混凝土原料对聚羧酸减水剂应用性能的影响

发表时间:2020/9/21   来源:《建筑实践》2020年第5月15期   作者:李洪萍
[导读] 聚羧酸减水剂是现今刚发现的一种混凝土外加剂,能显著的降低掺量,能够有效的节约混凝土的用水量,具有很高的环保特点,
        李洪萍
        北京京首建混凝土搅拌站有限公司  北京  100043
        摘要:聚羧酸减水剂是现今刚发现的一种混凝土外加剂,能显著的降低掺量,能够有效的节约混凝土的用水量,具有很高的环保特点,所以聚羧酸减水剂在使用和设计上有很高的自由成分,在进行使用过程中可以对原材料进行改变,使其具有多重功能。聚羧酸减水剂在合成过程中,一般的温度在50摄氏度到70摄氏度,在这样的温度下不仅能把生产周期延长,还能减少生产的能量损耗,使生产成本增加,因此聚羧酸减水剂用无热源进行制备属于一种新型的合成工艺。现今聚羧酸减水剂在混凝土中已经成为一种不可或缺的一种原料,减水剂有很长的应用历史,在目前也是应用最广泛的外加剂,能有效改变混凝土的各种性能,在目前的混凝土的制造过程中,聚羧酸减水剂的使用最多。
关键词:混凝土原料;聚羧酸减水剂;应用性能;影响

        混凝土减水剂在混凝土的拌制过程中,掺入了一种能使混凝土的性能发生改变的物质,为混凝土的质量提供了更加优质的性能,是一种新型的化学外加剂,在和混凝土进行混合过程中,减水剂的使用量和掺于量在水泥材料的5%以内,加入了混凝土减水剂可以有效对混凝土的内部结构和性能进行改进,使混凝土更加符合建筑结构的使用标准,使用混凝土减水剂的主要原因是可以提高混凝土的工艺性能,在建筑工程的使用过程中还能有效节约能源、提高混凝土的强度、节约水泥、缩短建筑工期[1]。在一些新型的研究理论中,新型的合成工艺在常温条件下不需要搅拌,将原料放在储存罐中,经过六个小时的保温之后,就会得到分散性能更高的成品。
一、聚羧酸减水剂的应用原理
        混凝土所应用的水泥混合的颗粒直径在7微米到80微米之间,是属于微细颗粒的范畴,水泥颗粒以及水泥化颗粒都表现为极性表面,在搅拌和建筑过程的使用中,具有很强的亲水性,所使用的水泥颗粒有很大的表面性能,在进行混凝土的浇筑过程中,为了降低固面的总体能量,混凝土水泥颗粒在使用过程中有自发凝聚变成絮团的一种趋势,这样可以有效降低界面的体系能,竟使性能在热力学上能够保持相对稳定性。并且在混凝土水泥化的初期,C3A颗粒的表面是带有很多正电荷,但是水泥里的C2S和C3S颗粒中带有的电荷是负电荷,所以正负电荷相互作用在静电的引力下,使水泥颗粒进一步凝聚,形成一定的絮团结构[2]。由于水泥颗粒是一种固体的吸附剂,并且自身的结构和性质有一定的复杂性,是聚羧酸减水剂在使用过程中其表面的吸附性,既有化学吸附,也有物理性吸附。并且吸附作用可以发生在很多物体的表面,比如裂缝上,混凝土的气孔上,并且在水泥的分散和混合过程中,水泥在水化的过程中会伴随着水泥颗粒,对聚羧酸碱水剂进行吸附[3]。
二、混凝土原料对聚羧酸减水剂应用性能的影响
(一)提高混凝土的使用性能
??使用聚羧酸碱水剂后,混凝土在操作和搅拌过程中,容易搅拌均匀,在运输过程中不容易漏洒,更容易混凝土的浇筑和振捣,并且获得会领土的质量是根据,有很高的历史性[4]。并且还有很高的综合性能,其中包括保水性,流动性以及黏聚性三个方面,由于水泥颗粒具有很高的分散性,把适量的聚羧酸碱水剂参与到混凝土的搅拌物中后,可以使水泥颗粒能够更好的流动,静儿可以很大程度的改变混凝土的浇筑性能和搅拌性能。


