凝劑、引氣劑、助泵劑組成，可作緩凝劑的物質(zhì)主要有羥基羧酸類物質(zhì)、多羥基碳水化合物、木質(zhì)素磺酸鹽和腐植酸類減水劑以及無機(jī)化合物。國內(nèi)應(yīng)用較多的緩凝劑是糖蜜減水劑和木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，但也存在問題。水泥執(zhí)行 ISO 標(biāo)準(zhǔn)后，水泥細(xì)度增大，但與木鈣和糖等緩凝劑適應(yīng)差，由于對羥基羧酸類緩凝劑的研究和應(yīng)用不多，需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸類緩凝劑包括有檸檬酸和葡萄糖酸鈉等。其中葡萄糖酸鈉摻量低，與高效減水劑復(fù)摻可減少混凝土坍落度損失，提高混凝土強(qiáng)度等一系列優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在經(jīng)常被使用的緩凝劑。
　　 本研究選用羥基羧酸類緩凝劑葡糖酸鈉 (GNa) ，研究其對混凝土性能 ( 凝結(jié)時間、坍落度及經(jīng)時損失、強(qiáng)度 ) 的影響。

1 試驗(yàn)用原材料及配合比
1 ． 1 原材料
　　 外加劑：高效萘系減水劑，木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，葡萄糖酸鈉；
　　 水泥：盾石牌 P.O 32.5R ，秦嶺牌 P.O 32.5R ；
　　 卵石：粒徑為 5 ～ 31. 5 ㎜ ；
　　 砂：中砂，細(xì)度模數(shù)為 2. 6 ～ 2.9 ；
　　 礦物摻合料 ：Ⅱ 級分選粉煤灰；
　　 水：飲用自來水。

1 ． 2 配合比
　　 基準(zhǔn)混凝土的配合比：水泥： 310kg /m 3 ；砂子： 72 9 ㎏ /m 3 ；石子： 1181kg /m 3 ；水膠比： 0.37 。液體泵送劑配方見表 1 所示。改變葡萄糖酸鈉的摻量 (0.03 ％、 0.05 ％、 0.07 ％、 0.10 ％、 0.15 ％ ) ，其余外加劑的摻量不變。摻外加劑混凝土的水灰比、配合比與基準(zhǔn)相同。

2 試驗(yàn)方法
(1) 混凝土的凝結(jié)時間
　　 按照 GB807 7 — 2000 《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。葡萄糖酸鈉和萘系高效減水劑的摻加方式采用同摻法。

(2) 混凝土的坍落度及經(jīng)時損失、強(qiáng)度
　　 按照 JC473 — 2001 《混凝土泵送劑》的規(guī)定進(jìn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3 ． 1 葡萄糖酸鈉對混凝土拌合物性能的影響
3 ． 1 ． 1 葡萄糖酸對混凝土凝結(jié)時間的影響
　　 不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間的影響如表 2 所示。同水膠比時，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，混凝土的凝結(jié)時間，無論初凝時間還是終凝時間都有所延長；但當(dāng)葡萄糖酸鈉摻量超過適宜摻量時會發(fā)生嚴(yán)重緩凝。葡萄糖酸鈉摻量為 0.15 ％時，混凝土 3d 時甚至還未終凝，這即為混凝土的不正常凝結(jié)。由于緩凝劑摻量不當(dāng)引起的混凝土在很長時間內(nèi)不能硬化，這會導(dǎo)致工程事故。

表 1 液體泵送劑配方

表 2 葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間的影響

3 ． 1 ． 2 葡萄糖酸鈉的輔助塑化作用及保坍作用
　　 不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響如表 3( 葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響 ) 。

表 3 葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響 ( 秦嶺 P.O 32.5R)

