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多功能砼外加剂 砼外加剂多少钱一吨

减水剂对混凝土的收缩性能有哪些影响?

在混凝土配制过程中使用减水剂通常具有以下三种情况,一是在不改变混凝土配合比的情况下显著增加混凝土坍落度,改善混凝土的和易性;二是在维持相同的坍落度和单方水泥用量的情况下,减小用水量,降低水胶比,提高混凝土的强度和耐久性;三是在水灰比和强度不变的情况下降低用水量,从而节约水泥。正因存在着以上使用情况的种种区别,不能简单地概括出外加剂对混凝土收缩性能的影响规律。聚羧酸粉态搞笑减水剂主要起到降低用水量,提升初期强度的作用。减水剂主要性能指标:

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1.在相同水灰比情况下,可增大砼坍落度10厘米以上。

2.在保持坍落度不变时,减水率可达12-20%。

3.对混凝土显著的早强、增强效果,其强度提高幅度为15-40%。

4.能全面改善和提高砼的物理软科学性能,在保持强度相同时可节约水泥10-20%。

5.对钢筋无锈蚀作用。

随着外加剂技术的发展,混凝土走向高强高性能化。作为混凝土安全性的重中之重,混凝土的体积稳定性特别是高性能混凝土的收缩开裂问题广受专家学者重视。与传统外加剂相比,作为新一代的高性能外加剂聚羧酸系减水剂有着更为优异的表现,故开展外加剂特别是聚羧酸外加剂对混凝土的收缩开裂等体积稳定性的研究有着重要的意义。主要是针对于常见结构形式,研究聚羧酸系高效外加剂对混凝土收缩性能的影响,从外加剂对水泥水化、微观结构、水分传输的影响角度探讨其对混凝土塑性收缩、自收缩和干燥收缩的影响机理。

混凝土包裹性主要是外加剂原因吗?

混凝土离析的成因

1、水泥

水泥是混凝土中主要的胶凝材料,水泥质量的稳定直接影响着混凝土质量的稳定。水泥质量的变化将会导致混凝土出现离析的现象,而且水泥中有多种因素影响混凝土拌合物性能。

2、水泥细度的变化

众所周知,水泥的细度越高,其活性越高,水泥的需水量也越大,同时水泥细度越大,其水泥颗粒对混凝土减水剂的吸附能力也越强,极大的减弱了减水剂的减水效果。

因此,在实际生产中,当水泥的细度大幅度降低时,混凝土外加剂的减水效果将得到增强,在外加剂掺量不变的情况下,混凝土的用水量将大幅度减少。水泥细度的下降,容易造成混凝土外加剂的过量,引起混凝土产生离析现象。而且这种离析通常发生在减水剂掺量较高的高强度等级混凝土中。

3、水泥中含碱量变化

碱含量对水泥与外加剂的适应性影响很大,水泥含碱量降低,减水剂的减水效果增强,所以当水泥的含碱量发生明显的变化时,有可能导致混凝土在黏度、流动度方面产生较大的影响。

4、水泥存放时间的影响

水泥是一种水硬性胶凝材料,如果存放不好,极易受潮,水泥受潮后需水量将降低;同时水泥存放时间越长,水泥本身温度有所降低,水泥细粉颗粒之间经吸附作用互相凝结为较大颗粒,降低了水泥颗粒的表面能,削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附,

在混凝土试验时往往表现为减水剂的减水效果增强,混凝土新拌合物出现泌浆、沉底的现象。在实际生产中,如果使用长时间存放的水泥,配合比不予调整,极容易造成混凝土的离析现象。

5、外加剂

混凝土中使用的外加剂,大多是由减水剂同其他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多功能产品,是泵送混凝土不可或缺的重要材料,外加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能,但外加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。

6、粉煤灰

粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一,虽然用量很少,但在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰如细度在20~8范围内,是配制混凝土的理想材料,能取代10%~30%的水泥用量,极大的降低了混凝土生产成本。

