缓凝外加剂缓凝作用的化学本质
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缓凝剂的作用机理是什么？
缓凝剂的作用机理是什么？各种缓凝剂的作用机理各不相同。
一般来说，有机类缓凝剂大多对于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。
★缓凝剂(HN)系列缓凝剂(HN)系列产品是青岛鼎昌新材料有限公司自主研发生产的一种新型混凝土外加剂，该产品提高了新拌混凝土的工作性，具有优良的坍落度保持能力。
本产品能在水泥水化产物的碱性介质与游离的Ca2+生成不稳定的络合物，在水化初期降低了液相中的Ca2+的浓度，延迟了CH的析晶，同时还可以吸附于水泥水化颗粒表面，与“富硅层”中的氧离子生成氢键，在水泥颗粒表面形成一层保护膜，抑制其水化反应的进行，从而产生缓凝作用。
随着水化过程的进行，这种不稳定的络合物将其自行分解，水化将继续正常进行，并不影响水泥后期水化。
该产品的加入可以提高减水剂的分散性，延长混凝土的凝结时间，不影响混凝土强度的发展。
本产品无毒、不易燃，对钢筋无锈蚀作用，可广泛应用于建筑、道路、桥梁、水工和地下工程等各类泵送施工的混凝土。
一、技术性能：1、本品适用于大坍落度混凝土，具有优良的坍落度保持能力。
2、本产品还能够降低水泥水化放热峰值，减少混凝土温度裂缝的产生。
3、良好的保塑性，可显著延长商品混凝土的运输时间和工地的滞留时间，减少经时损失。
4、在泵送剂复配中，本系列产品可以根据实验效果，完全取代配方中原有的缓凝组分，并优于基准泵送剂的性能效果。
5、本系列产品使用于萘系、脂肪族、氨基、聚羧酸等各种外加剂母料。
6、根据不同区域地材限制，产品所表现性能具有差异化。
二、匀质指标根据产品的性能指标和用户的要求，符合国家、行业或企业标准。
三、使用方法：1、在普通泵送剂复配中，每吨液体泵送剂中直接掺加HN(5-15)KG，为胶凝材料用量的0.01%-0.1%，可完全替代葡萄糖酸钠的用量；2、和葡萄糖酸钠的掺量及使用方法一样，可根据季节性要求合理调整用量；3、根据每个地方的要求及不同的季节合理调整掺量并观察凝结时间。
混凝土中添加缓凝剂的效果
混凝土中添加缓凝剂的效果一、引言混凝土是一种非常重要的建筑材料，广泛应用于各种建筑工程中。
但是，混凝土在制作过程中容易出现一些问题，例如过早凝结和硬化，导致混凝土强度不足，影响建筑物的稳定性和耐久性。
为了解决这些问题，工程师们研究出了一种叫做缓凝剂的添加剂，可以在混凝土制作过程中控制凝结的速度，从而提高混凝土的强度和耐久性。
本文将详细介绍混凝土中添加缓凝剂的效果及其原理。
二、缓凝剂的定义和分类缓凝剂是一种化学添加剂，可延缓混凝土的凝结和硬化速度。
根据其作用机理不同，缓凝剂可以分为以下几类：1. 硅酸盐类缓凝剂：主要成分为硅酸盐，能够与水中的氢离子反应生成硅酸凝胶，从而吸附和控制水分子，延缓混凝土的凝结速度。
2. 铝酸盐类缓凝剂：主要成分为铝酸盐，能够与水中的氢离子反应生成铝酸凝胶，从而阻碍水分子在混凝土中的运动，延缓混凝土的凝结速度。
3. 磷酸盐类缓凝剂：主要成分为磷酸盐，能够与水中的氢离子反应生成磷酸凝胶，从而吸附和控制水分子，延缓混凝土的凝结速度。
4. 有机酸类缓凝剂：主要成分为有机酸，能够与水中的钙离子反应生成可溶性的钙盐，从而降低混凝土的钙离子浓度，延缓混凝土的凝结速度。
三、缓凝剂的作用机理缓凝剂的作用机理主要与混凝土中的水泥反应有关。
水泥是混凝土中最重要的成分，它含有大量的三氧化二铝和三氧化二铁等物质，会随着水的加入而发生水化反应，形成硬化的水泥胶体。
但是，由于混凝土中的其他成分也会与水反应，因此水化反应会在短时间内快速进行，导致混凝土过早凝结和硬化。
缓凝剂可以通过不同的机理延缓混凝土的凝结速度。
硅酸盐类缓凝剂能够与水中的氢离子反应生成硅酸凝胶，从而吸附和控制水分子，延缓混凝土的凝结速度。
铝酸盐类缓凝剂能够与水中的氢离子反应生成铝酸凝胶，从而阻碍水分子在混凝土中的运动，延缓混凝土的凝结速度。
磷酸盐类缓凝剂能够与水中的氢离子反应生成磷酸凝胶，从而吸附和控制水分子，延缓混凝土的凝结速度。
有机酸类缓凝剂能够与水中的钙离子反应生成可溶性的钙盐，从而降低混凝土的钙离子浓度，延缓混凝土的凝结速度。
缓凝剂缓凝机理及实验研究
1.缓凝剂的种类
按照化学成分, 缓凝剂分为有机缓凝剂和无机缓凝剂两种。常用的有机缓凝 剂包括: 木质素磺酸盐及其衍生物、羟基羧酸及其盐( 如酒石酸、酒石酸钠钾、 柠檬酸等) 、多元醇及其衍生物和糖类等碳水化合物。其中, 多数有机缓凝剂通 常具有亲水性活性基团, 因此兼具减水作用, 又称为缓凝减水剂。无机缓凝剂包 括: 硼砂, 氯化锌, 铁、铜、锌的硫酸盐、磷酸盐和偏磷酸盐等。
2.3 糖类、多元醇类及其衍生物 醇类化合物对硅酸盐水泥的水化反应具有不同程度的缓凝作用, 其缓凝作用在于羟基吸附在水泥颗粒表面与水化产物表面上的O2- 形成 氢键, 同时, 其他羟基又与水分子通过氢键缔合, 同样使水泥颗粒表面形 成了一层稳定的溶剂化水膜, 从而抑制水泥的水化进程。在醇类的同系 物中, 随其羟基数目的增加, 缓凝作用逐渐增强。一元醇随烷基的增加 表面活性增强, 直链的正辛烷可以吸附在气液相界面上形成单分子膜, 起到保湿作用, 有利于防止水化、混凝土表面干缩裂缝的产生。丙三醇 具有强烈的缓凝作用, 掺量过大甚至可以使水泥水化过程完全停止。单 糖、低聚糖, 如葡萄糖、蔗糖等, 均具有较强的缓凝作用, 它们的缓凝机 理与醇类相同。