　　由表 3 可知，在相同水膠比的情況下，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，混凝土的坍落度經(jīng)時損失較?。磺译S著摻量增大，保坍效應(yīng)增強(qiáng)。這表明葡萄糖酸鈉對所用水泥及高效減水劑構(gòu)成的體系相容性良好，其在該體系中具有明顯的輔助塑化效應(yīng)和保坍效應(yīng)，在一定范圍內(nèi)提高葡萄糖酸鈉摻量，可有效減小混凝土坍落度經(jīng)時損失。
　　 緩凝劑—般都具有一個適宜的摻量范圍。在這個范圍內(nèi)，隨著緩凝劑摻量增加，緩凝作用增強(qiáng)，混凝土后期強(qiáng)度也不會有明顯的降低，甚至?xí)杂刑岣?。泵送劑中，使用葡萄糖酸鈉作緩凝組分以控制混凝土坍落度損失，摻量一般為膠凝材料的 0.03 ％～ 0.05 ％。但是，在實(shí)踐中，有時使用該摻量仍然無法控制坍落度損失，外加劑廠常將摻量提高，有時甚至超過膠凝材料的 0.1 ％，從而導(dǎo)致出現(xiàn)工程事故。由以上試驗(yàn)可知，葡萄糖酸鈉緩凝利的合適摻量為 0.03 ％ ~0.07 ％，在此范圍內(nèi)，適當(dāng)提高葡萄糖酸鈉摻量，在相同水灰比的情況下，可提高降低混凝土的坍落度損失。

3 ． 2 葡萄糖酸鈉對硬化混凝土的影響
3 ． 2 ． 1 試驗(yàn)配合比
　　 混凝土配合比設(shè)汁，見表 4 所示。

表 4 設(shè)計(jì)的混凝土配合比

3 ． 2 ． 2 試驗(yàn)結(jié)果

　　—般地講，適量摻加緩凝劑后的混凝土早期強(qiáng)度 (7d 左右 ) 比未摻的要低，但一般 7d 以后就可以趕上或超過未摻者， 28d 強(qiáng)度比未摻者有較明顯的提高。資料表明， 90d 強(qiáng)度仍然可以保持高于后者的趨勢。

圖 1 葡萄糖酸鈉對混凝土強(qiáng)度的影響 ( 秦嶺 32.5R)

圖 2 葡萄糖酸鈉對混凝土強(qiáng)度的影響 ( 盾石 32.5R)

　　由圖 1 、 2 可以看出，對于混凝土的強(qiáng)度，葡萄糖酸鈉有—個最佳摻量點(diǎn)。 3d 時，摻量為 0.05 ％時強(qiáng)度最大。 7 、 28d 及 60d 時，對于秦嶺水泥摻量 0.05 ％時強(qiáng)度最大；對于冀東水泥摻量 0.07 ％時強(qiáng)度最大?？梢?，葡萄糖酸鈉與水泥也存在適應(yīng)性的問題。
　　 隨著葡萄糖酸鈉摻量的加大，不但會嚴(yán)重降低混凝土的早期強(qiáng)度，而且降低中后期強(qiáng)度，這是因?yàn)檫^度緩凝，混凝土長時間不凝結(jié)硬化，會造成混凝土內(nèi)部水分過量的蒸發(fā)和散失，使水泥水化反應(yīng)過緩甚至停止，水化程度低，水化產(chǎn)物少，對混凝土強(qiáng)度造成不可恢復(fù)的損失。低摻量葡萄糖酸鈉緩凝劑主要影響 3d 以前早期強(qiáng)度，而對于 3d 以后的中后期強(qiáng)度影響則較??；當(dāng)超摻緩凝劑，即葡萄糖酸鈉摻量超過 0.07 ％時，不僅影響 3d 以前早期強(qiáng)度，對 3d 以后的強(qiáng)度影響也較大，當(dāng)摻量為 0.15 ％時， 28 、 60d 混凝土強(qiáng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未摻葡萄糖酸鈉時的強(qiáng)度。
　　 在適宜范圍摻量 (0.03 ％～ 0.07 ％ ) 時，混凝土的中后期強(qiáng)度均有明顯提高，如 0.07 ％的摻量，秦嶺水泥 60d 強(qiáng)度比未摻葡萄糖酸鈉時高出 7.4MPa ：，所以我們說，葡萄糖酸鈉對高性能混凝土有增強(qiáng)作用。