若粉煤灰质量波动较大,增加了混凝土质量控制的难度,有时会造成混凝土出现离析的情况。

7、砂、石骨料

砂石料是混凝土中用量的材料,砂石料的质量直接影响混凝土的质量,砂石质量的波动容易造成混凝土的离析,而且其造成离析的因素是多方面的。

8、其他

以上分析了许多有关混凝土离析的原因,但造成混凝土离析的原因远不止这些,如水泥用量、水泥及掺合料品种、计量等问题都是引起混凝土离析的原因。在平时工作中,应注意积累,加强细节的管理,遇到问题及时解决。

扩展资料

混凝土坍落度主要指混凝土的塑化性能和可泵性能,影响混凝土坍落度的因素主要有级配变化、含水量、衡器的称量偏、外加剂的用量,容易被忽视的还有水泥的温度等。 坍落度是指混凝土的和易性,具体来说就是保证施工的正常进行,其中包括混凝土的保水性,流动性和粘聚性。

和易性指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能,一个很综合的性能其中包含流动性、 粘聚性和保水性。影响和易性主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等几个方面。

混凝土的坍落度,应根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输距离、浇注方法、运输方式、振捣能力和气候等条件决定,在选定配合比时应综合考虑,并宜采用较小的坍落度。

参考资料来源:

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混凝土离析的成因及应对措施众所周知,普通混凝土主要由水泥、水、砂石粗细骨料、外加剂等材料混合而成;泵送混凝土是在普通混凝土的基础上调整砂石粗细骨料级配、砂率和掺入一定量的粉煤灰混合而成。混凝土离析除与搅拌方法、搅拌时间长短有关外,一般的来讲,与混凝土拌合物的胶凝材料的优劣、用水量过大、碎石级配较、减水剂掺量过大等关系更密切。水泥水泥是混凝土中主要的胶凝材料,水泥质量的稳定直接影响着混凝土质量的稳定。水泥质量的变化将会导致混凝土出现离析的现象,而且水泥中有多种因素影响混凝土拌合物性能。水泥细度的变化众所周知,水泥的细度越高,其活性越高,水泥的需水量也越大,同时水泥细度越大,其水泥颗粒对混凝土减水剂的吸附能力也越强,极大的减弱了减水剂的减水效果。因此,在实际生产中,当水泥的细度大幅度降低时,混凝土外加剂的减水效果将得到增强,在外加剂掺量不变的情况下,混凝土的用水量将大幅度减少。水泥细度的下降,容易造成混凝土外加剂的过量,引起混凝土产生离析现象。而且这种离析通常发生在减水剂掺量较高的高强度等级混凝土中。水泥中含碱量变化碱含量对水泥与外加剂的适应性影响很大,水泥含碱量降低,减水剂的减水效果增强,所以当水泥的含碱量发生明显的变化时,有可能导致混凝土在黏度、流动度方面产生较大的影响。水泥存放时间的影响水泥是一种水硬性胶凝材料,如果存放不好,极易受潮,水泥受潮后需水量将降低;同时水泥存放时间越长,水泥本身温度有所降低,水泥细粉颗粒之间经吸附作用互相凝结为较大颗粒,降低了水泥颗粒的表面能,削弱了水泥颗粒对减水剂的吸附,在混凝土试验时往往表现为减水剂的减水效果增强,混凝土新拌合物出现泌浆、沉底的现象。在实际生产中,如果使用长时间存放的水泥,配合比不予调整,极容易造成混凝土的离析现象。当然,水泥存放时间对不同品种的水泥其影响是不一致的,这需要通过试验去了解。 综上所述可以看出,水泥中影响混凝土和易性的因素是很多的,也较为复杂,但不管是何种因素的影响,其表现出来的结果是相同的,即:(1)水泥需水量的变化;(2)水泥与外加剂的适应性变化。因此,如果是因为水泥的原因导致混凝土的离析,一般的都可以采取以下措施解决:(1)水泥进厂后,必须按要求试验项目进行检测,特别注意水泥的需水量情况,发现需水量异常时,及时做水泥与现使用的外加剂的适应性试验。必要时重新做混凝土配合比试验。(2)在保证混凝土水灰比不变的前提下(基本能保证混凝土的28 d强度),适当的调整减水剂的用量。(3)在保证强度的基础上,改用粉煤灰等掺合料的用量较大的配合比进行生产(商品混凝土公司应具备相同强度等级的不同配比),这必须以试验为基础。(4)用Ⅰ、Ⅱ粉煤灰等少量取代水泥,将能很好的控制混凝土的离析现象,改善混凝土和易性。外加剂混凝土中使用的外加剂,大多是由减水剂同其他产品如引气剂、缓凝剂、保塑剂等复合而成的多功能产品,是泵送混凝土不可或缺的重要材料,外加剂的掺入极大地改善混凝土拌合物的性能,但外加剂使用不当将可能导致混凝土的离析。(1)如果混凝土减水剂的掺量过大,减水率过高,单方混凝土的用水量减少,有可能使减水剂在搅拌机内没有充分发挥作用,而在混凝土运输过程中不断的发生作用,致使混凝土到现场的坍落度大于出机时的坍落度。此种情况极易造成混凝土的严重离析。且常表现在高强度等级混凝土中,对混凝土的危害极大。(2)外加剂中缓凝组分、保塑组分掺量过大,特别或糖类过量,也容易造成混凝土出现离析现象。当由于外加剂的原因造成混凝土的离析时,可从以下几方面进行调整:(1)调整配合比,降低减水剂的用量;(2)在混凝土外加剂中复合一定量的增稠剂;(3)在外加剂中复合一定量的引气剂,可增强混凝土的粘聚性,提高混凝土的抗离析性;(4)在混凝土试配时,应使混凝土在静态的条件下有20~30 mm的坍落度损失(1h),在实际生产中混凝土不易出现离析现象。粉煤灰粉煤灰是混凝土重要的掺和料之一,虽然用量很少,但在混凝土中掺入适量粉煤灰能极大改善混凝土和易性、密实性及强度性能。优质的粉煤灰如细度在20~8范围内,是配制混凝土的理想材料,能取代10%~30%的水泥用量,极大的降低了混凝土生产成本。若粉煤灰质量波动较大,增加了混凝土质量控制的难度,有时会造成混凝土出现离析的情况。(1)当粉煤灰的质量突然变好时(如细度从19%变为4%),粉煤灰的需水量降低很大,容易造成混凝土出现突然离析的现象;(2)同样当粉煤灰的质量突然变时(如细度从19%变为38%),由于粉煤灰的很大一部分重量已失去胶结料的功能,因而外加剂相对胶结料掺量实际上已经提高了,所以会出现混凝土的离析现象。对于粉煤灰应采取如下措施:(1)加强检测,能对每车进厂的粉煤灰对进行检测,对不合格的材料坚决不能进场,起到预防作用。(2)调整粉煤灰的用量,选用掺量较低的配合比进行生产。(3)当粉煤灰质量较好情况,可适当的减少用水量,加强搅拌。或选用外加剂掺量较低的配合比进行生产。砂、石骨料砂石料是混凝土中用量的材料,砂石料的质量直接影响混凝土的质量,砂石质量的波动容易造成混凝土的离析,而且其造成离析的因素是多方面的。(1)碎石粒径增大、级配变、单一级配都容易造成混凝土的离析现象。(2)砂子中的含石量过大、特别是含片状石屑量过大将严重影响混凝土的和易性,导致混凝土的严重离析。(3)砂石的含水率过高(特别是砂子含水率过高,大于10%),将使混凝土的质量难以控制,容易出现混凝土离析现象。由于砂子中含水过大,砂子含水处在过饱和状态,当混凝土拌合料在搅拌机中搅拌时,砂子表层毛细管中的含水不能够及时的释放出来,因此在搅拌时容易使拌合水用量过大;同时混凝土在运输过程中,骨料毛细管中的水不断的往外释放,破坏了骨料与水泥浆的粘结,造成混凝土的离析泌水。(4)砂石的含泥量过大将使水泥浆同骨料的粘结力降低,水泥浆对骨料的包裹能力下降,导致骨料的分离,引起混凝土离析现象。 对于由骨料的原因导致的混凝土离析的现象,可采取以下措施进行调整。(1)为避免因骨料的问题造成混凝土的离析问题,首先应以预防为主,严格骨料进场的检查制度,保证骨料的质量。(2)针对以上原因的第1条原因,可以适当的提高砂率来调整混凝土配合比,解决离析问题。(3)对于因骨料中含片状石屑过大造成的离析问题,单靠调整砂率是不能解决问题的,应提高混凝土胶结材料(特别是掺合料的用量),同时调整外加剂用量。(4)对于应骨料含水率问题造成的混凝土离析问题应采取延长搅拌时间的手段来解决。提高粉煤灰等掺合料的用量对控制这类离析现象也很有效果。其他以上分析了许多有关混凝土离析的原因,但造成混凝土离析的原因远不止这些,如水泥用量、水泥及掺合料品种、计量等问题都是引起混凝土离析的原因。在平时工作中,应注意积累,加强细节的管理,遇到问题及时解决。