2.缓凝剂的缓凝机理
2.1 无机类缓凝剂 水泥的水化过程本质上就是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产 物的反应过程。也就是说, 这是一个随水泥浆体系中液相量不断消耗, 而与之相 接触的固相量不断增加的过程。无机电解质的加入( 尤其在水泥水化初期) 会影响Ca( OH) 2, C- S-H 析出成核及C-A- S-H 的形成过程, 进而对水泥的凝结 硬化产生影响。
谢谢大家！
表3.1 不同石膏的缓凝作用
石膏种类
化学式
溶解度 ／(g性无水石膏 天然无水石膏
按照化学成分, 缓凝剂分为有机缓凝剂和无机缓凝剂两种。常用的有机缓凝 剂包括: 木质素磺酸盐及其衍生物、羟基羧酸及其盐( 如酒石酸、酒石酸钠钾、 柠檬酸等) 、多元醇及其衍生物和糖类等碳水化合物。其中, 多数有机缓凝剂通 常具有亲水性活性基团, 因此兼具减水作用, 又称为缓凝减水剂。无机缓凝剂包 括: 硼砂, 氯化锌, 铁、铜、锌的硫酸盐、磷酸盐和偏磷酸盐等。
2.3 糖类、多元醇类及其衍生物 醇类化合物对硅酸盐水泥的水化反应具有不同程度的缓凝作用, 其缓凝作用在于羟基吸附在水泥颗粒表面与水化产物表面上的O2- 形成 氢键, 同时, 其他羟基又与水分子通过氢键缔合, 同样使水泥颗粒表面形 成了一层稳定的溶剂化水膜, 从而抑制水泥的水化进程。在醇类的同系 物中, 随其羟基数目的增加, 缓凝作用逐渐增强。一元醇随烷基的增加 表面活性增强, 直链的正辛烷可以吸附在气液相界面上形成单分子膜, 起到保湿作用, 有利于防止水化、混凝土表面干缩裂缝的产生。丙三醇 具有强烈的缓凝作用, 掺量过大甚至可以使水泥水化过程完全停止。单 糖、低聚糖, 如葡萄糖、蔗糖等, 均具有较强的缓凝作用, 它们的缓凝机 理与醇类相同。
2.缓凝剂的缓凝机理
2.1 无机类缓凝剂 水泥的水化过程本质上就是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产 物的反应过程。也就是说, 这是一个随水泥浆体系中液相量不断消耗, 而与之相 接触的固相量不断增加的过程。无机电解质的加入( 尤其在水泥水化初期) 会影响Ca( OH) 2, C- S-H 析出成核及C-A- S-H 的形成过程, 进而对水泥的凝结 硬化产生影响。
谢谢大家！
表3.1 不同石膏的缓凝作用
石膏种类
化学式
溶解度 ／(g性无水石膏 天然无水石膏
各种外加剂原理及特性
减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂)；高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。
减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。
1．常用减水剂(1)木质素磺酸盐系减水剂。
这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。
其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。
木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。
木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高 10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。
木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低，使用时应注意。
木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。
木钙减水剂可用于一般混凝土工程，尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。
木钙减水剂不宜单独用于冬季施工，在日最低气温低于5℃时，应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。
木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
(2)多环芳香族磺酸盐系减水剂这类减水剂的主要成分为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又称萘系减水剂。
萘系减水剂通常是由工业萘或煤焦油中的萘、蒽、甲基萘等馏分，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成。
缓凝剂原理
缓凝剂原理缓凝剂是一种化学物质，可以延缓水泥浆或混凝土中水分子的凝聚速度，从而使其具有更好的可流动性和可泵性。