4 結(jié)論

(1) 同水膠比時，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，混凝土的凝結(jié)時間，無論初凝時間還是終凝時間都有所延長；但當(dāng)葡萄糖酸鈉摻量超過適宜摻量時會發(fā)生嚴(yán)重緩凝。
(2) 葡萄糖酸鈉對所用水泥及高效減水劑構(gòu)成的體系相容性良好，其在該體系中具有明顯的輔助塑化效應(yīng)和保坍效應(yīng)，且隨著摻最增大，保坍效應(yīng)增強(qiáng)。
(3) 葡萄糖酸鈉的適宜摻量為水泥的 0.03 ％～ 0.07 ％。在此范圍內(nèi)，葡萄糖酸鈉對高性能混凝土的增強(qiáng)效應(yīng)，特別是對混凝土后期強(qiáng)度有增強(qiáng)效應(yīng)，只有摻量適當(dāng)時，才較為明顯；而當(dāng)摻量過大時，由于緩凝性太強(qiáng)，混凝土 3d 內(nèi)不終凝，便會導(dǎo)致后期強(qiáng)度大幅度降低。

[ 應(yīng)用實(shí)例 1]

混凝土緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)

　　混凝土集中攪拌，是建筑工程生產(chǎn)方式的重大變革。由于工程中對混凝土凝結(jié)時間和坍落度要求的不同，人們一般通過在所使用的外加劑中復(fù)配緩凝劑來進(jìn)行調(diào)整，即可以借助于摻加外加劑的手段對混凝土進(jìn)行改性，使其滿足在施工性能、力學(xué)性能和耐久性能等方面的各種要求。
　　 緩凝劑是一種能延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑，按其化學(xué)成分可以分為無機(jī)緩凝劑和有機(jī)緩凝劑兩大類。在商品混凝土中摻人緩凝劑的目的是為了延長水泥的水化硬化時間，使新拌混凝土能在較長時間內(nèi)保持塑性，從而調(diào)節(jié)新拌混凝土的凝結(jié)時間。
　　 目前國內(nèi)外關(guān)于緩凝劑的研究，主要集中在緩凝劑的緩凝作用及其機(jī)理等方面，而對于緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)的研究卻未見報道。本文研究了不同緩凝劑和不同高效減水劑同摻時的輔助塑化效應(yīng)及其基本規(guī)律，并對作用機(jī)理作了初步探討。

1 試驗(yàn)

1.1 原料
　　 水泥： P.042.5R 水泥；高效減水劑：氨基磺酸鹽系、萘磺酸鹽甲醛縮合物 (FDN) ；緩凝劑：三聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸、白糖。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)備及工具
　　 L60 水泥凈漿攪拌儀，天平， 400m m × 400m m × 5mm 玻璃板，截錐形圓模 ( 上口內(nèi)徑 36mm 、下口內(nèi)徑 60mm 、高度 60mm ) 。

1.2.2 試驗(yàn)方法
　　 考慮到砂石骨料質(zhì)量波動較大，為減少試驗(yàn)結(jié)果的干擾因素，本研究采用凈漿流動度來評價緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)。
　　 水泥凈漿水灰比采用 0.35 ，分別確定兩種高效減水劑的最佳摻量。在此基礎(chǔ)上，測定緩凝劑和高效減水劑同摻時水泥凈漿的流動度及其經(jīng)時損失。凈漿流動度和流動度經(jīng)時損失的測定方法參照 GB5011 9 — 2003 ；用濕毛巾將玻璃板、截錐圓模、攪拌器及攪拌鍋均勻擦拭，使表面濕潤而不帶水跡，將截錐形圓模放在玻璃板中央，將攪拌好的水泥凈漿迅速倒入截錐圓模內(nèi)，抹平上表面后，用手垂直提起截錐圓模，同時計(jì)時，讓凈漿在玻璃板上自由流動，至 30s ，在 2 個相互垂直的方向上測量凈漿鋪展直徑，取平均值作為凈漿流動度的量值。將剩余凈漿裝入容器，并覆蓋以避免水分蒸發(fā)，分別停放 30min 、 60min ，然后攪拌 l min ，再采用上述方法測定其流動度。

2 結(jié)果與分析
　　 根據(jù)流動度試驗(yàn)結(jié)果，對于秦嶺水泥、萘系高效減水劑和氨基磺酸鹽系高效減水劑的最適摻量分別為 1.0 ％和 1.2 ％。本文所選 5 種緩凝劑分別與 2 種高效減水劑同摻，進(jìn)行水泥凈漿流動度試驗(yàn)，試驗(yàn)測試結(jié)果如表 1 所示。圖 1 至圖 4 分別為緩凝劑同高效減水劑同摻時的輔助塑化效應(yīng)和水泥凈漿的流動度損失。

