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二氧化碳先和氢氧化钠反应还是和氢氧化钙反应?为什么?
小传君1388
你可以不用看纳和钙哪个活泼,你就这么想：假设先和氢氧化钠反应了,生成Na2CO3,而这个东西又会与氢氧化钙反应生成碳酸钙,所以就相当于先和氢氧化钙反应了
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二氧化碳是和氢氧化钠或者氢氧化钙中的氢氧根反应，所以他们没有区别，都一样。 不过，由于氢氧化钙溶解度差，溶液中的氢氧根少，所以二氧化碳和氢氧化钠反应的速度更快一些。
二氧化碳先和氢氧化钙反应，因为钙比钠活泼，它的氢氧化物也活泼。
氢氧化钙，但绝不是以为金属活动性，而是因为碳酸钙不溶。在溶液中，二氧化碳是与氢氧根反应的，生成的碳酸根会与钙离子生成沉淀，所以可以认为先与氢氧化钙反应了。关于活动性问题，我可以解释一下，钙确实比钠活泼，理论上讲它的氢氧化物也活泼。但由于水是拉平溶剂，所以氢氧化钙和氢氧化钠在水溶液中碱性相同，就谈不上谁更活泼。所以这个问题只能从溶解度来考虑...
扫描下载二维码商品混凝土技术讲座——第六讲《混凝土外加剂》——2（高效减水剂、早强剂）
㈡.高效减水剂：在混凝土坍落度基本相同的情况下，能大幅度减少拌合水用量的外加剂称为“高效减水剂”。高效减水剂是在20世纪60年代初开发出来的，由于性能较普通减水剂有明显提高，因而又称“超塑化剂”。
1．品种：国内研制和生产的混凝土高效减水剂，在90年代已形成两大类：一是合成型单一组分高效减水剂；二是复合型多组分高效减水剂。单一组分高效减水剂又称超塑化剂，虽对混凝土的减水增强效果十分显著，但往往难于满足新拌混凝土的工作性和对硬化混凝土特定性能的多种要求，因此目前直接用于工程的数量渐少，而多用复合型多组分高效减水剂。其品种有：
.聚烷基芳基磺酸盐高效减水剂(NS)。又称煤焦油系减水剂。它以焦油加工产品工业萘和馏分油为原料，经磺化、甲醛缩合、碱中和而成。根据原料不同，又分为三类：
A．聚次甲基萘磺酸钠甲醛缩合物，简称“萘系减水剂”。以工业萘为原料，主要成分为β—萘磺酸甲醛缩合物钠盐。
B．聚次甲基甲基萘磺酸钠，简称“甲基萘系减水剂”。以甲基萘或含有较高甲基萘的洗油为原料，主要成分为聚次甲基萘磺酸钠。
C．聚次甲基蒽磺酸钠，简称“蒽系减水剂”，亦称稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物。以蒽油为原料，主要成分为聚次甲基蒽磺酸钠。
⑵．磺化三聚氰胺甲醛缩合物，亦称水溶性密胺树脂系(MS)，属阴离子表面活性剂，系早强、低引气、低泌水、保水性好的高效减水剂。需与能控制混凝土坍落度损失的外加剂复合后才能构成高性能减水剂。采用这种减水剂，可用32.5号水泥取代42.5号水泥，解决一般施工现场高强度水泥紧缺的问题。
⑶．古玛隆树脂系(GN)。以古玛隆树脂为主要原料。
⑷．芳香族氨基磺酸聚合物，即氨基磺酸系(AS)。
⑸．另外还有我国尚未推广，亦未大量使用的合成型单一组分高效减水剂，如：聚羧酸系(PC)内的马来酸聚氧乙烯酯磺酸盐与丙烯酸盐丙烯酸酯系(包括聚羧酸醚系、有末端磺酸基的聚羧酸基多元聚合物)等。
2．上述高效减水剂的性能见下附表《45》：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
引气量（%）
增强性（%）
萘&& 系(粉)