缓凝剂在建筑工程中广泛应用，主要用于控制混凝土的凝聚速度，防止混凝土在运输、浇筑和振捣过程中出现过早凝固的现象。
一、缓凝剂的分类缓凝剂根据其化学成分和作用方式可以分为有机缓凝剂、无机缓凝剂和复合缓凝剂。
有机缓凝剂主要是指聚羧酸盐类缓凝剂，其作用机理是通过在水泥颗粒表面形成一层负电荷，从而防止水泥颗粒之间的相互作用，使混凝土具有更好的可流动性。
无机缓凝剂主要是指磷酸盐和硫酸盐缓凝剂，其作用机理是通过与水泥中的钙离子发生化学反应，形成难溶的沉淀物，从而减缓水泥的凝聚速度。
复合缓凝剂则是以上两种缓凝剂的混合物，其作用机理是综合了两种缓凝剂的优点，具有更好的缓凝效果。
二、缓凝剂的作用原理缓凝剂的作用原理主要是通过改变水泥浆或混凝土中的化学反应速率，从而延缓其凝聚速度。
水泥浆或混凝土中的凝聚速度是由水泥颗粒之间的相互作用力和水分子的含量决定的。
当水泥颗粒之间的相互作用力增强时，水泥浆或混凝土的凝聚速度也会增加，反之亦然。
而水分子的含量则是影响水泥浆或混凝土凝聚速度的另一个重要因素。
当水分子的含量较高时，水泥浆或混凝土的凝聚速度会减缓，反之亦然。
缓凝剂的作用机理可以分为以下几种：1.阻断水泥颗粒之间的相互作用力缓凝剂可以在水泥颗粒表面形成一层负电荷，从而防止水泥颗粒之间的相互作用，使混凝土具有更好的可流动性和可泵性。
2.吸附水分子缓凝剂可以吸附水分子，从而降低水泥浆或混凝土中的水分子含量，减缓其凝聚速度。
3.与水泥中的钙离子发生化学反应无机缓凝剂可以与水泥中的钙离子发生化学反应，形成难溶的沉淀物，从而减缓水泥的凝聚速度。
三、缓凝剂的应用范围缓凝剂在建筑工程中广泛应用，主要用于以下几个方面：1.混凝土的运输和浇筑在混凝土运输和浇筑过程中，由于时间和距离的限制，混凝土容易出现过早凝固的现象。
此时可以添加适量的缓凝剂，延缓混凝土的凝聚速度，使其具有更好的可泵性和可流动性。
常用混凝土外加剂作用机理及注意事项探讨
常用混凝土外加剂作用机理及注意事项探讨一、常用混凝土外加剂的作用机理1、减水剂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，水泥加水转变成水泥浆后形成一种絮凝状结构。
当减水剂分子被浆体中的水泥粒子吸附，即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。
这就降低了水的表面张力，释放出絮凝体中被包裹的水分子。
同时，出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。
其结果使水泥浆体形成一种不稳定的悬浮状态；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，多以氢键形式与水分子缔合，再加上水分子之间的氢键缔合，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。
2、引气剂由于它的表面活性，能定向吸附在水-气界面上，而且显著降低水的表面张力，使水溶液易形成众多的新表面（即水在搅拌下易产生气泡）；同时，引气剂分子定向排列在气泡上，形成单分子吸附膜，使液膜坚固而不易破裂。
在溶液中产生气泡后，由于大大扩展了两相的界面，使表面能随之增加，而对任何一个体系来说都有一个自由能自动趋于最小才能保持体系稳定的趋势。
那么要产生稳定气泡必须使气液界面的表面能尽可能低。
3、缓凝剂硅酸盐水泥的早期水化历程分为四个阶段，即：初始反应期，水泥与水混合后立即发生水化反应，C3S生成水化硅酸钙并释放出Ca(OH)2；C3A矿物溶解于水，并迅速与己溶解的石膏反应析出钙矾石，附着在水泥粒子表面形成薄膜包裹层；休止期，由于初始反应期形成的薄膜包裹层阻碍了水泥与水的进一步水化，水泥浆的可塑性基本上保持不变；凝结期，约在水泥加水混合后6小时～8小时，水泥出现凝结现象。
当水泥粒子表面的薄膜包裹层破裂时，则继续水化，从而出现了凝结期；硬化期，凝结期以后，进入硬化期，这时水泥的水化速度缓慢，但仍不断进行，水化物不断填充毛细孔，强度不断提高。
缓凝剂、速凝剂的特点及使用性能
四、作用机理
2．水玻璃系 水泥中C3S、C2S的等矿物在水 化过程中生成氢氧化钙，而水玻 璃溶液能与氢氧化钙强烈反应生 成硅酸钙和二氧化硅胶体，且伴 有大量的氢氧化钠生成，进一步 促进水泥熟料矿物水化，从而使 水泥迅速凝结硬化。
五、速凝剂对混凝土的影响
（一）对新拌混凝土性能影响 主要缩短初、终凝时间 （二）对硬化混凝土性能影响 1．强度 由于速凝剂加速了铁铝酸四钙的水化， 析出的水化铁酸钙胶体，会包裹在 C3S表面上，阻碍了C3S后期水化。 所以后期强度降低。
1．铝氧熟料加碳酸盐系 主要速凝成分：铝氧熟料、碳酸钠及 生石灰 2．硫铝酸盐系 主要成分：偏铝酸钠、硫酸钠、氧化 钙和氧化锌 3．水玻璃系 成分：水玻璃、重铬酸钾、亚硝酸钠 和三乙醇胺
四、作用机理
1．铝氧熟料加碳酸盐系 碳酸钠与水泥中石膏反应，生成不溶 的碳酸钙沉淀，破坏了石膏的缓凝作 用。 偏铝酸钠在有氢氧化钙存在的条件下 与石膏反应生成水化硫铝酸钙和氢氧 化钠，由于石膏消耗而使水泥中的 C3A成分迅速溶解进入水化反应， C3A的水化又迅速生成钙矾石而加速 了凝结硬化。另一方面大量生成氢氧 化钠、氢氧化铝、硫酸钠具有促凝、 早强作用。