水泥凈漿流動度及保持效果 ( ㎜ )

由表 1 及圖 1 至圖 4 ，可看出以下主要規(guī)律：

(1)5 種緩凝劑和 2 種高效減水劑同時摻人時與單摻 2 種高效減水劑相比，均顯示出不同的輔助塑化效應(yīng)。
(2) 由圖 3 、圖 4 可見，雖然不同緩凝劑對水泥凈漿流動度損失的影響有所差異，但是總體上均能改善外加劑與水泥的相容性，有效降低水泥凈漿流動度損失。
(3)5 種緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)，與萘系高效減水劑同摻時均優(yōu)于與氨基磺酸鹽減水劑同摻。前者流動度增加值最大為 60mm ，后者流動度增加值最大為 35mm 。
(4) 在 5 種緩凝劑與 2 種高效減水劑復(fù)摻的條件下，輔助增塑效應(yīng)最差的是白糖，最好的是三聚磷酸鈉。
　　 另外，實(shí)踐證明，在所研究的 5 種緩凝劑中，白糖的緩凝性最強(qiáng)。由試驗(yàn)結(jié)果可以看出，緩凝作用最強(qiáng)的緩凝劑的輔助增塑效應(yīng)并不好，白糖凈漿流動度增加的絕對值很小。所以白糖主要起緩凝作用，其輔助塑化效應(yīng)極小。

3 機(jī)理分析
　　 摻加減水劑尤其是高效減水劑的混凝土，坍落度經(jīng)時損失往往較大。解決措施之一是將減水劑與緩凝劑復(fù)合使用，或者采用緩凝減水劑。由于它們對水泥早期水化的控制作用而降低了坍落度損失程度。緩凝劑在延緩水泥水化作用的同時，為什么具有輔助增塑效應(yīng)呢 ? 作者試作以下探索性分析。
　　 三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉均屬于復(fù)雜磷酸鹽中的環(huán)狀的聚偏磷酸鹽玻璃體，其酸根陰離子是由 3 個或者 6 個磷氧四面體，通過氧原子而連接成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如三聚磷酸鈉的結(jié)構(gòu)式：

●磷原子 O 氧原子

　　所謂玻璃體是指這些磷酸鹽不具備簡單磷酸鹽的層狀晶體結(jié)構(gòu)，本身具有較高的化學(xué)活性。水泥水化漿體中，三聚磷酸鈉主要作用是直接與 Ca 2+ 離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，而不是水解后與 Ca 2+ 離子生成“不溶性”的磷酸鈣。水泥水化初始階段，三聚磷酸鈉阻礙了水化產(chǎn)物 Aft 的形成，抑制了水化產(chǎn)物 CH 的結(jié)晶成長，延緩了 C 3 S 和 C 3 A 的水化。近來研究證實(shí)，六偏磷酸鈉 ( 格式鹽 ) 實(shí)際上并不是什么六偏磷酸鹽，不存在 (PO) 這樣一個獨(dú)立單位，而是一個直鏈化合物：

六偏磷酸鈉

　　這個化合物的鏈長約為 2 0 ～ 100 個 PO 3 單位。這種玻璃體溶于水時生成水解產(chǎn)物的對磷酸根陰離子聚結(jié)體，其中的多磷酸根陰離子的“離子量”可以達(dá)到 500 或者更高的 P03 單位。作者認(rèn)為，由此產(chǎn)生的多價陰離子與減水劑水解形成的有機(jī)陰離子一樣，可以吸附于水泥粒子表面，進(jìn)入雙電層的擴(kuò)散層和緊密層，從而改變雙電層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致 ζ 電位提高而起到輔助塑化效應(yīng)。
　　 葡萄糖酸鈉也稱為五羥基已酸鈉，為直鏈單糖鹽，其水解后也可以形成一價正離子和有機(jī)陰離子，分散作用與上類同。此外，羥基的親水性可增厚水泥顆粒表面的吸附水膜，是產(chǎn)生輔助增塑效應(yīng)的重要因素。
　　 檸檬酸 (2- 羥基丙烷 -1 ， 2 ， 3 三羧酸 ) 的輔助增塑效應(yīng)則主要源于其分子結(jié)構(gòu)中的羥基和羧基。
　　 白糖是由甘蔗或者甜菜通過碳酸飽和法或亞硫酸飽充法提純糖汁后，經(jīng)真空蒸濃、結(jié)晶、分離而得粉末，其成分為碳水化合物，是二糖的重要代表。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩個單糖還原性的結(jié)合。所以白糖主要起延緩水泥水化的作用，而對輔助塑化效應(yīng)所起作用不大。