??研究表明酸碱水剂比普通的碱水剂有很高的适用性,因为普通的碱水剂随着减水剂量在混凝土中增加,对混凝土性能的改善程度也会逐渐增加,但是聚羧酸减水剂,在掺入到一定的数量之后,性能就会保持不变,因此也节约了资源,在一定范围内不仅改善了混凝土的各种性能,而且提高了混凝土的搅拌效率。
(二)影响新拌混凝土的稳定性
??高强混凝土工艺在现今的工程建筑中应用越来越广泛,据说酸碱水剂在使用过程中不仅能够减小水资源的利用,在混凝土的搅拌过程中,由于使用的石灰和水的比例减小,对混凝土浇筑的难度增大,不能满足混凝土长距离和长时间的运输要求,但是聚羧酸减水剂的应用,可以有效避免此类现象发生。主要是因为新拌的混凝土中,硫酸钙的含量会影响水泥中硫酸根的浓度,使其加速变质硬化,影响工程建筑的使用。其次溶解的硫酸盐产生的水分少,所以在使用过程中需要对C3A的量进行控制,相比较来说C3A越多,混凝土的水化就越严重[5]。由于在水化过程中,对硫酸根离子大量缺失,聚羧酸碱水剂上的硫酸根集团就会与C3A进行结合,是混凝土中的减水器含量降低,进而对水泥的分散作用也会逐渐减小,使工作进度加快。
(三)影响混凝土的硬度
??混凝土的结构好坏主要通过承受的重量和抵抗外界压力的能力来判定,因此混凝土的强度成为判定混凝土性能好坏的重要指标,在具体环境下,一项建筑工程所要求的混凝土强度与其他建筑工程所使用的建筑方法和环境有着很大的关系。聚羧酸碱水剂加入到混凝土的搅拌中,不仅能够降低混凝土在使用过程中的水灰比,还可以极大的提高混凝土的强度和抗压性能。聚羧酸碱水剂的减水效率越大,那么混凝土的强度就会越高,并且混凝土的强度增大,不仅可以提高水泥的利用率,还可以加大水泥的分散率[6]。但是有的碱水剂加入的量过大,可能会导致混凝土的强度减小,在一定环境下也可能有和聚羧酸减水剂的减水强度抵消,不仅对混凝土强度增大没有帮助,反而会使稳土的强度减小。聚羧酸碱水剂不仅可以使混凝土的强度增大并保持稳定,并且具有一定的技术性和经济性。
(四)影响混凝土的耐久性
        耐久性使混凝土综合性能的一种体现,耐久性主要包括抗侵蚀性、适应性和抗渗漏性,在使用混凝土对建筑物的结构进行设计时,不能只重视混凝土的强度以及结构对建筑物产生的影响,还要注意环境对混凝土的作用。不然还没有达到混凝土的使用年限,钢筋就会发生生锈,导致混凝土表面出现剥落和破坏的现象,这样就会导致建筑物需要重新拆除进行修复。因此这一项建筑工程中,要提高混凝土的耐久性,使建筑物的使用寿命延长,是工程的修复过程减少,减少成本,提高经济效益。聚羧酸减水剂的使用可以有效使混凝土的水化量减小,受到引气和分散作用的影响,会使缓凝土中的出孔数量分布的更加均匀,提高混凝土的抗渗漏现象。

结语:
以后的建筑物或者一项工程,在使用混凝土过程中,不仅要使混凝土具有良好的使用性能,还要具有很高的强度和抗压能力,且耐久性要长。随着减水剂的应用,混凝土会向高性能和高强度化的方向发展,并且对于我国气候和地理方面的影响,同样类型的混凝土在不同地区的使用会有很大的差异,因此未来会凝土的功能会更加多样化,性能也会有更大的提升。

参考文献:
[1]王涛,王兵,马建峰, 等.新型磷酸基缓凝剂的合成及性能评价[J].新型建筑材料,2020,47(5):130-133.
[2]赵艳娜,底一,林磊, 等.非离子单体改性聚羧酸盐水泥减水剂的制备及应用[J].山东化工,2019,48(7):23-26.
[3]夏应贵,刘平,张家如, 等.季铵盐型聚羧酸类减水剂的合成和在水泥中的应用研究[J].安徽化工,2018,44(1):91-94.
[4]张志勇,范士敏,杨勇, 等.酰胺类聚羧酸减水剂的合成及性能评价[J].新型建筑材料,2020,47(7):68-72.
[5]张平,刘洋,李凯, 等.磷酸酯型聚羧酸减水剂的合成及性能研究[J].新型建筑材料,2020,47(7):76-80.
[6]孟书灵,刘洋,白国强, 等.两种引发体系下降黏型聚羧酸减水剂的合成及其应用[J].新型建筑材料,2020,47(4):94-97,119.
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