二、速凝剂作用特点
1．使混凝土喷出后3~5min内初 凝，10min内终凝； 2．使砼有较高的早期强度，后 期强度降低不大； 3．使砼有一定的粘度，以防回 弹量过高；
二、速凝剂作用特点
4．使砼保持较小的水灰比，以 防收缩过大，并提高抗渗性； 5．对钢筋无锈蚀作用。
三、速凝剂的种类
三、缓凝剂的作用机理
有机缓凝剂在固、液面上产生吸附， 改变固体粒子表面的性质，或是通过 分子中亲水基团吸附大量水分子形成 较厚的水膜层，使晶体间的相互接触 受到屏蔽，改变了结构形成过程；或 是通过其分子中的某些官能团与游离 的生成难溶性的盐吸附于矿物颗粒表 面，从而抑制水泥（C3A、C3S）的 水化过程。
缓凝剂缓凝机理及实验研究
2.2 羟基羧酸、氨基羧酸及其盐 羟基羧酸、氨基羧酸及其盐对硅酸盐水泥的缓凝作用主要在于它们 的分子结构中含有络合物形成基(-OH,-COOH,-NH2) 。Ca2+ 为二价正离 子, 配位数为4, 是弱的结合体, 能在碱性环境中形成不稳定的络合物。 羟基在水泥水化产物的碱性介质中与游离的Ca2+ 生成不稳定的络合物, 在水化初期控制了液相中Ca2+的浓度, 产生缓凝作用。随着水化过程的 进行, 这种不稳定的络合物将自行分解, 水化将继续正常进行, 并不影响 水泥后期水化。其次, 羟基、氨基、羧基均易与水分子通过氢键缔合, 再加上水分子之间的氢键缔合, 使水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂 化水膜, 阻止了水泥颗粒键的直接接触, 阻碍水化进行。而含羧基或羧 酸盐基化合物也易与游离的Ca2+ 生成不溶性的钙盐, 沉淀在水泥颗粒表 面, 从而延缓水泥水化速度 。
2.缓凝剂的缓凝机理
2.1 无机类缓凝剂 水泥的水化过程本质上就是一种低溶解度的固体与水生成更低溶解度的固体产 物的反应过程。也就是说, 这是一个随水泥浆体系中液相量不断消耗, 而与之相 接触的固相量不断增加的过程。无机电解质的加入( 尤其在水泥水化初期) 会影响Ca( OH) 2, C- S-H 析出成核及C-A- S-H 的形成过程, 进而对水泥的凝结 硬化产生影响。
2.4 糖蜜类减水剂。 糖蜜中的主要成分是己糖酸钙, 具有较强的固- 液表面活性, 因此能吸 附在水泥矿物颗粒表面形成溶剂化吸附层, 阻碍颗粒的接触和凝聚, 从而 破坏了水泥的絮凝结构, 使水泥的初期水化糖钙含有多个羟基, 对水泥的 初期水化有较强的抑制作用, 可以使游离水增多, 提高了水泥浆的流动性。 糖蜜属于非引气型缓凝剂, 原因在于它的气- 液界面活性较低,不利于降低 水的表面张力, 因而引气量不大。
各种外加剂原理及特性
减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种，根据其功能分为：普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂)；高效减水剂 (在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂)；引气减水剂(兼有引气和减水功能的外加剂)；缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂)；早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂)。
减水剂按其主要化学成分为：木质素磺酸盐系；多环芳香族磺酸盐系；水溶性树脂磺酸盐系；糖钙等。
1．常用减水剂(1)木质素磺酸盐系减水剂。
这类减水剂根据其所带阳离子的不同，有木质素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺酸镁(木镁)等。
其中木钙减水剂(又称M型减水剂)使用较多。
木钙减水剂是由生产纸浆或纤维浆的废液，经生物发酵提取酒精后的残渣，再用石灰乳中和、过滤、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。
木钙减水剂的掺量，一般为水泥质量的0．2％～O．3％，当保持水泥用量和混凝土坍落度不变时，其减水率为10％～15％，混凝土28d抗压强度提高 10％～20％；若保持混凝土的抗压强度和坍落度不变，则可节省水泥用量10％左右；若保持混凝土的配合比不变，则可提高混凝土坍落度80～100mm。
木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，掺量过多或在低温下缓凝作用更为显著，而且还可能使混凝土强度降低，使用时应注意。
木钙减水剂是引气型减水剂，掺用后可改善混凝土的抗渗性、抗冻性、降低泌水性。
木钙减水剂可用于一般混凝土工程，尤其适用于大模板、大体积浇注、滑模施工、泵送混凝土及夏季施工等。
木钙减水剂不宜单独用于冬季施工，在日最低气温低于5℃时，应与早强剂或早强剂、防冻剂等复合使用。
木钙减水剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