如果外加剂和水泥出现适应性不好时,就会出现包裹性不好。多做实验、多观察来排除原因。

不一定,看具体情况,比如砂率不合理等也有可能

外加剂防水混凝土主要有哪些种类

一、混凝土外加剂的种类:

1、混凝土外加剂从性能分为:早强,普通,缓凝,超缓凝外加剂。

2、混凝土外加剂从原料分为:木质素、萘系、脂肪族、聚羧酸类别,目前市场上聚羧酸类占50%以上。

3、混凝土外加剂从一些特殊性能来区分有:脱模剂、减缩剂、阻锈剂、引气剂、表面硬化剂等。

二、混凝土外加剂的作用:

1、可以减少混凝土的用水量,或者不增加用水量就能增加混凝土的流动度。

2、可以调整混凝土的凝结时间。

3、减少泌水和离析,改善和易性和抗水淘洗性。

4、可以减少坍落度损失,增加泵送混凝土的可泵性。

5、可以减少收缩,加入膨胀剂还可以补偿收缩。

6、延缓混凝土初期水化热,降低大体积混凝土的温升速度,减少裂缝发生。

7、提高混凝土早期强度,防止负温下冻结。

8、提高强度,增加抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。

9、控制碱一骨料反应,阻止钢筋锈蚀,减少氯离子扩散。

10、制成其他特殊性能的混凝土。

11、降低混凝土粘度系数等。

混凝土外加剂:简称外加剂。在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。掺量一般不大于水泥质量的5%。 按主要功能分为四类: (1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等; (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等; (3)改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂和阻锈剂等;(4)改善混凝土其他性能的外加剂,包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。

混泥土外加剂在混泥土中的应用

是混凝土吧?

使用外加剂的主要目的

1 改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能

不增加用水量而提高和易性,或和易性相同时减

少用水量;缩短或延长初凝时间;减少或避免沉陷或产

生微小裂缝;改变泌水率或泌水量,或两者同时改变;