甲基萘系(粉)
多环芳烃磺酸盐
蜜氨树脂(粉)
古玛隆树脂(粉)
氨基磺酸系(液)
高效减水剂
缓凝高效减水剂
减水率（%）
泌水率比（%）
含气量（%）
凝结时间差（min）
收缩率比（%）不大于
对钢筋锈蚀作用
应说明对钢筋有无锈蚀危害
3．对高效减水剂的技术要求如下附表《46》：
注：1.本表引自GB8076—99《混凝土外加剂》。
&&2.凝结时间差一栏中的“－”表示提前；“＋”表示延缓。
3.除含气量外，表中所列数据为掺外加剂混凝土与基准混凝土的差值或比值。
4．高效减水剂的作用机理：高效减水剂与普通减水剂一样，都是阴离子表面活性剂，在混凝土中所起的表面活性作用，概括有以下几点：
⑴．水泥粒子对高效减水剂的吸附以及高效减水剂对水泥的分散作用：水泥加水成水泥浆后，在微观上是一种絮凝状结构，其中包裹了不少水。当减水剂分子被浆体中的水泥粒子吸附，在其表面形成扩散双电层，成为一个个极性分子或分子团，憎水端吸附于水泥颗粒表面而亲水端朝向水溶液，形成单分子层或多分子层的吸附膜。这种效果是拉拢了水分子而隔开了絮凝状的水泥粒子，使其处于高度的分散状态而释放出絮凝体中被包裹的水分子。同时，由于表面活性剂的定向吸附，使水泥颗粒朝外一侧带有同种电荷，产生了相斥作用而使水泥浆体形成一种不很稳定的悬浮状态。
⑵．水泥颗粒表面的润滑作用：减水剂的极性亲水端朝向水溶液，多以烃键形式与水分子缔合，再加上水分子之间的烃键缔合，构成了水泥微粒表面的一层水膜，阻止水泥颗粒间的直接接触，起到润滑作用。另外，水泥浆中的微小气泡也同样被减水剂分子的定向吸附极性基团所包裹，使气泡与气泡及气泡与水泥微粒间，因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多滚珠起到润滑作用。
⑶．新型高效减水剂与水泥微粒间的立体吸附层结构：掺有高效减水剂的水泥浆中，由于不同品种高效减水剂的有机分子长链在水泥微粒表面呈现的不同吸附状态，使混凝土坍落度损失的大小也不同。如萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链，呈平直的吸附，静电排斥作用较弱，静电平衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏，使混凝土坍落度损失大。氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面是呈环状、引线状和齿轮状吸附，使水泥微粒间的静电斥力呈现立体与纵横交错形式，电位经时变化小，分散性更好，混凝土坍落度损失就小。而掺聚羧酸系高效减水剂的混凝土坍落度损失就更小。
5．适用范围：
⑴．适用于各类工业与民用建筑、水利、交通、港口、市政等工程中的预制、现浇钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。
⑵．适应配制高强、超高强、早强、高抗渗、浅度抗冻及大流动混凝土。
⑶．适用于采用蒸养工艺的预制混凝土构件。
⑷．适宜作各类复合型外加剂的减水组分。
5．高效减水剂对新拌混凝土的影响：
⑴．坍落度损失由大到小：甲基萘系＞蜜胺树脂系＞萘系＞古玛隆树脂系＞氨基磺酸盐系
⑵．高效减水剂投入的先后顺序、方法及水泥中C3A、碱、石膏的形态和数量影响：如果高效减水剂采用先掺法(即加水前掺入)，因水泥还处于干燥状态时就与减水剂溶液接触，水泥将减水剂吸附而严重削弱减水剂的分散作用。采用后掺法(即在混凝土加水搅拌1～3分钟后加入)，因掺入时水泥中一部分C3A已经和水泥中的石膏作用生成水化硫铝酸钙，它对减水剂颗粒的吸附作用远小于C3A，所以能很好地使全部减水剂粒子发挥作用而减少混凝土坍落度损失。