(2)多环芳香族磺酸盐系减水剂这类减水剂的主要成分为萘或萘的同系物的磺酸盐与甲醛的缩合物，故又称萘系减水剂。
萘系减水剂通常是由工业萘或煤焦油中的萘、蒽、甲基萘等馏分，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成。
混凝土外加剂的原理
混凝土外加剂的原理一、引言混凝土外加剂是指在混凝土中添加的各种化学物质，以改善混凝土的性能或增强混凝土的特定功能。
混凝土外加剂可以根据其作用和用途分为减水剂、增稠剂、延缓剂、早强剂、减缩剂、防水剂、防冻剂等。
本文主要着重介绍混凝土外加剂的原理。
二、减水剂1. 原理减水剂是指在混凝土中添加的一种化学物质，它可以降低混凝土的水泥用量，同时提高混凝土的流动性和工作性，并减少混凝土的收缩率。
减水剂的主要原理是通过表面活性剂作用于水泥颗粒表面，降低水泥颗粒间的表面张力，使水泥颗粒之间的相互作用力减小，从而使混凝土的黏着性和表面张力降低，提高混凝土的流动性和工作性。
2. 分类根据减水剂的化学组成和作用机理，可以将减水剂分为有机减水剂和无机减水剂两种。
有机减水剂的主要成分是高分子化合物，通过与水泥颗粒表面结合，降低水泥颗粒间的表面张力，从而达到减水的效果。
无机减水剂的主要成分是氯化钙或硫酸铝等无机盐类，通过改变混凝土中离子浓度的平衡状态，使混凝土的水泥凝结速度加快，达到减水三、增稠剂1. 原理增稠剂是一种能够增加混凝土黏度的化学物质，它可以提高混凝土的均匀性和稳定性，并减少混凝土的渗漏和分层现象。
增稠剂的主要原理是通过在混凝土中形成一层黏性薄膜，从而提高混凝土的黏度和粘度，形成均匀的混凝土结构。
2. 分类根据增稠剂的化学组成和作用机理，可以将增稠剂分为有机增稠剂和无机增稠剂两种。
有机增稠剂的主要成分是高分子化合物，通过在混凝土中形成一层黏性薄膜，从而提高混凝土的黏度和粘度。
无机增稠剂的主要成分是硅酸盐类，通过在混凝土中形成一层硅酸盐凝胶，从而提高混凝土的黏度和粘度。
四、延缓剂1. 原理延缓剂是一种能够延缓混凝土凝结时间的化学物质，它可以使混凝土的凝结时间延长，从而减缓混凝土的凝结速度，并提高混凝土的可加工性和可调性。
延缓剂的主要原理是通过减少水泥与水的化学反应速度，从而延长混凝土的凝结时间。
根据延缓剂的化学组成和作用机理，可以将延缓剂分为有机延缓剂和无机延缓剂两种。
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3讨论
对水泥缓凝外加剂作用机理的认识，众说纷纭，可分为络合作用、成核生成作用、吸附作用和沉淀作用等四个作用。相同的缓凝剂可能同时存在有两种或两种以上的作用机理。络盐络合作用认为：无机缓凝剂与溶液中Ca2+形成络盐而抑制了Ca(OH)2结晶析出，如水泥浆中掺硼酸、酒石酸或盐时，生成与钙矾石相似的化合物(络合物)，从而延缓了水泥水化结晶析出。
碳水化合物是多羟基、多羟基酮或者能水解为其中一类或这两类物质都有的化台物。不再进一步水解的叫单糖，能够水解的叫多糖。葡萄糖是衍生纤维素、淀粉的单位。葡萄糖有两种异构型式，β型占混合物的63％，α型占37％。葡萄糖的α、β的两个环状结构是非对映异构体，这样的一对非对映异构体叫做端基异构体。本文在讨论时，对端基异构体，不区分β或α型，都称为端基异构体。在葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素中，葡萄糖的结构是最基本的，蔗糖、淀粉、纤维素都有葡萄糖环的存在。本文采用立体结构图来表现出它的直观存在和结构特点。从立体结构图可以清楚看出葡萄糖是蔗糖、纤维素、淀粉的基本单位。下面列出α或β型葡萄糖、蔗糖、直链淀粉、纤维素的端基葡萄糖单元的立体结构图。
许多有机化合物都有延缓水化的作用。有机酸缓凝剂的羧基主导缓凝作用。
有机酸或它们的盐类能通过阻止Ca(OH)2的成核而使诱导期延长，因为它们通过羧基的螯合作用吸附在Ca(OH) 2的[001]平面上，阻止了晶体的正常生长。具有螯合能力的化合物如酒石酸都具有很强的延缓诱导期的能力。含有羧基羟基的小分子及梳型结构大分子羧酸类羧基和金属离子形成螯合环而产生缓凝作用。生成螯合环的数量和大小会影响延缓作用的能力。
2缓凝剂的类别
2．1无机缓凝剂
无机缓凝剂是一些无机盐，如锌盐、锡盐、铅盐、氟硅酸盐、磷酸盐(三聚磷酸钠、正磷酸钠及其酸式盐)等等。
2．2有机缓凝剂
2．2．1大分子缓凝剂
2．2．1．1人工合成大分子缓凝剂
通过聚合反应合成得到的大分子缓凝剂，可以分成两种类型：一种是具有单一缓凝性能的大分子聚羧酸盐类缓凝剂；一种是多功能的缓凝剂，即除缓凝功能外，还有一些其它的功能。前者为聚羧酸类缓凝剂，只含有羧基主导官能团；后者如某些聚“磺酸一羧酸”系列高性能外加剂，除含羧基外还有磺酸主导官能和一些非主导官能团。它们是梳形结构大分子聚合物。
