高效引氣減水劑的應(yīng)用探討
【摘要】本文從高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分、作用機(jī)理及摻高效引氣減水劑的混凝土性能及應(yīng)用進(jìn)行了闡述,論述了高效引氣減水劑的組成及混凝土中應(yīng)用高效引氣減水劑的應(yīng)用效果。
高效引氣減水劑是近幾年剛開(kāi)發(fā)的一種減水率 高、塌落度損失小并有一定引氣作用的減水劑。它與以往的高效減水劑相比,不僅保持了高效減水劑分散作用強(qiáng)、減水率高的優(yōu)點(diǎn),而且克服了高效減水劑塌落度損 失大的缺點(diǎn),使混凝土的各項(xiàng)性能得到進(jìn)一步的改善。
一、高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分
高效引氣 減水劑的主要化學(xué)成分有四種:
?。?)改性木質(zhì)素磺酸鹽及其衍生物;
?。?)改性萘磺酸鹽甲醛縮合物,烷基苯磺酸鹽及烷基萘磺酸 鹽;
(3)羧酸鹽及聚羧酸鹽;
(4)徐放型特殊高分子表面活性劑。
高效引氣減水劑具有高減水率及塌落度損失小 兩大特點(diǎn)。以上四種主要成分中,⑴和⑵為改性高效減水劑具有高效減水率的特點(diǎn),而⑶和⑷則具有塌落度損失小的特點(diǎn)。所以高效引氣減水劑一般由以上幾種具有 不同特點(diǎn)的幾種成分復(fù)合而成。在以上幾種成分復(fù)合時(shí),還需復(fù)合高分子引氣劑。
高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分如下:
改性木質(zhì)素磺酸鹽能提高減水效果;羧酸鹽和聚羧酸鹽類(lèi)物質(zhì),能較長(zhǎng)時(shí)間保持塌落度。
二、高效引氣減水劑的作用機(jī)理
高效引氣減水劑對(duì)水泥分散體系的作用機(jī)理就是反應(yīng)性高分子徐放機(jī)理和特殊高分 子表面活性劑作用機(jī)理。
1、反應(yīng)性高分子徐放機(jī)理
高效引氣減水劑中含有反應(yīng)性高分子化合物,它能減少和防止新拌混凝土的塌落 度損失。
反應(yīng)性高分子徐放分散機(jī)理分四個(gè)階段進(jìn)行:
⑴由于水泥水化反應(yīng),產(chǎn)生氫氧根離子(OH-);
?、芆H- 離子攻擊反應(yīng)性高分子表面的憎水部分;
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?、缺凰嗔W颖砻嫖剑怪畮ж?fù)電荷,從 而因同性電荷相斥,而起到分散作用。
這種反應(yīng)性高分子的徐放速度可以根據(jù)反應(yīng)性高分子的基團(tuán)種類(lèi)、粒徑及摻量任意調(diào)節(jié),因此使混凝土塌落度 在一定時(shí)間內(nèi)得以控制。 為了防止塌落度損失,在考慮最適合的反應(yīng)性高分子的連續(xù)緩慢發(fā)揮作用時(shí),必須知道影響加水分解反應(yīng)的因素。這種反應(yīng) 在“固--液”界面進(jìn)行,是非均相反應(yīng)。在混凝土中溫度和堿度是取決于試驗(yàn)條件的特定值。因此反應(yīng)性高分子的粒徑變成決定緩慢發(fā)揮量的主要因素。也就是 說(shuō),調(diào)節(jié)反應(yīng)性高分子的粒徑大小,就能控制塌落度損失的程度。
2、特殊高分子陰離子表面活性劑作用機(jī)理
特殊高分子陰離子表面 活性劑是分散作用很強(qiáng)的聚合物電解質(zhì),具有立體晶體結(jié)構(gòu)。它被水泥吸附后,在形成帶多電荷的強(qiáng)電場(chǎng)吸附層的同時(shí),在水泥粒子之間形成一層立體障礙,以阻止 粒子的碰撞和凝集,從而保持了分散性。
三、摻高效引氣減水劑的混凝土性能
摻高效引氣減水劑的新 拌混凝土和硬化混凝土的性能如下:
1、減水率。比普通引氣劑高5%-10%,而且不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
2、塌落度。隨著高效引氣 減水劑摻量增加,塌落度幾乎成正比例增加、而塌落度損失較小。
3、凝結(jié)時(shí)間。隨著高效引氣減水劑摻量的增加,通常會(huì)出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象。
4、泌水性。由于單位用水量大幅度減少,以及水溶性高分子化合物增加液相的粘度,所以提高了新拌混凝土抗離析性,泌水量顯著減少。
5、硬 化混凝土的性能。高效引氣減水劑的減小率較高,因此不但能補(bǔ)償引氣作用的強(qiáng)度損失,而且還能顯著提高混凝土的強(qiáng)度。與普通引氣減水劑不同,高效引氣減水劑 可用于配制高強(qiáng)度混凝土,并且能解決高強(qiáng)混凝土的抗凍溶性的問(wèn)題。摻高效引氣減水劑能使混凝土內(nèi)部氣泡間隔系數(shù)減?。?~5μm),所以耐久性好。
四、高效引氣減水劑的應(yīng)用
商品混凝土往往需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸,而施工時(shí)采用泵送,因此大多制備大流動(dòng)性、塌落度 的經(jīng)時(shí)損失小的混凝土。采用普通引氣減水劑很難滿足使用要求,因?yàn)榻?jīng)60min,普通引氣減水劑的混凝土塌落度損失6cm左右,而高效引氣減水劑僅為 1cm以下。另外,由于集料質(zhì)量劣化而采用碎石、人造砂或海砂,致使單位用水量提高,影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。摻高效引氣減水劑后,單位用水量可比普通引 氣減水劑減少15kg/m3,同時(shí)水泥用量還可以減少20~30kg/m3.因此高效引氣減水劑的使用比例迅速增長(zhǎng),逐漸取代普通引氣減水劑而占領(lǐng)商品混 凝土市場(chǎng)。
混凝土中應(yīng)用高效引氣減水劑可以改善混凝土拌合物流動(dòng)性,調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間、硬化性能及混凝土的耐久性,在施工方面可以保證 質(zhì)量、在經(jīng)濟(jì)方面可以節(jié)約一定資金。由此可見(jiàn),大力提倡使用高效引氣減水劑在建筑施工中是一個(gè)方向。
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