⑶．对混凝土引气量的影响由大到小：甲基萘系＞稠环芳烃系＞古玛隆树脂系＞蜜胺树脂系＞萘系＞氨基磺酸盐系。
⑷．对混凝土凝结时间的影响由快到慢：蜜胺树脂系＞萘系＞古玛隆树脂系＞稠环芳烃系＞氨基磺酸盐系。
6．对硬化混凝土性能的影响：
⑴.混凝土掺入高效减水剂后，能大幅度降低其拌合用水量，降低水胶比，使硬化后混凝土的空隙率减小，密实度增加；另外，因高效减水剂对水泥的分散作用而改善水泥的水化程度。二者的综合效果是显著提高混凝土各个龄期的强度。但掺减水剂混凝土一年以上龄期的抗压强度与不掺减水剂的混凝土相差不大。
⑵．掺高效减水剂能提高混凝土的抗张、抗弯强度，但提高的幅度比抗压强度小。
⑶．对中低强度混凝土来说，掺高效减水剂后混凝土静力弹性模量有所提高。但C60以上高强混凝土则很少提高，且强度越高，骨料弹性模量的大小对混凝土弹性模量的影响越显著。例如石灰岩碎石混凝土弹性模量比花岗岩碎石混凝土的大35%。混凝土弹性模量实测值一般为：C30级E=3.0&104Mpa/cm2；C60级E=4.0&104Mpa/cm2；C90级石灰岩混凝土E=4.5&104Mpa/cm2和花岗岩混凝土E=3.35&104Mpa/cm2。
⑷．对混凝土收缩的影响：高效减水剂用于减少混凝土用水量而提高强度或节约水泥时，混凝土收缩值小于不掺减水剂的空白混凝土；用于增加坍落度时，收缩值略高于或相当于不掺减水剂的空白混凝土，但也不会超过技术标准规定的限值1&10-4。
⑸．高效减水剂对混凝土的徐变与对收缩的影响规律相同，只是当掺高效减水剂而不节约水泥，抗压强度明显提高时，徐变显著减少。
⑹．对混凝土抗疲劳性能的影响：混凝土不象钢材，有绝对疲劳极限。普通混凝土受压疲劳强度极限由荷载循环次数、循环特征次数决定。掺高效减水剂混凝土经疲劳后的试件静压破坏值略高于未经疲劳的构件静压破坏强度。受压疲劳强度等于或大于静压破坏强度的60%～65%。
⑺．对混凝土抗冻融性能的影响：非引气性高效减水剂由于减水率高而使混凝土抗冻融性有所提高。引气性高效减水剂则因具有引气性而使混凝土抗冻融性大大提高。
⑻．对混凝土抗渗性的影响：掺减水剂的混凝土因密实性提高而使其抗渗性大大高于不掺减水剂的空白混凝土。
⑼．对钢筋锈蚀和混凝土抗炭化性能的影响：高效减水剂因本身含氯量很低，高浓产品含氯离子量在0.3%～2%左右,折合成水泥含氯量约为0.004%～0.02%；低浓产品含氯离子量为2.0%～3.1%,折合成水泥含氯量约为0.02%～0.06%，均不会对钢筋造成锈蚀危害。
7．应用技术要点：
⑴．高效减水剂的适宜掺量为：引气型如甲基萘系、稠环芳香系的蒽系等产量可在0.3%～1.0%水泥用量；非引气型如蜜胺树脂系、萘系减水剂掺量可在0.3%～1.5%之间选择，最佳掺量为0.7%～1.0%。但需经蒸养工艺的预制构件中应用时，掺量应适当减少。
⑵．高效减水剂以溶液方式掺入为宜，但溶液中的水分应从总用水量中扣除。
⑶．高效减水剂的使用方法一般是与拌合水一起加入(即稍后于最初一部分拌合用水加入)。但最好的方法是在混凝土浇筑前用搅拌运输车快速搅拌2分钟加入(也可用其他搅拌机具)，再浇灌到模板内；其次是在混凝土搅拌时先加水搅拌后加减水剂搅拌。最不好的是将减水剂先于拌合水加到干料中。