蔗糖的缓凝作用，是由于蔗糖分子遇到Ca2+离子与其形成络合物(蔗糖钙)，降低了钙离子浓度，使水泥水化诱导期延长而缓凝。很显然，蔗糖分子里的六元环、五元环都是参与了氧化钙生成络合物的基本结构，而葡萄糖只有一个葡萄糖六元环，只有这个六元环与氧化钙生成络合物才有缓凝作用发生。不难看出，葡萄糖六元环是生成糖化钙，也即是葡萄糖六元环氧化钙的最基本结构，亦是生成蔗糖钙的基本结构之一。因此在糖、多糖类缓凝剂中葡萄糖环是最基本的环。不可缺少的缓凝结构环。如前述，蔗糖分子由一个六元环一个五元环构成，分子中存在的六元环是葡萄糖的α-端基异构体。所有碳水化合物都是以葡萄糖六元环为基本结构，并以端基形式存在。既然蔗糖以葡萄糖环存在并与氧化钙生成分子化合物而延缓水泥的诱导期，其本质应是与其中的六元葡萄糖环与氧化钙生成“六元环·氧化钙”络合物有关，也是最基本的缓凝作用机制。自然就可推断出，在同样条件下，碳水化合物端基有葡萄糖六元环存在时，所有这些碳水化合物的缓凝作用与蔗糖或者说因有和蔗糖中同样的葡萄糖环存
缓凝外加剂缓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。
Ksp= γ+ +γ-2 - [Ca2+][OH-]2
式中γ+和γ-分别为[Ca2+]和[OH-]的活度系数。能沉淀出不溶性钙盐的盐类，因为能使溶液保持低钙浓度，所以能加快C3S的早期溶解。结果可观察到pH增大和溶解的SiO2浓度较高。所以诱导期的持续时间取决于把钙的浓度提高到所需的过饱和有多快。有不溶性氢氧化物沉淀出来时，情况也一样；如果这种氢氧化物再与羟离子反应，生成一复杂的氧化物，该氧化物也能作为不溶性钙盐而沉淀，那么，快速的水化将被延缓，直至这些反应全部完成为止。因为此时无论[Ca2+]和[OH]-都保持低浓度。加入锌盐的情况如下，但却是普遍现象。
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。
文献叙述了无机盐、有机酸缓凝外加剂的缓凝机理，认为大多数可溶性盐都有加速水泥C3S水化的作用，只有锌、锡、铅的盐类、磷酸盐、氟化物除外。由于同离子效应，少量C3S溶解后就能提供必需的过饱和Ca(OH)2溶液，因此，总的说来诱导期缩短了。Ca(OH) 2的结晶受溶解度Ksp的控制，而Ksp又受[Ca2+ ]和[0H -]的影响：
在而生成“六元环·氧化钙”络合物这样的缓凝产物，而产生与蔗糖相近的或相当的结构相似的缓凝效果。故说淀粉、纤维素等多糖类都因有葡萄糖环结构存在而有络合作用，产生缓凝效果，从理论上说，五元环比六元环更稳定，而蔗糖有六、五元环两个环，两个环都与氧化钙作用生成蔗糖钙，所以蔗糖比其它碳水化合物缓凝效果更佳。
前面讨论的无机、有机缓凝剂的缓凝机理，可以概括为，无机盐是通过与钙离子生成络盐而发生缓凝作用；含羧基的有机缓凝剂，与钙离子生成稳定的螯合物，改变钙离子浓度；碳水化合物与氧化钙生成糖钙分子化合物或叫络合物，改变了钙离子浓度。三种不同的类型缓凝剂的三种作用最终都是通过降低钙离子浓度，延长水泥水化诱导期达到延缓水泥水化时间而缓凝，其性质是相同的。在此可以看到，碳水化合物的糖类、有机无机缓凝外加剂缓凝作用的本质都是络合作用，是同一的。
文献只是孤立地指出这些缓凝剂的存在、络合作用和产生缓凝作用原理，而未将无机、有机缓凝剂的作用原理作全面的系统的归纳；也未涉及到大分子和从大分子的立体结构人手，确认大分子缓凝剂的络合作用是产生缓凝结果这一基本原理；更未对大、小分子有机物结构的类似关系，进行全面的分析比较，找出缓凝剂缓凝作用的共性，以及产生这些共性的化学本质。
2．2．1．2天然大分子缓凝剂
天然大分子缓凝剂，如又叫多糖的一些碳水化合物，各种纤维素及其衍生物，如甲基纤维素，羧甲基羟乙基纤维素，经过处理的淀粉等。
2．2．2小分子缓凝剂
小分子缓凝剂是一些小分子量有机物，如酒石酸及其盐，葡萄糖酸及其盐，多元醇类的山梨醇，葡萄糖、蔗糖等。蔗糖、葡萄糖是碳水化合物，天然产物。
通过比较蔗糖、葡萄糖、淀粉、纤维素等碳水化合物分子的立体结构图、基团不同的空间排列知道，它们都有葡萄糖六元环端基这个基本结构。葡萄糖的环状端基异构体由六元—五个碳原子和一个氧原子组成。葡萄糖只有一个六元环的立体结构。蔗糖是不含羧基的传统高效缓凝剂，蔗糖遇到Ca2+离子，首先与其形成络合物，呈绒球状。无疑，蔗糖作为络合剂存在和使用。蔗糖分子由一个葡萄糖六元环和一个五元环组成，即α-葡萄糖和β-果糖两个环通过配糖键连在一起，葡萄糖六元环是以葡萄糖的α端基异构体型式存在于蔗糖分子中。蔗糖、葡萄糖两者都有相同的葡萄糖六元环的立体基本结构，从环的立体结构和羟基的存在两个因素来看缓凝效果，可断定，葡萄糖六元环的立体结构和蔗糖分子里的葡萄糖六元环必然是产生缓凝作用的重要的也是最基本的单位结构，故可以把蔗糖作为碳水化合物缓凝剂缓凝效果的比较标准。以葡萄糖作为碳水化合物有无缓凝作用的结构标准单位，用有同一结构的葡萄糖端基异构体一同对这几种碳水化合物进行分析比较，自然就可从已知蔗糖的作用原理，推断出有葡萄糖同样结构单位的碳水化合物的缓凝原理，也是端基具有葡萄糖六元环基本结构的单位大分子碳水化合物分子的淀粉、纤维素的缓凝作用原理。
络合物(现称配位化合物，为了与参考文献保持连贯性，本文仍用原称络合物)是指那些具有一定稳定性、在溶液中仅部分离解或基本上不进行离解的一部分“分子化合物”。分子化合物，大部分在它的组分的加合作用中生成带阳电荷或阴电荷的复杂离子或电性中和的分子，这些复杂离子既能存在于晶体中亦能存在于溶液中。有环状结构的络合物，不论是中性的分子还是带电荷的离子，都称为螯合物。螯合物是具有环状结构的配位化合物，是螯形络合物的简称，螯合物具有更大的稳定性。螯合物之所以比较稳定，首先是由于环形结构的形成(螯合效应)，而其中以五原子环或六原子环的螯合物最稳定，饱和的五原子环比六原子环更稳定。络合形成体——中心离子，一般是金属离子或带阳电荷的原子，配合体或加合体可以是中性分子，亦可以是阴离子。ROH、R20、RCHO、R2CO、C2H3O2-等都是通过氧和中心离子络合的配位体，形成了醇合、醚合、醛合、酮合及酸合络离子。