4 結(jié)論

（ 1 ）緩凝劑與高效減水劑同摻時，不僅僅起緩凝作用，而且對水泥凈漿具有一定的輔助塑化效應(yīng)這一效應(yīng)表現(xiàn)為凈漿流動度絕對值的增加和經(jīng)時損失的減小。

（ 2 ）緩凝劑與萘系高效減水劑同摻時，緩凝劑的輔助塑化效應(yīng)優(yōu)于與氨基磺酸鹽系高效減水劑同摻。

（ 3 ）具有明顯輔助增塑效應(yīng)的緩凝劑的作用機(jī)理是：水解形成陰離子基團(tuán)通過雙電層所起的分散作用以及－ OH 、－ COOH 等親水基團(tuán)增厚了水泥顆粒表面吸附水膜所致。

（ 4 ）緩凝劑的緩凝性能強(qiáng)弱與其保坍性能沒有必然聯(lián)系。

[ 應(yīng)用實(shí)例 2]

工業(yè)級葡萄糖酸鈉企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) Q/EHY05 1 — 2003

1 、范圍
　　 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了本所生產(chǎn)的葡萄糖酸鈉技術(shù)要求、規(guī)格、試驗(yàn)方法、包裝等。

2 、規(guī)范性引用文件
　　 下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單 ( 不包括勘誤的內(nèi)容 ) 或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3 、技術(shù)要求

4 、試驗(yàn)方法

4.1 殘?zhí)?( 還原性物質(zhì) )
　　 將 10g 葡萄糖酸鈉加入 250m 1 三角瓶中溶于 20ml 水，加入 25 ml 堿性檸檬酸銅試液。蓋上三角瓶，微沸 5 分鐘，并迅速冷卻至室溫。加入 25ml 0.6N 醋酸， 10.0ml 0.1 N 磺液和 10ml 3N 的鹽酸，然后用 0.1 N 硫代硫酸鈉滴定，當(dāng)終點(diǎn)將至?xí)r，滴加 3ml 淀粉液。用空白值減去滴定值，兩者之差即為所得。硫代硫酸鈉的體積差值的每毫升相當(dāng)于 2.7mg 還原性物質(zhì) ( 以葡萄糖計(jì) ) 。

注 1 ：堿性檸檬酸銅溶液：
　　 配制：在加熱下，將 173g 二水檸檬酸和 117g —水碳酸鈉溶于 700m 1 水中，如有必要的話，可用濾紙過濾，以得到澄清的水溶液。在另一容器中加入 17.3 g 五水硫酸銅，溶于 100ml 水中，攪拌，緩慢地將溶液添加到第一溶液中，冷卻其混合物，稀釋至 1000ml 。

注 2 ： 0.1 N 磺液
　　 配制：取 14g 碘，加碘化鉀 36g 與水 50 m 1 ，溶解后加鹽酸 3 滴與水適量成 100 m 1 ，搖勻，用垂熔玻璃濾器濾過。

注 3 ： 0.1 N 硫代硫酸鈉標(biāo)液
　　 配制：取 26g 硫代硫酸鈉和 0.2g 碳酸鈉溶于 l000ml 新煮過的冷卻水。
　　 標(biāo)定：準(zhǔn)確稱取 210mg 事先粉碎，并在 12 0 ℃ 下干燥 4 小時的基準(zhǔn)級重鉻酸鉀，于 500m 1 碘量瓶中加入 100ml 水，使之溶解，打開瓶蓋加入碘化鉀 3g ，加稀硫酸 40m 1 ，搖勻，密塞；在暗處放置 10 分鐘后，用水沖洗瓶塞和器壁，用硫代硫酸鈉滴定至近終點(diǎn) ( 淺黃綠色 ) ，加入 3ml 淀粉試液，繼續(xù)滴定至蘭色消失而顯亮綠色，并將結(jié)果用空白校正，計(jì)算其當(dāng)量值。

