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【昆明水泥製品廠】聚羧酸減水劑與水泥混凝土適應性問題綜述

來源:http://www.tzdongtian.com/news/103.html       發布時間:2018-11-29

1引言

與傳統的萘係等高效減水劑相比,聚羧酸減水劑因其低摻量、高減水、良好的保坍能力等優點,已然成為目前混凝土改性應用中不可缺少的外加劑之一。但同樣存在與水泥適應性問題,具體表現在:混凝土流動性差;坍落度達不到設計要求;出現假凝、速凝;嚴重泌水及其扒底等現象,對混凝土力學性能、耐久性及施工性能產生了不利影響。

因此,本文從水泥混凝土的原材料及其減水劑的摻加方式出發,簡單分析了聚羧酸減水劑在混凝土中應用性不良問題的影響因素,為擴大聚羧酸減水劑的應用提供一定的參考。

2水泥特性對聚羧酸減水劑與水泥適應性的影響

2.1水泥孰料礦物組成

聚羧酸減水劑在水泥混凝土中的作用效果主要取決於其對水泥顆粒的分散,其分散作用主要通過吸附來實現。研究表明,水泥孰料不同的礦物成分對聚羧酸減水劑分子的吸附性大不相同。張新民[1]、肖煜[2]等人通過TOC試驗發現,C3A含量變化對聚羧酸減水劑的分散性影響程度遠大於C4AF,隨著C3A含量增加,同摻量聚羧酸減水劑在水泥混凝土中分散性變差;C3S和C2S占孰料礦物孰料比例大,但對聚羧酸減水劑的吸附量較C3A的小。張旭[3]等人研究認為,當C3A含量低於8.0%時,聚羧酸減水劑的適應性不再隨著C3A含量的降低而改善。

2.2水泥細度

國內外眾多學者普遍認為,水泥細度會影響聚羧酸減水劑與水泥適應性。水泥細度越細,總比表麵積越大,C3A水化反應速率加快,早期對減水劑吸附作用越強,減弱了減水劑分子在其它水化產物表麵及漿體中吸附分散作用,使水泥初始淨漿流動度降低,且損失較大。此外,伍瑞斌[4]等人認為,水泥顆粒分布範圍越窄,減水劑與水泥適應性越差。

2.3水泥堿含量大小

水泥中堿含量以NaO2+0.658K2O來表征,過量堿含量會引發堿集料反應,同時也對聚羧酸減水劑和水泥適應性不利。大量試驗研究發現,隻有堿含量控製在0.4%~0.8%範圍時,其含量對聚羧酸減水劑與水泥適應性影響程度最小。因此,在水泥生產時應嚴格把控堿含量,降低對聚羧酸減水劑與水泥適應性的危害。

2.4水泥新鮮度

水泥新鮮程度不同,其礦物組成中的C3A和C4AF含量大不相同,水泥越新鮮,C3A和C4AF含量相對高,聚羧酸減水劑對其適應性越差。水泥陳放必須達到一定時間,才能有效改善聚羧酸減水劑對其適應性不良的問題,但過長對其流動性改善程度卻也很有限。

2.5石膏

石膏作為水泥組成中不可缺少的材料之一,其主要作用是調節水泥的凝結時間。但眾多研究發現,石膏種類、摻量及結晶形態對聚羧酸減水劑與水泥適應性有很大程度影響。可溶性SO42-的吸附行為發現,,由於水泥顆粒和SO42-對聚羧酸減水劑分子的吸附性競爭,隨石膏摻量增加,聚羧酸減水劑在水泥上的吸附量及吸附率逐漸減小,導致其與水泥的適應性減弱;無水石膏在水泥顆粒表麵的吸附能力強於二水石膏,即對水泥適應性較二水石膏差;結晶形態相同而種類不同的石膏,對水泥的吸附率也大不相同,磷石膏的吸附率較大,會降低聚羧酸減水劑與水泥適應性。工業副產石膏製品的品質對聚羧酸減水劑與水泥適應性也有影響,當煙氣脫硫石膏脫硫不充分時,石膏中存在較多亞硫酸鈣,與普通脫硫石膏相比,對聚羧酸減水劑分子的吸附能力增大,吸附到水泥顆粒表麵的減水劑分子相對減少,導致聚羧酸減水劑與水泥的適應性變差。

2.6水泥溫度

水泥溫度小於70℃對水泥漿液初始流動度損失影響不明顯;但隨溫度逐漸升高到超過80℃時,表現出聚羧酸減水劑與水泥適應性降低;當溫度更高時,水泥中部分二水石膏會脫水轉變為無水石膏,需水量及其對聚羧酸減水劑的吸附增大,使其與水泥適應性變差,流動度損失顯著增大。

3礦物摻和料

礦物摻和料因混凝土不同需求品種不在單一,研究表明礦物摻和料摻量、品質、種類、粒度不同,對聚羧酸減水劑與水泥適應性度影響大小不同。

礦渣的適量摻入能有效提高摻有聚羧酸減水劑混凝土的初始流動性,且流動性保持性理想;粉煤灰隨摻量增加會降低其流動性,且流動性損失較大。矽灰降低聚羧酸減水劑在水泥體係的有效吸附分量,減弱減水劑在混凝土中的減水分散效果,當其摻量超過6%時影響最為顯著。

4骨料中的泥

在配製混凝土時,不可避免會有泥土存在。發現體係中含泥量大於3%時,聚羧酸減水劑對水泥淨漿流動度降低明顯,超過10%時,對水泥基本失去分散效果。

對聚羧酸減水劑分散效果不同,以蒙脫石、膨潤土為主的泥對減水劑的吸附量最多,對水泥分散作用較差。

5聚羧酸減水劑的摻加方式

在淨漿和混凝土試驗中,聚羧酸減水劑與水同摻,水泥顆粒吸附量最大,對應其流動度也最大;隨減水劑摻加時間延長,減水劑在水泥顆粒表麵的吸附量先急劇降低後趨於平緩,且超過最佳時間,混凝土的工作性對減水劑需量更大,難以調整。

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