减小离析;改善抗渗性和可泵性;减小坍落度损失。

2 改善硬化混凝土、砂浆、水泥浆的性能

延缓或减少水化热;加速早期强度增长率;提高强

度(压、拉和弯曲);提高耐久性或抵抗严酷的暴露条

件,包括防冻盐的浸蚀;减小毛细管水的流动;降低液

相渗透力;控制碱与某些集料成分反应产生的膨胀;配

制多孔混凝土;提高混凝土与钢筋的粘结力;增加新老

混凝土粘结力;改善抗冲击与抗磨损的能力;阻止埋在

混凝土中金属的锈蚀;配制彩色混凝土或砂浆。

冬季施工混凝土加入防冻剂,有抗渗要求的部位混凝土要加抗渗剂,为缩短混凝土的凝固时间加入减水剂

不要用,对混凝土的性能会产生不利影响的。

水泥混凝土聚合物外加剂研究进展

摘要:主要综述了水泥聚合物外加剂的发展进程和分类,并对混凝土外加剂的发展方向作了展望。

关健词:水泥混凝土,聚合物外加剂

水泥混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌过程中掺人,用以改善混凝土性能的物质,其掺量一般不大于水泥质量的5%(特殊情况除外)[1]。它是现代高性能混凝土不可缺少的组分之一,是混凝土改性的一种重要技术和方法。掺少量外加剂既可显著改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能(不增加用水量提高和易性,调节凝结时间,减小泌水和离析,改善渗透性和可泵性,减小坍落度损失率等),又可改善硬化混凝土、砂浆、水泥浆的性能(延缓或减小水化热,加速早期强度的增长,提高抗压、抗弯或抗拉强度,提高防冻性、防渗性和防锈性,增强抗干缩、抗碱集料反应的能力等)[2]。混凝土外加剂按其主要功能可分为四类:(1)调节或改善混凝土拌和物流变性能的外加剂;(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂;(3)改善混凝土耐久性的外加剂;(4)改善混凝土其它性能的外加剂。按化学组成可分为三类:(1)无机化合物外加剂;(2)有机化合物外加剂包括小分子有机物和聚合物表面活性剂;(3)有机物和无机物复合外加剂[3]。本文仅就聚合物类混凝土外加剂进行分类综述。

1 水泥混凝土聚合物外加剂

水泥混凝土外加剂中,聚合物表面活性剂占有极其重要的作用。它们是有一定的相对分子质量范围的、可溶于水的、离子型或非离子型的碳链或杂链的聚合物,可明显分为亲水部分和疏水部分。它们中的绝大多数对水泥具有分散作用,因而常用作混凝土减水剂。

1.1 普通减水剂

普通减水剂是在混凝土水灰比不变的情况下能提高和易性;或相同和易性时可降低混凝土用水量并能提高水泥石强度的外加剂。普通减水刘基本效能是:减水率大于5%(一般小于10%);3天、7天的抗压强度提高10%以上,28天抗压强度提高5%以上。

早在本世纪30年代初,美国就已使用盐纸浆废液制备木质素磺酸盐作为混凝土减水剂。40年代和50年代,与木质素系减水剂具有同等效果的各种普通减水剂的开发和研究工作已开始发展起来。根据文献资料检索,到目前为止,常见的用做普通减水剂的聚合物有:(1)木质素磺酸盐及其改性物[4~7]。(2)高级多元醉及其衍生物。该类减水剂主要包括磺化多糖[13]、纤维素及其衍生物如纤维素硫酸醋、纤维素醚[14~15]等。它们又具有较强的缓凝作用,故常归类为缓凝减水剂,其综合性能优于木质素磺酸盐。(3)腐殖酸及其衍生物[a:0腐殖酸是含有酚经基、狡基、簇基、等多种活性基团的有机化合物,具有亲水性、阳离子交换性和高吸附能力等特点,是一种阴离子表面活性剂。腐殖酸减水剂一般以草炭、风化煤为原料制备,其主要品种有腐殖酸钠、磺化腐殖酸、氧解化腐殖酸等。(4)聚盐及其共聚物[9]。(5)聚氧烷烯醚及其衍生物[4~12],如、高级多元醇聚氧[16]等。

1.2 高效减水剂

高效减水剂是本世纪60年代开发出来的减水剂。1962年,日本的服部键一等人将蔡磺酸甲醛高缩合物(聚合度n≈10核体)用于混凝土分散剂;1964年已作为商品销售(日本花王石碱公司商品,商品名为玛依太— 以 -蔡磺酸甲醛缩合物钠盐为主成分的高效减水剂)。1963年,联邦德国研制成功三聚氛胺磺酸盐甲醛缩聚物;同时出现的还有多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物。由于这三种外加剂对水泥有强的分散能力,减水率高达20%一30%,而不同于普通的塑化剂(减水剂),因而称为高效减水剂或超塑化剂。高效减水剂给混凝土带来了变革性的变化,促进了高强混凝土、流态混凝土和集中搅拌的商品混凝土的发展,已广泛用于制备自流平砂浆和混凝土、水下浇灌混凝土、宏观无缺陷混凝土和高性能混凝土等。近10年来,新型高效减水剂和超塑化剂的研究和开发进展很快。国内外高效减水剂已形成两大类:一是合成型单一组分高效减水剂,二是复合型多组分高效减水剂。合成型单一组分高效减水朴主要有以下一些类别:

1.2.1 聚烷基芳基磺酸盐A效减水PI(NS)

(1 )聚次甲基烷基蔡,简称烷基蔡系减水剂。(2)蔡成酸甲醛缩合物盆,简称禁系高效减水剂。(3)聚次甲基葱,即葱系减水剂,亦称稠环芳烃磺酸盐甲醛缩合物。(4)芳香族聚合物,即氨基成酸系,例如:成酸一-甲醛共缩聚物、盐一经甲基化三聚氛胺一甲醛共缩聚物等。(5)苯及其衍生物磺酸盐甲醛缩聚物; (6)聚苯磺酸盐 (7)和。一共聚物磺酸盐