4.2 含量
　　 準(zhǔn)確稱取 150mg 葡萄糖酸鈉于 250ml 三角瓶中，進(jìn)入 75 ml 冰醋酸，加熱使之溶解。冷卻，加入喹哪啶紅試液，用 0.1 N 高氯酸試液滴定至無色終點(diǎn)。每毫升 0.1 N 高氯酸相當(dāng)于 21.8l mg 葡萄糖酸鈉。

注 1 ：喹哪啶紅試液
　　配制：將 100mg 喹哪啶紅溶于 100m 1 乙醇液。

注 2 ： 0.1 N 高氯酸標(biāo)準(zhǔn)
　　配制：取無水冰醋酸 750ml ，加入高氯酸 (AR)8.5 ml ，在室溫下緩緩滴加醋酐 26 ml ，邊加邊搖，加完后用冰醋酸定容至 1000m 1 。放置 24 小時即可。
　　 標(biāo)定：取在 105 ℃ 下干燥至恒重的基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀約 0.16g ，精密稱定，加無水冰醋酸 20ml 使之溶解，加結(jié)晶紫 1 滴，用本液緩緩滴定至蘭色，并將滴定結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每 1 ml 的高氯酸 (0.1N) 相當(dāng)于 20.42mg 鄰苯二甲酸氫鉀。

4.3 pH 值
　　 葡萄糖酸鈉配成 1 ％ (wt) 的水溶液，用酸度計(jì)測定 pH 值。

4.4 氯化物含量
　　 稱取 1 g 樣品，溶于 25 m 1 水中，加 2m 10.1 N 硝酸及 0.1 N 硝酸銀，搖勻，放置 10 分鐘，所呈濁度不大于標(biāo)準(zhǔn)。

4.5 干燥失重 ( 含水量 )
　　 稱取 1 g 樣品，置于恒重稱量瓶中，稱準(zhǔn)至 0.0002g ，于 10 0 ℃ 下烘干至恒重，由式 (1) 計(jì)算樣品水百分含量 (X)

X=(G 1 — G 2 )/( G 2 — G ) × 100 ％ (1)

G ——稱量瓶重， g ；

G 1 ——烘干前樣品重加稱量瓶重， s ；

C 2 ——烘干后樣品重加稱量瓶重， g 。

4.6 砷
　　 稱取 5 g 樣品，置于定砷瓶中，溶于 20ml 水和 40m 14N 硫酸中，加 2 滴 40 ％氯化亞錫溶液及 5 mg 無砷鋅粉，稀釋至 70ml 。以古蔡氏法測量，溴化汞試紙所呈黃色不得深于標(biāo)準(zhǔn)。

5 包裝與標(biāo)志

5.1 本品內(nèi)襯塑料袋，外套二層塑料編織袋，嚴(yán)密不漏。每袋凈重 25 kg 。如果特殊包裝，供需雙方另行協(xié)商。
5.2 本品每個包裝袋上均標(biāo)明本所名稱、凈重，附有生產(chǎn)批號，每一批號均有產(chǎn)品質(zhì)量分析檢驗(yàn)報告單。

[ 應(yīng)用實(shí)例 3]

