聚羧酸減水劑對(duì)萘系減水劑的復(fù)合改性研究
萘系高效減水劑是我國(guó)目前混凝土工程中使用量最大的一種混凝土外加劑。它具有摻量低、減水率高的優(yōu)點(diǎn),但與水泥適應(yīng)性較差和坍落度損失大一直是混凝土生產(chǎn)上的難題。
對(duì)于水泥適應(yīng)性問題,通常是挑選不同品牌的水泥或減水劑進(jìn)行試驗(yàn),擇優(yōu)用之;對(duì)于坍落度損失的控制一般是復(fù)合緩凝劑(主要是糖類)以延長(zhǎng)混凝土 的凝結(jié)時(shí)間。這些方法麻煩且不易控制,必然導(dǎo)致混凝土質(zhì)量難以得到保證。因此,必須找到其它可靠的方法對(duì)萘系減水劑性能進(jìn)行改善。
聚羧酸減水劑是一種新型 的高性能減水劑,它摻量低,減水率高,增強(qiáng)效果顯著,坍落度經(jīng)時(shí)損失低,對(duì)凝結(jié)時(shí)間影響較小,是21 世紀(jì)減水劑應(yīng)用的主流產(chǎn)品。但其成本較高,還不能在混凝土中廣泛使用。因此,可考慮用聚羧酸減水劑與萘系減水劑進(jìn)行復(fù)合,用前者的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)后者的缺陷,而 且可以降低使用成本。另外,對(duì)于今后的聚羧酸減水劑復(fù)合研究也是一種有益的探索。
本文主要針對(duì)兩種聚羧酸系減水劑(代號(hào)JS 和XM)和一種萘系減水劑(代號(hào)SPF-1)進(jìn)行了復(fù)合。利用水泥凈漿和混凝土試驗(yàn)找到最佳的二元、三元復(fù)合比例和摻量,分析了復(fù)合減水劑對(duì)混凝土物理力 學(xué)性能、抗?jié)B性能和收縮的影響、對(duì)水泥石微觀結(jié)構(gòu)(水泥石形態(tài)、孔隙結(jié)構(gòu))的影響,分析了減水劑的吸附性能及對(duì)ZETA 電位的影響,探討了復(fù)合減水劑與水泥、UEA 膨脹劑的適應(yīng)性。
試驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)適宜的聚羧酸系減水劑與萘系減水劑的二元復(fù)合可以有效改善萘系減水劑單獨(dú)使用時(shí)混凝土坍落度損失快的缺陷,但混凝土的初始坍落度隨聚羧酸系減水劑復(fù) 合比例的提高而降低,合理的復(fù)合比例為:聚羧酸/萘系=10%～30%。
(2)通過引氣或增稠三元復(fù)合,可有效改善二元復(fù)合減水劑的不足,提高減水劑性 能;通過緩凝三元復(fù)合制成緩凝高效減水劑,延長(zhǎng)初凝時(shí)間至20 小時(shí)以上,并且對(duì)混凝土后期強(qiáng)度無(wú)副作用。
(3)對(duì)于不同種類摻合料(除硅粉)、水泥和UEA 膨脹劑,復(fù)合減水劑表現(xiàn)出比萘系減水劑更優(yōu)越的分散性能;復(fù)合減水劑使混凝土的后期收縮顯著降低,一些復(fù)合減水劑使混凝土在120d 時(shí)的收縮已與空白混凝土相差無(wú)幾,而此時(shí)萘系減水劑要高出32%;復(fù)合減水劑使混凝土的抗?jié)B性能比萘系提高數(shù)個(gè)抗?jié)B等級(jí)。
(4)與萘系減水劑相比,未復(fù)合 引氣劑的復(fù)合減水劑使水泥石凝膠顆粒更為細(xì)小,比表面積增大,有害孔(小于200?)的數(shù)量降低,最大孔徑值減小,因此水泥石結(jié)構(gòu)變得更為均勻和密實(shí)。
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