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聚羧酸減水劑于混凝土流變劑原材料的相容性

文章出處:本站 人氣:5299 發表時間:2021-07-26 17:05:28

聚羧酸減水劑于混凝土流變劑原材料的相容性

長期以來,混凝土流變劑的工作性能和強度與水灰比密切相關,如配制高強度混凝土流變劑一般需采用低水灰比,而低水灰比必然會降低混凝土的流動性,不利于施工。減水劑的成功緩解了水灰比引起的混凝土工作性能與強度之間的矛盾,使配制的混凝土流變劑同時具有良好的工作性能和高強度。

聚羧酸減水劑因其摻量低、減水率高、保坍性好、分子結構可調、綠色環保等優點,得到了越來越廣泛的應用。聚羧酸減水劑是制備超高遠程泵送混凝土、自密實混凝土、高強度混凝土等高性能混凝土的首選減水劑。聚羧酸減水劑雖然應用越來越廣泛,但在實際應用過程中也出現了聚羧酸減水劑減水分散效果差、混凝土流變劑異常凝結、坍落度經時損失過大甚至混凝土強度下降的情況,其中聚羧酸減水劑與混凝土各原材料的相容性是主要原因之一。

根據JC/T1083-2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》中水泥與減水劑相容性的定義,如果加入的減水劑飽和點明確,水泥凈漿初始流動性好,經期損失小,無明顯泌水和離析,說明減水劑與水泥相容性好。聚羧酸減水劑與混凝土流變劑原料之間存在相容性問題,主要表現在以下幾個方面:

(1)水泥

當使用相同的聚羧酸減水劑和不同的水泥時,這種聚羧酸減水劑可能與一種水泥相容性好,但與另一種水泥相容性差。當使用相同的水泥和不同的聚羧酸減水劑時,也可能出現類似的情況。從表面上看,這是由不同品種的水泥和聚羧酸減水劑引起的,但本質上與其物理化學性質有關。此外,水泥比表面積也是影響其與聚羧酸減水劑相容性的原因。當水泥比表面積增加時,由于水泥顆粒與水和聚羧酸減水劑分子的接觸面積增加,表面可以增加,水泥水化速度加,吸附效果增強,從而導致水泥漿經時損失增加,相容性差。

(2)是礦物摻合料

粉煤灰、礦渣、硅灰等工業固體廢棄物作為混凝土摻合料,不僅起到綠色環保的作用,而且在技術層面上也是制備高性能混凝土流變劑不可缺少的原料。礦物摻合料與聚羧酸減水劑的相容性主要是由摻合料對聚羧酸減水劑的吸附引起的。?;郀t渣和含球形玻璃體較多的優質粉煤灰對聚羧酸減水劑的吸附較少,相容性好。

碳含量是影響粉煤灰與聚羧酸減水劑相容性的主要原因。碳含量高的粉煤灰可以吸收大量的聚羧酸減水劑和水分,使其與聚羧酸減水劑相容性差。硅灰由于比表面積大,可以吸收大量的聚羧酸減水劑,與聚羧酸減水劑相容性差。

(3)其他化學添加劑

添加劑的復合可以起到超疊加的作用,作為一條技術路線,在混凝土領域的應用越來越廣泛。有時候只用一種減水劑不能滿足施工要求,所以需要不同的減水劑進行復合。聚羧酸減水劑和其他減水劑的適應性因其他減水劑的類型而異。聚羧酸減水劑和木質素磺酸鹽減水劑的適應性更好,與萘減水劑的復合會產生負面影響。此外,聚羧酸減水劑與其他添加劑如早強劑、緩凝劑和膨脹劑也存在相容性問題,尤其是添加劑中硫酸鹽和堿的含量對相容性有很大影響。

(4)砂石骨料

砂石骨料直接影響混凝土流變劑的性能,其中泥含量是衡量骨料質量的主要指標之一。在聚羧酸減水劑出現之前,由于砂石中的泥粉對混凝土性能的影響相對較小,沒有引起廣泛關注。近年來,隨著聚羧酸減水劑用量的增加,質量較好的天然砂石資源逐漸短缺。當用含粉量較高的機制砂和含泥量較高的天然砂制成混凝土時,聚羧酸減水劑的相容性差。聚羧酸減水劑對砂的含泥量特別敏感。當砂中含泥量較高時,會嚴重影響聚羧酸減水劑的分散性能,降低混凝土流變劑的工作性能和強度。

(5)硫酸鹽和堿的含量

混凝土流變劑中的硫酸鹽主要來源于水泥熟料、摻合料、添加劑和對水泥凝結緩慢的混合石膏。大量研究表明,硫酸鹽一方面與聚羧酸減水劑競爭吸附,減少了分散水泥顆粒的聚羧酸減水劑;另一方面,硫酸鹽的存在會降低聚羧酸減水劑的空間阻力,從而影響聚羧酸減水劑的減水分散性能。

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