泵送劑中葡萄糖酸鈉摻量對混凝土性能的影響

1 引言
　　 近年來，由于高層、超高層建筑工程的建設(shè)，己不能由傳統(tǒng)混凝土的施工技術(shù)滿足其施工要求，發(fā)達(dá)國家泵送混凝土的使用已非常普遍，我國京津地區(qū)較為廣泛地使用了泵送混凝土，其他地區(qū)泵送混凝土所占比例也逐年增大，因此，減水劑和泵送劑等外加劑在工程中應(yīng)用越來越廣。但摻加外加劑后，混凝土的坍落度損失比未摻外加劑前更加嚴(yán)重，尤其是摻加高效減水劑后混凝土的坍落度只能保持十幾分鐘到半小時，給施工造成了困難，這個問題在商品混凝土和泵送混凝土中尤為突出。各國學(xué)者做了大量工作，取得了一些成果。在這些成果中，通常采用的技術(shù)路線有兩類，一類是外加劑摻加方法，另一類是復(fù)合緩凝劑。高效減水劑與緩凝劑復(fù)合以解決坍落度損失的方法己被普遍接受，該方法的理論基礎(chǔ)是延緩水泥早期水化產(chǎn)物的形成達(dá)到抑制坍落度損失。
　　 一般情況下，泵送劑由高效減水劑，緩凝劑，引氣劑，助泵劑組成，可作緩凝劑的物質(zhì)主要有羥基羧酸類物質(zhì)、多羥基碳水化合物、木質(zhì)素磺酸鹽和腐植酸類減水劑以及無機(jī)化合物國內(nèi)應(yīng)用較多的緩凝劑是糖蜜減水劑和木質(zhì)素磺酸鈣減水劑。但也存在問題。水泥執(zhí)行 ISO 標(biāo)準(zhǔn)后，水泥細(xì)度增大，但與木鈣和糖等緩凝劑適應(yīng)差，由于對羥基羧酸類緩凝劑的研究和應(yīng)用不多，需要加大對該類緩凝劑的重視。羥基羧酸類緩凝劑包括有檸檬酸和葡萄糖酸鈉等，其中，葡萄糖酸鈉與高效減水劑復(fù)合使用可以延緩混凝土的凝結(jié)時間，減少坍落度損失，提高混凝土的強(qiáng)度。但有些工程為了施工需要超摻緩凝減水劑，造成質(zhì)量隱患。故本文選用羥基羧酸類緩凝劑葡萄糖酸鈉 (GNa) ，研究其不同摻量對混凝土性能的影響。

2 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)原材料及配合比
2.1.1 原材料

(1) 泵送劑：萘系減水劑，氨基磺酸鹽系減水劑，葡萄糖酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉 ( 工業(yè)級 ) ；
(2) 水泥： 32.5 級普通硅酸鹽水泥；
(3) 卵石：粒徑 5 mm ～ 31.5mm ；
(4) 砂：中砂，細(xì)度模數(shù) 2.6 ～ 2.9 的中砂；
(5) 礦物摻合料：Ⅱ級分選粉煤灰；
(6) 水：飲用自來水。

2.1.2 配合比
水泥： 350kg / m 3 ；
砂子： 715 kg / m 3 ；
石子： 1118 kg /m 3 ；
粉煤灰： 60 kg /m 3 ；
泵送劑： 8.2 kg /m 3 ( 按總膠凝材料的 2 ％計(jì) ) ，其中，萘系減水劑占泵送劑的 30 ％，氨基磺酸鹽系減水劑占 25 ％，十二烷基苯磺酸鈉占 0.3 ％，其余的為葡萄糖酸鈉。只改變葡萄糖酸鈉的摻量，其余外加劑的摻量不變。
水灰比： 0.43 。

2.2 緩凝劑的摻量
　　 緩凝劑和緩凝減水劑一般都具有—個適宜的摻量范圍。在這個范圍內(nèi)，隨著緩凝劑摻量增加，緩凝作用增強(qiáng)，混凝土后期強(qiáng)度也不會有明顯的降低，甚至?xí)杂刑岣?。但在混凝土工程?shí)際應(yīng)用中，如果混凝土攪拌不均，系統(tǒng)計(jì)量故障或操作異常都可能引起緩凝劑過量，過量緩凝劑會引起不正常凝結(jié)，同時會對混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。泵送劑中，使用葡萄糖酸鈉作緩凝組分以控制混凝土坍落度損大，摻量一般為膠凝材料的 0.03 ％～ 0.05 ％。但是，在實(shí)踐中，有時使用該摻最仍然無法控制坍落度損失，外加劑廠常將摻最提高，有時甚至超過膠凝材料的 0.1% 。本文主要研究超摻葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間及強(qiáng)度的影響，從而獲得該類緩凝劑的合適摻量及摻量上限，以避免因過度超摻葡萄糖酸鈉而出現(xiàn)工程事故。故作者選用了葡萄糖酸鈉的五個摻量 (0.03 ％、 0.05 ％、 0.07 ％、 0.1 ％、 0.15 ％ ) 。