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。
在缓凝剂中，以无主导官能团结构存在为特点的多糖类大分子化合物，多着重于应用效果方面的研究，很少论述作用机理。基于糖类的重要性，在此有必要对单糖、多糖的化学结构、络合功能作一些对比分析研究，研讨多糖类化合物与无机缓凝剂及有主导官能团存在的有机缓凝外加剂的作用是否一样，是否都源于与Ca2+离子的络合作用，阻止钙盐晶体的生成而缓凝这样的实质性问题。众所周知，蔗糖、葡萄糖和淀粉、纤维素都是碳水化合物或叫糖类。一般而言，物质的性质与其分子结构相关。因为分子的平面结构表达有局限性，笔者认为，只有通过讨论它们的分子的立体结构，才能表达清楚，解决问题。
对水泥缓凝外加剂作用机理的认识，众说纷纭，可分为络合作用、成核生成作用、吸附作用和沉淀作用等四个作用。相同的缓凝剂可能同时存在有两种或两种以上的作用机理。络盐络合作用认为：无机缓凝剂与溶液中Ca2+形成络盐而抑制了Ca(OH)2结晶析出，如水泥浆中掺硼酸、酒石酸或盐时，生成与钙矾石相似的化合物(络合物)，从而延缓了水泥水化结晶析出。
碳水化合物是多羟基、多羟基酮或者能水解为其中一类或这两类物质都有的化台物。不再进一步水解的叫单糖，能够水解的叫多糖。葡萄糖是衍生纤维素、淀粉的单位。葡萄糖有两种异构型式，β型占混合物的63％，α型占37％。葡萄糖的α、β的两个环状结构是非对映异构体，这样的一对非对映异构体叫做端基异构体。本文在讨论时，对端基异构体，不区分β或α型，都称为端基异构体。在葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素中，葡萄糖的结构是最基本的，蔗糖、淀粉、纤维素都有葡萄糖环的存在。本文采用立体结构图来表现出它的直观存在和结构特点。从立体结构图可以清楚看出葡萄糖是蔗糖、纤维素、淀粉的基本单位。下面列出α或β型葡萄糖、蔗糖、直链淀粉、纤维素的端基葡萄糖单元的立体结构图。
许多有机化合物都有延缓水化的作用。有机酸缓凝剂的羧基主导缓凝作用。
有机酸或它们的盐类能通过阻止Ca(OH)2的成核而使诱导期延长，因为它们通过羧基的螯合作用吸附在Ca(OH) 2的[001]平面上，阻止了晶体的正常生长。具有螯合能力的化合物如酒石酸都具有很强的延缓诱导期的能力。含有羧基羟基的小分子及梳型结构大分子羧酸类羧基和金属离子形成螯合环而产生缓凝作用。生成螯合环的数量和大小会影响延缓作用的能力。
2缓凝剂的类别
2．1无机缓凝剂
无机缓凝剂是一些无机盐，如锌盐、锡盐、铅盐、氟硅酸盐、磷酸盐(三聚磷酸钠、正磷酸钠及其酸式盐)等等。
2．2有机缓凝剂
2．2．1大分子缓凝剂
2．2．1．1人工合成大分子缓凝剂
通过聚合反应合成得到的大分子缓凝剂，可以分成两种类型：一种是具有单一缓凝性能的大分子聚羧酸盐类缓凝剂；一种是多功能的缓凝剂，即除缓凝功能外，还有一些其它的功能。前者为聚羧酸类缓凝剂，只含有羧基主导官能团；后者如某些聚“磺酸一羧酸”系列高性能外加剂，除含羧基外还有磺酸主导官能和一些非主导官能团。它们是梳形结构大分子聚合物。
蔗糖的缓凝作用，是由于蔗糖分子遇到Ca2+离子与其形成络合物(蔗糖钙)，降低了钙离子浓度，使水泥水化诱导期延长而缓凝。很显然，蔗糖分子里的六元环、五元环都是参与了氧化钙生成络合物的基本结构，而葡萄糖只有一个葡萄糖六元环，只有这个六元环与氧化钙生成络合物才有缓凝作用发生。不难看出，葡萄糖六元环是生成糖化钙，也即是葡萄糖六元环氧化钙的最基本结构，亦是生成蔗糖钙的基本结构之一。因此在糖、多糖类缓凝剂中葡萄糖环是最基本的环。不可缺少的缓凝结构环。如前述，蔗糖分子由一个六元环一个五元环构成，分子中存在的六元环是葡萄糖的α-端基异构体。所有碳水化合物都是以葡萄糖六元环为基本结构，并以端基形式存在。既然蔗糖以葡萄糖环存在并与氧化钙生成分子化合物而延缓水泥的诱导期，其本质应是与其中的六元葡萄糖环与氧化钙生成“六元环·氧化钙”络合物有关，也是最基本的缓凝作用机制。自然就可推断出，在同样条件下，碳水化合物端基有葡萄糖六元环存在时，所有这些碳水化合物的缓凝作用与蔗糖或者说因有和蔗糖中同样的葡萄糖环存
缓凝外加剂缓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。
Ksp= γ+ +γ-2 - [Ca2+][OH-]2
式中γ+和γ-分别为[Ca2+]和[OH-]的活度系数。能沉淀出不溶性钙盐的盐类，因为能使溶液保持低钙浓度，所以能加快C3S的早期溶解。结果可观察到pH增大和溶解的SiO2浓度较高。所以诱导期的持续时间取决于把钙的浓度提高到所需的过饱和有多快。有不溶性氢氧化物沉淀出来时，情况也一样；如果这种氢氧化物再与羟离子反应，生成一复杂的氧化物，该氧化物也能作为不溶性钙盐而沉淀，那么，快速的水化将被延缓，直至这些反应全部完成为止。因为此时无论[Ca2+]和[OH]-都保持低浓度。加入锌盐的情况如下，但却是普遍现象。
