庄合理1,曲磊2,王刚2,杜刚2,刘军2
1.青岛国基科技集团混凝土研究院,山东 青岛 ;2.青岛国基益新科技有限公司,山东 青岛
[摘要] 砂子高含泥量情况下,混凝土出机状态差,坍落度损失大,本文通过大量试验,研制出一种能有效减小混凝土中砂石含泥量对聚羧酸减水剂性能影响的助剂。
[关键词] 含泥量 聚羧酸减水剂 竞争吸附 助剂
0 前言
聚羧酸减水剂具有梳形结构,分子结构自由度大的特点,因而聚羧酸减水剂在低掺量下就能有很好的减水和增强效果,得到了广泛的应用。在我国建筑工程中每年消耗的砂石等原材料非常巨大,导致优质的砂石资源越来越少,多数砂石粒形和级配不够合理,当含泥量较高时,会严重影响到了混凝土的工作性能和力学性能,泥土颗粒的主要成分为高岭土、蒙脱土、伊利土,均是层状硅酸盐矿物,该层状结构具有很强的吸水性,当含泥量较高时,就会出现拌合物需水量大,坍落度损失大,混凝土强度低等问题。目前还没有一种有效的办法来解决此问题,只能通过提高聚羧酸减水剂的掺量来解决,但减水剂掺量提高了成本也增加了。
目前主流的阻泥机理是阻泥剂能够阻隔泥土对聚羧酸分子的吸附,从而减少或消除泥土对聚羧酸减水剂性能的影响,阻泥剂能够先于聚羧酸分子被泥土吸附,该物质充分填补泥土层间结构,从而保护聚羧酸分子不被吸附[1]。当砂子含泥超过2%时,对混凝土强度有明显的影响[2]。针对砂中含泥量高的问题,本文试验了一种抗泥助剂,极大的改善了高含泥状态下混凝土的综合性能。
1 试验原材料
水泥:山水PO42.5水泥;
粉煤灰:胶州电厂Ⅱ级粉煤灰;
矿粉:日钢S95矿粉;
砂子:潍坊高密产河沙,细度模数2.7,含泥量7.2%,含石24.3%;
石子:潍坊高密本地产10-20mm,10-31.5mm;
水:自来水
减水剂:青岛国基益新科技有限公司生产的聚羧酸减水剂,固含量10%;
YX-922:是一种针对骨料中含泥量高研发合成出来的新材料,具有抗泥、缓释、提高浆体流动速度的作用。
2 水泥净浆试验
2.1 实验过程及数据
水泥净浆试验按照?GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行,泥是从河沙中过0.075mm筛出来的,按内掺法掺入水泥中占水泥量的5%。
(1)从图1可以看出,外加剂中复配YX-922后出机流动度明显要大于纯羧酸减水剂。
(2)从图1可以看出,当YX-922不超过0.6%时,随着YX-922含量的增加净浆流动度会增大,当YX-922含量超过0.6%时,水泥净浆流动度变化不明显,当YX-922含量在1.5%时,净浆流动度有下降趋势。
(3)从图1可以看出,当YX-922占0.4-0.6%时,水泥净浆1h,2h经时损失最小。
3 混凝土试验
3.1 实验过程及数据
按照表2配合比,表3的减水剂复配方案进行多次实验,通过测量混凝土拌合物出机塌落度和扩展度,1h经时损失,凝结时间,混凝土试块强度等数据来综合评价YX-922的性能。
3.2 结果分析
(1)从图2可以看出,掺YX-922之后拌合物的坍落度明显要大于未加YX-922的情况;当YX-922在0.9%之内,出机坍落度随着YX-922掺量的增加而增大;掺入YX-922的1h坍落度损失明显要小于未掺YX-922的情况;随着YX-922掺量的增加拌合物1h坍落度损失逐渐变小,当YX-922掺量达到0.5%时,随着掺量继续提高,1h坍落度损失变化不明显,均具有较好的保坍效果。
(2)图3和图2具有相似的规律,随着YX-922掺量的提高扩展度逐渐增大,当YX-922达到0.5%后,再提高YX-922掺量扩展度无明显变化;当YX-922超过0.5%时,具有良好的保坍效果。
(3)从图3可以看出,随着YX-922掺量的增加,混凝土的凝结时间逐渐增大。
(4)从图4可以看出,随着YX-922掺量的增加,7d强度和28天强度都出现先增大后减少的趋势,掺量在0.5%-0.7%时强度最高。
4 结语
在含泥量和石粉含量较大的情况下,YX-922可以有效降低泥和石粉对减水剂的吸附,改善混凝土的和易性。YX-922是一种新型的阻泥剂,它带有大量电荷,可以优先吸附在泥土和石粉颗粒表面,中和掉泥土表面的电荷,从而降低了泥土和石粉对减水剂的吸附,从而增加了减水剂和砂石材料的适应性,提高了混凝土的和易性和保坍性。
通过坍落度,扩展度,凝结时间,7d强度,28d强度综合评价,YX-922掺量在0.5%-0.7%具有很好的抗泥效果,建议推广使用。
[1] 阻泥剂技术的发展概况[J]. 黎凡,邓俊强.广东建材.2017(03)
[2] 砂子含泥量对掺用聚羧酸高效减水剂混凝土性能的影响及有效对策[J]. 刘国栋,关志梅,魏春涛,杨红红.商品混凝土.2008(03)