⑷．要先试验后使用。因复合型高效减水剂品牌极多，成分不同并存在对水泥的品种、细度、矿物组分等差异的适应性问题，所以须先试验后采用。
⑸．高效减水剂除氨基磺酸类、接枝共聚物类以外，混凝土坍落度损失都很大，30min可以损失30%～50%，使用须注意。
㈢.早强剂：能加速混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。
⑴.能加速自然养护混凝土的硬化并提高早期强度，能缩短混凝土的热养护时间。
⑵.不含有会降低后期强度及破坏混凝土内部结构的有害物质。
⑶.不会急剧缩短混凝土凝结时间。
2.适用范围：
⑴.早强剂适用于蒸养混凝土及常温、低温和负温条件下施工的有早期强度要求的各种混凝土。
⑵.除有机胺类以外的早强剂多数也可用于蒸气养护的预制混凝土构件，但是掺量一般小于不蒸养的。
⑶.非氯盐早强剂可用于钢筋及预应力钢筋混凝土构件。
3.作用机理：早强剂易溶于水，更容易与水泥水化产物Ca(OH)2作用，生成高分散性的硫酸钙，均匀分布在混凝土中。这些高度分散的硫酸钙，与C3A的反应比外掺石膏的作用快得多，能使水化硫铝酸钙迅速生成，大大加快了水泥的硬化。同时，由于上述反应的进行，使得溶液中Ca(OH)2浓度降低，从而促使C3S水化加快，使混凝土早期强度提高。即在水泥水化初期与C3A迅速生成针柱状钙矾石(C3A·3Ca3O4·31H2O)晶体，该晶体不断发育，彼此交叉搭接形成初始骨架，并被C-S-H凝胶及其他水化产物充填加固，促使水泥石早期强度显著提高。另外，早强剂在水泥水化过程中与钙、铁等离子生成易溶于水的离子，在水化的水泥颗粒表面形成可溶性区点，使水泥颗粒表面水化初期不渗透层的形成受到干扰，C3A、C4AF的溶解速度加快，加速与硫酸盐形成钙矾石的反应，使混凝土早强。
4.主要品种及其技术性能：
⑴.氯盐早强剂：氯化钾、氯化钠、氯化锂、氯化铵、氯化钙、氯化锌、氯化锡、氯化铁、氯化铝均有良好的早强作用。通常多用氯化钙，因其效果好而成本低。下面附表《47》列出三种常用氯化物早强剂混凝土的技术性能供参考：&&&&&&&&&&&&&&&&&&
附表《47》
技 术 性 能
混 凝 土 性 能
用量（C&%）
CaCI2≥96%
镁及碱金属≤1%
水不溶物≤0.5
掺量与混凝土强度见下表，因本品加速钢筋锈蚀，施工时应将混凝土捣实，钢筋保护层要有足够厚度并应用亚硝酸钠作阻锈剂。
钢筋混凝土＜1%；无筋混凝土＜3%
比重=2.165
水中最大溶解度0.3kg/L
溶液冰点：-21.20C
单掺时早强效果不明显，与氯化钙复合为1：2复盐较好，但掺量不应超过混凝土用水量的10%，与三乙醇胺复合时早强效果突出。
六水三氯化氯
AICI3·6H2O
黄色晶体、易潮解
含量：1级≥94.5%
2级≥87.5%
氧化铁：1级≤0.5
水不溶物：1级≤0.1
强烈促凝，但后期强度偏低，固多与三乙醇胺合用，并可作防水剂，因其能提高混凝土密实度。
⑵.硫酸钠(Na2SO4)，工业品称“元明粉”，白色或淡黄色粉末，比重2.7，溶解度：200C时为19.4%；1000C时为42.5%。当硫酸钠含水时称“结晶硫酸钠”(NaSO4·10H2O)，工业品称“芒硝”，白色结晶，比重1.464，溶解度：00C时为11；300C时为192。但在干燥环境下易失水风化而成元明粉。
硫酸钠溶解于水中后，与水泥水化时生成的氢氧化钙作用，生成氢氧化钠和硫酸钙，这时的硫酸钙颗粒很细，活性比外掺石膏高的多。而氢氧化钠是一种活性剂，能提高C3A和硫酸钙的溶解度，加速硫铝酸钙的形成，增加水泥石中硫铝酸钙的数量，使混凝土早强。其详细作用机理在下面第⑷小节介绍。
