张朋飞
陕西镇安抽水蓄能有限公司 陕西西安 711500
摘要:现阶段,随着建筑行业深入发展,建筑工程对混凝土的需求不断增加,尤其是对其品质提出了较高的要求。在此种情况下,外加剂作为一种提高混凝土使用性能的重要材料被普遍应用,发挥着积极作用。目前,外加剂的种类更加多样化,市面上较为常见的外加剂种类有十多种,不同种类的外加剂有着各自的作用。外加剂的应用极大地提高了混凝土的性能,弥补了混凝土自身存在的缺陷,对我国提高建筑工程质量有着积极的促进作用。基于此,本篇文章对高效减水剂与混凝土及其组分的关系进行研究,以供参考。
关键词:高效减水剂;混凝土;组分影响
引言
高效减水剂在混凝土中的使用具有重要意义。不管是对混凝土质量的控制还是对施工成本的控制,高效减水剂都会发挥重要作用。
1高效减水剂的作用机理
高效减水剂具有憎水和亲水的特性,减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液并形成吸附膜。混凝土拌合时,由于高效减水剂的定向吸附作用,使得水泥颗粒表面存在同性电荷,同性相斥,水泥颗粒彼此分散,混凝土的絮凝聚构崩溃,包裹的水分被释放出来,补充了水泥混合所需的水分,有效地增加了混凝土拌合物的活动性,达到减少用水的效果。同时,水泥颗粒表面由于高效减水剂而形成的吸附膜使水泥颗粒与颗粒之间接触更圆润,增加混凝土的和易性;吸附膜还使得水泥颗粒表面积增大,促使水化作用更充分,有利于提升混凝土的强度。
2高效减水剂的适用范围
2.1预应力或预制混凝土
掺人高效减水剂可使得预制混凝土的抗压强度在8 ̄18h达40MPa等级;掺高效减水剂的预制混凝土可在更低的养护温度和更短的养护时间条件下,得到更高的早期强度,从而减少促凝养护能耗;此外,还可以节约水泥,减小振捣能耗,减少噪音。
2.2钢纤维增强混凝土
对于钢纤维增强混凝土,掺人高效减水剂可减小由于钢纤维掺人而引起的工作性损失;当然,与不掺钢纤维的混凝土相比,要得到相同的工作性,掺钢纤维混凝土的高效减水剂掺量需适当增大。
2.3补偿收缩混凝土
制备补偿收缩混凝土时,掺人一定量的高效减水剂,可降低水灰比,增加混凝土早期收缩,减少混凝土的后期收缩,从而节约膨胀剂或膨胀水泥。
2.4超高强混凝土
高效减水剂的减水分散、增强效果好,所以可用于制备超高强混凝土。Bache研究发现,混凝土中掺用占(水泥基材料+硅灰)重量1% ̄4%的高效减水剂,可使l〇〇d龄期强度高达150MPa。
3高效减水剂对混凝土性能的促进作用
矿泉水是一种额外的混凝土水泥,如果混凝土的土壤保持不变(所谓的“水泥金”),它可以减少混凝土中使用的水量,这在原材料领域非常普遍。其中大部分是化石燃料流动因素,例如b .从山梨酸中还原氢,从磷中还原聚合物,还原硝酸铵聚合物,从氨配给中还原氢,还原氢化脂肪酸,从聚碳酸酯系列中还原磷酸盐设备,以及还原高性能聚碳酸酯。(b)水泥颗粒在添加混凝土元素后高度分散,每单位用水量减少,水泥和混凝土工作明显改善,混凝土复杂性增加;或每单位水泥较少,每侧水泥较少,以保证基本强度。
4减水剂在混凝土中的应用
4.1实验阶段
通过不同掺量萘系和聚羧酸系减水剂的对比试验,检测对水泥净浆减水率、凝结时间和安定性的影响,其中,用单位用水量的大小计算减水率,用凝结时间测定仪测定初凝时间和终凝时间,用雷氏法测定体积安定性;检测对高性能混凝土减水率、物理和力学性能的影响,其中,用单位用水量的大小计算减水率,用坍落度法测定混凝土的流动性,用万能试验机测定抗压强度。
4.2调整混凝土混合时的数据
混凝土混合时的数据要进行调整,从而得到正确的融合值。主要包括材料活性的记录、对融合材料的特性记录,以及在融合时产生的问题进行改正,最终寻找相关的正常值。
4.3混凝土混合料拌和过程
