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混凝土原材料对聚羧酸减水剂性能的影响

2020-3-24 20:36:23 点击:

混凝土是建筑工程施工中不可或缺的一种原材料。在制备混凝土的过程中,为了能够提高混凝土的性能,在加入水、石子、砂和水泥后还需额外添加减水剂。然后进行充分的搅拌,便能极大的提高混凝土的流动性和强度等性能。而在日常工作中较为常见的高效减水剂主要为聚羧酸减水剂。这种减水剂由于具备高减水率、高保坍性能、经济型好等优势,所以得以广泛运用。

1聚羧酸减水剂的作用机理分析

聚羧酸减水剂主要由羧酸类接枝聚合物构成,呈浅褐色,是一种透明状的液体。其主要的作用机理包括保持分散机理和分散机理两种。聚羧酸减水剂目前在建筑工程领域得以广泛应用是因为聚羧酸减水剂相比于普通的减水剂而言具有十分稳定的化学性质;是透明的液体,便于运输。如此一来节省了大量的运输成本,同时还减少了资源的浪费。

就目前而言使用最多的聚羧酸减水剂主要是以丙烯酸为主链,但是发挥作用的是羟基和羧基分子,这两种分子可以和混凝土中的水分子进行结合,进而促使混凝土中的絮凝结构遭到破坏,以至于混凝土的微观结构发生了变化,这样一来让混凝土凝结硬化速度变快。聚羧酸减水剂中的有关化学分子会与水泥粒子进行结合,这样会加快混凝土的流动性,进而得到想要的理想状态,也能进一步的凸显出混凝土的特性。然而在实际使用聚羧酸减水剂的过程中,这种减水剂在混凝土的使用过程中对外界的温度范围要求较高。无论是施工温度过高还是过低都会对聚羧酸减水剂的特性造成影响,以至于无法达到理想效果。

2不同掺量的减水率

本文通过选取十种减水剂(PCE-1~PCE-10)进行分析,具体的减水率如图1所示。

当聚羧酸减水剂的掺量在0.15%时,PCE-1和PCE-2、PCE-4,PCE-6、PCE-7的减水率均高于20%,表现出了较高的减水率;一旦聚羧酸减水剂的掺量越高,即达到了0.2%时,这几种减水率也会越高(25%~30%);当聚羧酸减水剂的掺量在不高于0.3%,不低于0.25%时,PCE-2、PCE-4,PCE-6、PCE-7和PCE8,这几种减水剂的减水率均达到了(30%~35%)。

3混凝土原材料对聚羧酸减水剂的影响分析

3.1水泥对聚羧酸减水剂的影响

普通的木质素磺酸盐系减水剂、萘系减水剂和聚羧酸系减水剂相比有着本质上的区别。聚羧酸系减水剂具有环保无危害、保坍能力强和减水率高等优势,所以被得以广泛应用。但这种减水剂也存在着一定的缺陷性,即适应性不良的问题,但这也是普通减水剂的共性缺陷。譬如在应用某种水泥时可能会有水泥浆流动性差和减水效果差等特征,而造成这种现象产生的主要原因是由于物质本身的分子结构性质造成的,除此之外还和水泥的成分以及表面特性等有关。

3.2细集料对聚羧酸减水剂的影响

机制砂和天然砂是混凝土中较为常用的细集料,是制备混凝土的原材料之一。而天然砂分为河砂、山砂和海砂三种类型。但需要注意的是在制备混凝土的过程中切勿大量使用聚羧酸系减水剂,一旦过量必然会和细集料发生反应,不但会对混凝土的坍落度造成影响,而且还会对混凝土的强度产生不利影响。除此之外,影响混凝土和聚羧酸系减水剂适应性的另外一个重要因素是砂中的石粉含量。如若在制备混凝土的过程中使用了高石粉含量的砂,极有可能会对混凝土的流动性产生一系列的影响。另外细集料的其他特性也会对混凝土和聚羧酸系减水剂适应性产生影响,譬如砂子的粗细程度。一般来说,若砂的细度小于标准值时会造成混凝土出现流动性快速损失的情况,与此同时砂率以及海砂中残留的硫酸盐和氯离子等均会对聚羧酸系减水剂的适应性产生一定程度的影响。除了上述几点影响因素外,砂石中泥的含量也会对聚羧酸系减水剂的适应性以及使用性能产生影响。其主要是由于泥土具有较强的吸附力,而这种强大的吸附力会影响到减水剂的减水率。对于不同的物质的含泥量也会不同。一般来说,砂石中的泥土的含量会对聚羧酸减水剂的作用较大,当砂石中的含泥量超过了3%时,其减水剂的作用性能会显著的得到下降,即便是加入适量的掺量也不会促使混凝土的流动性增强。

3.3粗骨料对聚羧酸减水剂的影响

影响聚羧酸减水剂的另外一个重要因素是粗骨料。而这种表现主要是体现在石子的级配及针片状含量上。即便为级配相同的石子,若石子的针片状含量有所上升,那么混凝土的流动速度必然会有所放缓,而扩展度下降有可能会导致泌水或者离析。除此之外,不同粗细程度的粗集料吸水率也会不同。一般来说,细骨料的吸水性要高于粗骨料,即便是对减水剂的含气量或者掺量作出改变也无法达到预期目的,只有调整混凝土的配合比才能得以改变。所以在实际的施工过程中务必要结合原材料的实际情况来不断调整石级配以及砂的含泥量,并寻求最佳的解决方案。

4结束语

综上所述,在制备高性能混凝土的过程中外加剂发挥出了至关重要的作用,因而为制备混凝土过程中不可或缺的原材料。当前聚羧酸减水剂由于具备诸多优势所以被得以广泛应用,而为了能够更好的推动这种减水剂的进一步发展,必须要对混凝土的原材料对聚羧酸减水剂作用机理和影响进行深入研究,同时还要重点掌握其规律,便于后期可以制备出高性能的聚羧酸减水剂。


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