⑶.硫酸钠钙矿粉(也叫钙芒硝粉)：是天然的硫酸钠和硫酸钙的混合矿粉，一般硫酸钠钙矿粉中含硫酸钠≥40%；硫酸钙≥38%，但不含氯化钠，在混凝土中对钢筋无锈蚀危害。
硫酸钠钙矿粉加入混凝土后，首先与水作用分解为硫酸钠和硫酸钙。其中，硫酸钠能够很快与水泥矿物水化分解出的氢氧化钙作用生成硫酸钙和氢氧化钠，如下反应式：
Ca（HO）2＋Na2SO4→CaSO4＋2NaOH。这一反应就带来了如下结果：
A.能够降低水泥砂浆溶液的石灰浓度，促进氢氧化钙的再溶解，即加速了水化作用的速度。
B.反应生成的NaOH提高了浓度，能促进晶体的析出和对减水剂中糖类的抑制作用。
C.反应生成的石膏为可溶性硬石膏，它比水泥熟料磨细时加入的石膏具有更好的活性和分散性，能很快与水泥中的C3A产生反应。同时提高CaSO4·2H2O和C3A的溶解度，还能增加水化产物中硫铝酸盐的总含量。由于硫铝酸盐结晶形成过程中吸水，造成体积增大并能破坏水泥颗粒凝聚的蜂窝型网状结构，使之释放出一些自由水，增加水泥浆的流动度，所以单一硫酸钠也具有一定减水作用。释放自由水虽能使混凝土结构更加密实，但却能降低混凝土后期强度的增长。硫铝酸盐的形成虽然是水泥混凝土早期强度的主要来源之一，但因其晶体结构脆弱，也是混凝土后期强度降低的主要因素之一，所以，硫酸钠在混凝土中的掺量不能过多，一般小于2%水泥用量。
硫酸钙(石膏)的溶解度不大，遇水后可有部分转化为二水石膏，适量掺入对混凝土有早强作用(一般为2%左右)。如果掺量过多，在水泥凝结硬化后，没有化合反应的石膏会与水泥中的铝酸盐继续反应生成高铝酸盐型的水化硫铝酸钙，并因其固相体积增大，使水泥结构出现膨胀，造成混凝土强度下降。(在水泥能与石膏中铝酸盐完全化合，不致使水泥强度倒缩的加入量，称为极限加入量。在水泥、混凝土生产过程中，石膏的总掺入量不允许超过极限加入量。但在混凝土使用减水剂的情况下，由于石膏与铝酸盐反应的条件改变，即使石膏掺入量稍超过极限加入量，混凝土后期强度仍有增高。可是在与减水剂同时使用的情况下，究竟可掺入多少石膏，需经试验确定。)
⑷.有机类早强剂，如：小分子羧酸及其盐、8-羧基喹啉、有机胺类等。三乙醇胺是有机胺类早强剂中效果最好的，属非离子型表面活性剂，为无色或淡黄色油状液体，易溶于水，呈碱性，对钢筋生锈有一定的抑制作用。三乙醇胺[N(CH2CH2OH)3]又称2，2&，2〞三羟基三乙胺。常温下无色透明，稍有氨味。其掺量在小于水泥重量的0.03%时，早强效果不明显，高于0.05%有缓凝现象，早强效果不显著。因此掺量宜控制在C&0.03%～0.05%。掺入混凝土的混合料后，吸附在水泥离子表面，形成带有电荷的亲水薄膜，阻碍水泥离子凝聚，产生悬浮稳定效应。同时也降低了溶液的表面张力，使水泥离子更易与水接触，加速水泥粒子的润湿和水分渗透，加强了由于水化作用引起的固相体积膨胀，使水泥颗粒表面的胶化层不断剥落，强化了胶溶分散效应。是水泥的水化速度加快，提高浆体早期强度。在混凝土中三乙醇胺掺量低于水泥重量的0.05%时，它不会改变水泥的水化产物种类与晶型，却能加速水泥的水化——首先是加速铝酸三钙C3A的水化，使其先生成六方而后形成立方晶型的铝酸盐水化物C3AH6。这种水化物在C3A－CaSO4－H2O系统中，能加快钙矾石的产生，同时又延缓了C3S和C2S的水化。
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