在加入减水剂后,混凝土的质量提高,在混凝土混合料进行拌和时,使用的机械设备是自动控制的间歇式拌和机,它具有温控系统、计量系统、混凝土加入量系统和自动打印功能。在施工过程中,粉尘装置采用二级除尘设备,回收粉尘可采用一级除尘,严禁使用二级除尘设备进行回收。混凝土的加热材料使用导热油,一般混凝土的加热温度在155℃~165℃之间,而改性混凝土的加热温度则高出10℃左右,在加热过程中必须不断搅拌,铲运方向应与流动方向保持垂直,防止混凝土出现离析现象。拌和好的混凝土混合料应是乌黑发亮且无混凝土团块。
5混凝土组分对高效减水剂性能的影响分析
5.1水泥成分对高效减水剂性能发挥的影响
实验中发现,高效减水剂含量一定时,矿渣水泥比普通水泥的塑化效果要好。矿渣水泥中存在的矿渣小粒子,在搅拌过程中,有助于高效减水剂和水、水泥的充分接触,相较于普通水泥,矿渣水泥更利于高效减水剂的流通和均匀分布,更有利于高效减水剂发挥其相应的作用,直观表现就是矿渣水泥的塑化效果好于普通水泥。
5.2高效减水剂的掺量
通常,有效径流减少15%为“35%”,并且随着径流的重量增加而减少。但是实际下降取决于排水量和混凝土设计的坡度。下表列出了混凝土结构降水和高效减水率对径流率的影响。如下表所示,在一定数量的有效排水下,混凝土设计车间的流速较高。有效排水效率越高,混凝土排水下降到一定程度时下降幅度越大。但是,当脱水方法的效率超出某一特定范围时,波动增加的程度不再明显(设计混凝土步骤的效率,减少过程中有效物质的比例会影响注入步骤的效率,如表1所示)。
5.2水泥颗粒形状对高效减水剂作用能力的影响
水泥颗粒形状对高效减水剂作用能力的影响表现为,水泥拌合后,不同形状的水泥颗粒,其产生絮凝聚构的大小和难易度各不相同,水泥浆液的流动性相差较大,加入的高效减水剂其作用环境不同,产生的有利效果不同,进而影响其作用能力。研究表明,水泥颗粒形状为碎石形状时,加入的高效减水剂的作用能力,明显强于水泥颗粒形状为卵石形状时的作用能力。可以理解为,随时状态的水泥颗粒拌合时,更容易形成絮凝聚构,形成的絮凝聚构更稳定,结构更连续,有利于高效减水剂发挥其本身效力。而有卵石形状水泥颗粒组成的絮凝聚构,容易发生崩溃,徐宁聚构连续性不高,即便不加入高效减水剂,一部分游离水也会发散出来加入水泥浆液的拌合,如此一来,高效减水剂的作用能力就不能很充分的发挥出来。
5.3水泥种类及用量
减水剂的减水效果与水泥种类及水泥用量有关。研究表明,所有的波特兰水泥中掺人高效减水剂都有不同程度的减水效果,且减水率随水泥用量的增加而增大。
5.4水泥粒度对高效减水剂作用能力的影响
研究发现,水泥的粒度对高效减水剂的效能发挥具有很大的影响。在保持其它工艺条件和组分不变的情况下,水泥的粒度越小,高效减水剂越能发挥其性能;反之,水泥的粒度越大,高效减水剂对水泥的增塑作用越差。
结束语
高效减水剂可以有效提高混凝土性能,操作简便,为建筑工程中混凝土的使用提供了帮助。高效减水剂流动性好、减水率高,具备一定的静电排斥功能和润滑效果,在混凝土中得到了良好应用。高性能减水剂应用于混凝土中,为建筑施工提供了保障,也促进了建筑施工的发展。
参考文献
[1]孙俊丰,苗爱英,李长吉,王玉玲.聚羧酸高效减水剂在抗冻混凝土中的应用[J].水运工程,2019(S1):87-93.
[2]戴志杰.超厚混凝土结构施工技术[J].建筑施工,2019,41(04):586-587+590.
[3]张铭倚.聚醚型聚羧酸系高效减水剂专利技术现状分析[J].武汉轻工大学学报,2019,38(02):87-90.
[4]王兴.聚羧酸系和脂肪族系高效减水剂选用及合理掺量研究[J].太原学院学报(自然科学版),2019,37(01):1-5.
[5]张勇.聚羧酸高效减水剂对混凝土抗碳化性能的影响[J].广东公路交通,2019,45(01):48-51.