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聚羧酸系混凝土减水剂复配技术的试验研究与分析

2014-01-27熊爱玲上海城校工程检测有限公司上海201315

中国建材科技 2014年6期
关键词:消泡剂净浆羧酸

熊爱玲(上海城校工程检测有限公司,上海 201315)

聚羟酸系减水剂,添加到新拌混凝土中,通常表现出不同的适应特征。通过复配手段,聚羧酸可能会出现坍落度大幅增加、和易性偏差这样的弊病。复配技术之所以复杂,主要表现在各类添加剂的添加比例及添加剂品种的选择上比较困难。具体而言,复配过程中消泡剂使用量控制不当,使用量偏多时,会降低新拌混凝土的流动性[1];使用量偏少时,新拌混凝土中含有过多气泡,混凝土含气量增加,降低混凝土硬化后的强度等级。缓凝组分,能延缓混凝土原有的凝结时间,可满足施工时连续浇筑的需求等;同时,过多的缓凝剂使用,会使凝结时间过长,从而影响施工进度。

1 试验过程

1.1 原料选择

选取某规格下的水泥;I级粉煤灰,粉煤灰需水量95%;选用细度模数为2.5的中砂;石子应符合特定规格要求的连续级配;外加剂选用聚羟酸系列的减水剂;液体引气剂、液体消泡剂;缓凝剂,选用葡萄糖酸钠;试验用水为自来水。

1.2 方案设计

新拌混凝土坍落损失这种通病,覆盖了所有的混凝土减水剂。按照预先设计好的复配方案,精确称量所有添加剂,包括特定型号的消泡剂、引气剂。称好之后,搅拌均匀。根据预先设计的凝结时间需求(满足运输、施工等需求),设计变更缓凝剂在减水剂中所占的比例,从而实现控制凝结时间目的。

2 试验结果

设计试验流程时,需选用设定好的配合比方案。具体而言,水泥、砂、石及粉煤灰(外掺料),都要按设定好的比例来准确称量。外加剂的称量一般取最佳掺量,这里按胶凝材料总量的1%称量。设计好的减水剂复配方案,任一组份的用量有变化,拌合出的混凝土,也会表现出不同的特性。在聚羟酸系列的减水剂中,添加选定的葡萄糖酸钠这种试剂,可以改变混凝土原有的凝结时间。掺加量应按照特定比例,主要是根据设计的凝结时间长短来确定。

由试验检测结果反应的数值,可以发现如下规律:添加了制备好的引气剂,随着消泡剂用量的递增,混凝土的初始坍落度值会减小;混凝土的7d抗压强度,也会渐渐升高。这就意味着:合适的消泡剂使用,能限制混凝土中夹带着的气体含量,从而促使混凝土的抗压强度提高。在这种情况,混凝土拌合初期,由于其粘度增加,其初始坍落度检测值减小。

试验过程中加入了某规格的减水剂(引气型),能提升混凝土初始的坍落度,一般这种添加进来的试剂中均包含有分布均匀细小的气泡,混凝土的抗压强度因此会有所降低。

试验室条件,温度设定为30℃,相对温度设定为50%,由于试验室条件与所测的混凝土凝结时间有直接关系,为此,葡萄糖酸钠用量的选择应参考当时的使用环境的温湿度条件来确定。同时,由于葡萄糖酸钠的增加可增加减水剂的减水率,在使用时也需要特别注意,在给定的减水率的情况下,可采取取代聚羧酸减水剂的方法内掺使用。综合以上试验结果,使用聚羟酸复配而来的减水剂,混凝土坍落度损失小,凝结时间可控,各个龄期的抗压强度比使用一般减水剂的偏高。

3 注意事项

3.1 溶液的相容性

把常用的减水剂,稀释成特定浓度的溶液。依据所选用的复配方案称量所选试剂,放入容器中,并搅拌均匀,加盖密封并放置一段时间,仔细观查,查验是否有分层、沉淀、漂浮物或生成气体,这样做,能判别所选用试剂与减水剂是否有良好的相容性[2]。

例如:聚羧酸系列的减水剂,相互之间有良好的相容性。然而,聚羧酸减水剂与密胺系高效减水剂在混合时就会有明显的分层现象。这就表示,这两种添加剂不适合复配一起使用。因此,通过复配手段调整减水剂的性能这一方法,一定要先验证各试剂之间是否相容。

3.2 水泥净浆流动度

在复配之前,减水剂应通过净浆流动度试验进行检测。在试验过程中,固定聚羧酸减水剂的掺量,为胶凝材料的0.1%(折固计算),其它试剂在此基础上外掺进来。胶凝材料的称量数量为300g,胶凝材料按混凝土配合比的胶材料组分的比例混合而成。检测用水选用87g(含减水剂中的水)[3]。

单一使用减水剂时,水泥净浆流动值检测结果为190mm。在此基础上,复配其它试剂后,随着复配试剂用量的增加,水泥浆流动度初始流动度也随着变大。但是,并不是净浆流动度越大超大,当净浆流动性超过250mm至300mm以上时,净浆流动度的增加幅度减少,同时表现出泌水、沉浆现象,在混凝土中亦会表现出浆骨料分离现象。

3.3 混凝土的抗压强度变化

试验数据表明,聚羧酸减水剂特有的缓凝性能影响混凝土的抗压强度。相同的混凝土配合比,相同流动性能的情况下,混凝土的早期抗压强度比其它外加剂或单一使用外加剂时偏低,特别是3d抗压强度检测结果偏低。但是,7d的抗压强度增加很明显,对比3d的抗压强度增加,增加幅度达到100%以上。而在单独使用减水剂时,混凝土的抗压强度增加幅度不会超过复配型的减水剂。减水剂经过复配后,减水性能会得到改善,同时不同龄期的抗压强度也有所增加。

4 结 语

复配时使用消泡剂,影响混凝土的流动性,此试剂的使用量,应控制在一定范围之内。本试验过程中消泡剂的用量主要是抑制聚羧酸减水剂本身的含气,其掺量为减水剂的万分之一。引气剂的使用改变了混凝土原有的流动性,且带有明显的保坍性能,由于超掺使用时降低混凝土的抗压强度,通常用量也需控制,本试验的用量控制在千分之一。葡萄糖酸钠具有缓凝这一特性,其用量应能根据使用环境条件及施工要求予以及时调整,试验过程中,该试剂的用量为减水剂的百分之三十。

[1]潘轩.浅谈聚羧酸系减水剂的复配改性 [J].福建建设科技,2008,(06).67.

[2]房桂明.各种助剂与聚羧酸减水剂的复配研究[J].商品混凝土,2010,(02).48-49.

[3]中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂匀质性试验方法(GB/T 8077-2012) [S].北京:中国标准出版社,2013,15-16.

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