2.3 試驗(yàn)方法
　　 混凝土坍落度及損失試驗(yàn)：初始坍落度測出后，將所剩混凝土料裝入塑料筒 ( 箱 ) 中，表面用塑料編織袋覆蓋，供下次測坍落度用，經(jīng)一定時間測出此時的坍落度值，此值與初始坍落度之差即為此時的坍落度損失值。按照 6B8076 — 1997 的規(guī)定進(jìn)行。
　　 混凝土凝結(jié)時間試驗(yàn) 按照 GB8076 — 1997 的規(guī)定進(jìn)行?；炷翉?qiáng)度試驗(yàn) 按照 6B8076 — 1997 的規(guī)定進(jìn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.1 混凝土坍落度經(jīng)時變化
　　 不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響如表 1 ，圖 1( 葡鈞糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響 ) 。

表 1 葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響

圖 1 葡萄糖酸鈉對混凝土坍落度及損失的影響

　　在—定水灰比的情況下，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，表 l 中，混凝土的坍落度經(jīng)時損失降低甚至不損失。這表明葡萄糖酸鈉有增塑性。

3.2 混凝土的凝結(jié)時間及強(qiáng)度
　　 不同摻量的葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間、強(qiáng)度的影響如表 2( 葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間的影響 ) ，表 3( 葡萄糖酸鈉對混凝土強(qiáng)度的影響 ) 。

表 2 葡萄糖酸鈉對混凝土凝結(jié)時間的影響

　　如表 2 所示，隨著葡萄糖酸鈉摻量的增加，混凝土的凝結(jié)時間，無論初凝時間還是終凝時間都有所延長。摻量 0.15 ％ 3d 時甚至還未終凝。
　　 如表 3 所示，對于混凝土的強(qiáng)度，葡萄糖酸鈉有一個最佳摻量值。 3 d 時，摻量為 0.05 ％時強(qiáng)度最大， 7d 、 28d 及 60d 時，均為摻量 0.07 ％時強(qiáng)度最大。低摻量緩凝劑主要影響 3 d 以前早期強(qiáng)度，而對 3 d 以后的強(qiáng)度影響則較??；當(dāng)超摻緩凝劑時，不僅影響 3 d 以前早期強(qiáng)度，對 3 d 以后的強(qiáng)度影響也較大。當(dāng)增加葡糖糖酸鈉的摻量時，混凝土的強(qiáng)度有所提高，但當(dāng)超過最佳摻量時混凝土的強(qiáng)度會降低。

表 3 葡萄糖酸鈉對混凝土強(qiáng)度的影響

3.3 緩凝機(jī)理
　　 緩凝劑對水泥緩凝的理論主要包括吸附理論、生成絡(luò)鹽理論、沉淀理論和控制 CH(OH) 2 結(jié)晶生長理論。但由于緩凝劑的種類繁多，其作用機(jī)理十分復(fù)雜，至今尚無一種比較完善的解釋理論。過量緩凝劑與水泥作用時發(fā)生的超時緩凝在作用機(jī)理方面與—般緩凝劑的緩凝作用機(jī)理無本質(zhì)的區(qū)別，只是往往由于緩凝劑的摻量很高，新拌混凝土液相內(nèi)緩凝劑的剩余含量很高。無論是吸附理論、沉淀理論，還是控制 CH(OH) 2 結(jié)晶生長理論都認(rèn)為，這時水泥水化都需要克服更大的能壘，所以往往需要—個比較長的時間，甚至水泥水化完全停止，凝結(jié)最終無法完成，從而產(chǎn)生不凝現(xiàn)象。這對工程來說是相當(dāng)危險的，將導(dǎo)致嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。

4 結(jié)論
a ．葡萄糖酸鈉具有明顯的輔助塑化效應(yīng)，在一定范圍內(nèi)提高葡萄糖酸鈉摻量，可有效減小混凝土坍落度經(jīng)時損失；
b ．葡萄糖酸鈉的合適摻量為 0.03 ％～ 0.07 ％，在此范圍內(nèi)，適當(dāng)提高葡糖酸鈉摻量，在相同水灰比的情況下，還可提高混凝土后期強(qiáng)度；
c ．當(dāng)葡萄糖酸鈉摻量超過 0.1% 后，也即當(dāng)混凝土終凝時間接近 2d 后，混凝土強(qiáng)度，特別是后期強(qiáng)度會大幅度降低。