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。
文献叙述了无机盐、有机酸缓凝外加剂的缓凝机理，认为大多数可溶性盐都有加速水泥C3S水化的作用，只有锌、锡、铅的盐类、磷酸盐、氟化物除外。由于同离子效应，少量C3S溶解后就能提供必需的过饱和Ca(OH)2溶液，因此，总的说来诱导期缩短了。Ca(OH) 2的结晶受溶解度Ksp的控制，而Ksp又受[Ca2+ ]和[0H -]的影响：
在而生成“六元环·氧化钙”络合物这样的缓凝产物，而产生与蔗糖相近的或相当的结构相似的缓凝效果。故说淀粉、纤维素等多糖类都因有葡萄糖环结构存在而有络合作用，产生缓凝效果，从理论上说，五元环比六元环更稳定，而蔗糖有六、五元环两个环，两个环都与氧化钙作用生成蔗糖钙，所以蔗糖比其它碳水化合物缓凝效果更佳。
前面讨论的无机、有机缓凝剂的缓凝机理，可以概括为，无机盐是通过与钙离子生成络盐而发生缓凝作用；含羧基的有机缓凝剂，与钙离子生成稳定的螯合物，改变钙离子浓度；碳水化合物与氧化钙生成糖钙分子化合物或叫络合物，改变了钙离子浓度。三种不同的类型缓凝剂的三种作用最终都是通过降低钙离子浓度，延长水泥水化诱导期达到延缓水泥水化时间而缓凝，其性质是相同的。在此可以看到，碳水化合物的糖类、有机无机缓凝外加剂缓凝作用的本质都是络合作用，是同一的。
文献只是孤立地指出这些缓凝剂的存在、络合作用和产生缓凝作用原理，而未将无机、有机缓凝剂的作用原理作全面的系统的归纳；也未涉及到大分子和从大分子的立体结构人手，确认大分子缓凝剂的络合作用是产生缓凝结果这一基本原理；更未对大、小分子有机物结构的类似关系，进行全面的分析比较，找出缓凝剂缓凝作用的共性，以及产生这些共性的化学本质。
2．2．1．2天然大分子缓凝剂
天然大分子缓凝剂，如又叫多糖的一些碳水化合物，各种纤维素及其衍生物，如甲基纤维素，羧甲基羟乙基纤维素，经过处理的淀粉等。
2．2．2小分子缓凝剂
小分子缓凝剂是一些小分子量有机物，如酒石酸及其盐，葡萄糖酸及其盐，多元醇类的山梨醇，葡萄糖、蔗糖等。蔗糖、葡萄糖是碳水化合物，天然产物。
通过比较蔗糖、葡萄糖、淀粉、纤维素等碳水化合物分子的立体结构图、基团不同的空间排列知道，它们都有葡萄糖六元环端基这个基本结构。葡萄糖的环状端基异构体由六元—五个碳原子和一个氧原子组成。葡萄糖只有一个六元环的立体结构。蔗糖是不含羧基的传统高效缓凝剂，蔗糖遇到Ca2+离子，首先与其形成络合物，呈绒球状。无疑，蔗糖作为络合剂存在和使用。蔗糖分子由一个葡萄糖六元环和一个五元环组成，即α-葡萄糖和β-果糖两个环通过配糖键连在一起，葡萄糖六元环是以葡萄糖的α端基异构体型式存在于蔗糖分子中。蔗糖、葡萄糖两者都有相同的葡萄糖六元环的立体基本结构，从环的立体结构和羟基的存在两个因素来看缓凝效果，可断定，葡萄糖六元环的立体结构和蔗糖分子里的葡萄糖六元环必然是产生缓凝作用的重要的也是最基本的单位结构，故可以把蔗糖作为碳水化合物缓凝剂缓凝效果的比较标准。以葡萄糖作为碳水化合物有无缓凝作用的结构标准单位，用有同一结构的葡萄糖端基异构体一同对这几种碳水化合物进行分析比较，自然就可从已知蔗糖的作用原理，推断出有葡萄糖同样结构单位的碳水化合物的缓凝原理，也是端基具有葡萄糖六元环基本结构的单位大分子碳水化合物分子的淀粉、纤维素的缓凝作用原理。
络合物(现称配位化合物，为了与参考文献保持连贯性，本文仍用原称络合物)是指那些具有一定稳定性、在溶液中仅部分离解或基本上不进行离解的一部分“分子化合物”。分子化合物，大部分在它的组分的加合作用中生成带阳电荷或阴电荷的复杂离子或电性中和的分子，这些复杂离子既能存在于晶体中亦能存在于溶液中。有环状结构的络合物，不论是中性的分子还是带电荷的离子，都称为螯合物。螯合物是具有环状结构的配位化合物，是螯形络合物的简称，螯合物具有更大的稳定性。螯合物之所以比较稳定，首先是由于环形结构的形成(螯合效应)，而其中以五原子环或六原子环的螯合物最稳定，饱和的五原子环比六原子环更稳定。络合形成体——中心离子，一般是金属离子或带阳电荷的原子，配合体或加合体可以是中性分子，亦可以是阴离子。ROH、R20、RCHO、R2CO、C2H3O2-等都是通过氧和中心离子络合的配位体，形成了醇合、醚合、醛合、酮合及酸合络离子。
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。
在缓凝剂中，以无主导官能团结构存在为特点的多糖类大分子化合物，多着重于应用效果方面的研究，很少论述作用机理。基于糖类的重要性，在此有必要对单糖、多糖的化学结构、络合功能作一些对比分析研究，研讨多糖类化合物与无机缓凝剂及有主导官能团存在的有机缓凝外加剂的作用是否一样，是否都源于与Ca2+离子的络合作用，阻止钙盐晶体的生成而缓凝这样的实质性问题。众所周知，蔗糖、葡萄糖和淀粉、纤维素都是碳水化合物或叫糖类。一般而言，物质的性质与其分子结构相关。因为分子的平面结构表达有局限性，笔者认为，只有通过讨论它们的分子的立体结构，才能表达清楚，解决问题。