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缓凝剂掺入方式对水泥与减水剂适应性的影响

2014-08-11

山西建筑 2014年35期
关键词:萘系缓凝剂外加剂

薛 丽 敏

(山西省建筑科学研究院,山西 太原 030001)

缓凝剂掺入方式对水泥与减水剂适应性的影响

薛 丽 敏

(山西省建筑科学研究院,山西 太原 030001)

为解决水泥与减水剂适应性差带来的一系列问题,采用缓凝剂的不同掺入方式对水泥与减水剂适应性进行了较系统的研究,得出了一些有价值的结论,该研究对合理使用缓凝剂具有很好的参考意义。

缓凝剂,减水剂,掺入方式,适应性

随着化学外加剂的快速发展与应用,其已成为高性能混凝土不可或缺的组分。这给混凝土尤其是高强高性能混凝土的发展带来了前所未有的发展潜机,使混凝土在生产、应用上发生了质的飞跃。然而,在外加剂的使用过程中还存在着一个普遍的、非常重要的问题就是水泥与外加剂的适应性问题,这个问题已引起混凝土科技工作者的高度重视,许多研究人员一直从事水泥与外加剂适应性的研究工作。而缓凝剂的合理使用是解决这一问题关键因素之一,在缓凝剂掺入方式对水泥与外加剂适应性影响方面几乎没有人进行这方面的研究。本文针对我国目前水泥与外加剂适应性较差,给施工单位、商品混凝土公司等使用单位带来的施工不便和经济损失,甚至造成质量事故等问题,对缓凝剂的不同掺入方式对水泥与外加剂的适应性进行了较系统的研究,对今后复合使用外加剂和合理使用缓凝剂具有指导意义。

1 试验原料、仪器及方法

1)试验原料。水泥:由80%太原狮头水泥熟料,15%矿渣,5%天然二水石膏粉磨制得空白水泥,粉磨时加入缓凝剂制得缓凝水泥,其比表面积均控制在(320~340)m2/kg;外加剂:萘系高效减水剂(粉剂),聚羧酸高性能减水剂(液体,固含量20%),葡萄糖酸钠,三聚磷酸钠。2)试验方法。按GB/T 8077-2012混凝土外加剂匀质性试验方法中的水泥净浆流动度的试验方法,进行水泥净浆初始流动度和流动度经时损失的测定。采用水灰比为0.29,水泥用量为300 g,水用量为87 g。

2 试验方案

本试验采用自磨水泥来研究缓凝剂的不同掺入方式对水泥与外加剂适应性的影响。掺入方法分为一次掺入法和二次掺入法。一次掺入法就是缓凝剂与减水剂一起掺入;二次掺入法就是粉磨水泥时掺入一部分缓凝剂,然后再与减水剂一同掺入另一部分,缓凝剂总量保持不变。研究两种掺入方法对水泥与减水剂的适应性。其试验方案如表1所示。

3 试验结果及分析

对萘系高效减水剂和聚羧酸高性能减水剂与葡萄糖酸钠和三聚磷酸钠两两复合作为研究对象,考察两种不同掺入方法对水泥与减水剂的适应性。其试验结果如表2所示。

由表1,表2可以看出,缓凝剂二次掺入法水泥的初始净浆流动度和流动度经时损失较一次掺入法均有明显的改善。其中聚羧酸高性能减水剂与葡萄糖酸钠复合二次掺入法较一次掺入法的初始流动度提高15 mm,30 min提高30 mm,60 min提高30 mm,聚羧酸高性能减水剂与三聚磷酸钠复合二次掺入法较一次掺入法的初始流动度提高20 mm,30 min提高20 mm,60 min提高30 mm;萘系高效减水剂与葡萄糖酸钠复合二次掺入法较一次掺入法的初始流动度提高20 mm,30 min提高25 mm,60 min提高40 mm,萘系高效减水剂与三聚磷酸钠复合二次掺入法较一次掺入法的初始流动度提高10 mm,30 min提高20 mm,60 min提高60 mm。由以上数据分析来看,聚羧酸高性能减水剂与两种缓凝剂二次掺入对不同时段流动度贡献均较大,与葡萄糖酸钠综合效果较好;萘系高效减水剂与两种缓凝剂二次掺入对后期流动度贡献较大,其中三聚磷酸钠对后期流动度贡献最大。

表1 不同掺入方式的试验方案

表2 不同掺入方式对水泥与减水剂适应性的影响

这是由于在粉磨时加入部分缓凝剂改善了水泥的粒度分布,并吸附在水泥颗粒上,阻止了水泥与水分子的接触,使水泥与减水剂的适应性得到改善,而且还有一定的助磨效果。三聚磷酸钠对后期流动度贡献大的原因与其分子结构有关,其释放出的有机阴离子使电位增大,其辅助塑化效应更加明显。葡萄糖酸钠的辅助塑化效应主要来源于其所含的缓凝基团与减水剂形成复合叠加效应所致。

4 结论与建议

1)缓凝剂二次掺入法水泥的初始净浆流动度和流动度经时损失较一次掺入法均有明显的改善。聚羧酸高性能减水剂与两种缓凝剂二次掺入对不同时段流动度贡献均较大,与葡萄糖酸钠综合效果较好;萘系高效减水剂与两种缓凝剂二次掺入对后期流动度贡献较大,其中三聚磷酸钠对后期流动度贡献最大。

2)粉磨时加入部分缓凝剂改善了水泥的粒度分布,并吸附在水泥颗粒上,阻止了水泥与水分子的接触,使水泥与减水剂的适应性得到改善。

3)为了解决水泥与外加剂的适应性,建议水泥生产企业在粉磨水泥时加入复合助磨增塑组分,以达到一举两得的效果。

[1] 何廷树,詹美洲,宋学锋.从混凝土减水剂作用机理看高效减水剂的合成与复合方法[J].混凝土,2002,37(11):24-28.

[2] 李宪军,张鹏飞,王芳芳.改性氨基与萘系高效减水剂配制泵送剂的研究[J].山西建筑,2011,37(6):95-96.

[3] 闫秀清.缓凝剂与高效减水剂对水泥水化性能的影响[J].山西建筑,2008,34(36):154-155.

On influence of permeating approach of retarder on adaptability of cement and water reducer

XUE Li-min

(ShanxiAcademyofArchitecture,Taiyuan030001,China)

In order to solve a series of problems caused by the insufficient adaptability of cement and water reducer, the paper has the systematic research on the influence of different permeating ways of retarder on the adaptability of cement and water reducer, achieves some valuable conclusion, and researches the reference for the reasonable adoption of the retarder.

retarder, water reducer, permeating approach, adaptability

1009-6825(2014)35-0134-02

2014-10-12

薛丽敏(1969- ),女,工程师

TU528.042

A

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