1.2.2 水溶性树脂系高效减水剂

(1) 磺化聚氛胺甲醛缩合物,亦称水溶性蜜胺树脂系(MS);( 2)氧布树脂成酸钠,亦称古玛隆树脂系(GS);(3)在脉醛树脂中引人狡基和(或)成酸基后获得的水溶性树脂;(4)在三聚氛胺与甲醛缩聚物中引人狡基后获得的水溶性树脂。

1.3 引气剂、引气减水剂和引气高效减水剂

早在本世纪30年代,美国、日本、英国等就已使用引气剂,而木松香精翻过程中的副产品— 文沙树脂成为早获得专利权的混凝土引气剂,一直沿用到现在。由于引气刘使握握土工程的寿命特别是在冻融作用下的使用寿命显著延长,因而它们对混凝土作为一种耐久的建筑材料起着不可替代的作用。

1.3.1 引气剂和引气减水剂

引气剂和引气减水剂的主要功能是:(1)引人大量微小且独立、封闭的小气泡,通过这些气泡的滚动浮托作用,使混凝土的和易性大大提高。(2)增大水泥浆的塑性粘度、对水泥顺位的润湿分散和未硬化水泥浆中气泡的移动与再分布等因素可显著降低混凝土拌和物的泌水沉降与离析,从而提高抗渗性能以及与抗渗性能有关的棍凝土的抗化学侵蚀作用、抗中性化作用。(3)减水作用。(4)显著提高混凝土的抗冻触性。等等。

常见的引气剂和引气减水剂主要有:(1)阴离子系:木质素磺酸盐、松香热聚物、文沙树脂等。(2)阳离子系:烷基醉聚氧硫酸钠等。(3)非离子型:烷基聚氧乙始醚、烷基醉聚氧、聚乙二醇等。(4)两性型:蛋白质盐类。

1.3.2 高效引气减水剂

高效引气减水剂近几年来开发出来的减水率高、保坍性能好,并有一定的引气作用的高效减水剂。它不仅保持了高效减水剂减水率高的优点,而且还克服了高效减水剂保坍性的缺点,从而使混凝土的各项性能(特别是耐久性)得到进一步改善。因此高效引气减水剂特别适用于长距离输送的商品混凝土、高强混凝土、泵送混凝土和高性能混凝土。日本在高效引气减水剂研制、开发和应用方面居于世界地位。

高效引气减水剂都是复合型外加剂,一般由三大部分组成;(1)高减水部分如改性木质素磺酸盐及其衍生物、改性蔡磺酸盐缩合物、烷基蔡磺酸盐缩合物、改性密胺树脂等。(2)保坍部分如系减水剂、经基竣酸盐及聚梭酸盐系减水剂、徐放型反应性高分子及特殊高分子表面活性剂等。(3)引气部分如合成高分子引气剂(阴离子表面活性剂)、松香类引气剂等。其中徐放型反应性高分子是一种不溶于水的反应性微细粒子,在混凝土碱性介质中,在OH一离子的作用下分解,慢慢转化为水溶性高分子化合物,并吸附在水泥粒子表面,产生强电场斥力,使水泥粒子不断处于被分散状态,减少坍落度经时损失。特殊高分子表面活性剂(包括聚梭酸系分散剂)是分散作用很强的聚合物电解质,在水泥粒子表面呈环状、引线状和齿轮状吸附,使水泥粒子间的静电斥力呈立体的交错纵横式,立体的静电斥力的电位经时变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时损失小。同时,在水泥粒子之间形成一层立体障碍,以阻止粒子的碰撞凝聚,从而保持分散性。

1.4 琪建酸系[PC]

蔡系和密胶系等高效减水剂赋予新拌混凝土较好的流动性和强度,对于现场搅拌,基本上能浦足需要,但用于商品混凝土中,普遍存在着坍落度损失过大的问题。多年来,科研和生产部门采用把减水剂与缓凝剂的复合物掺入混凝土以使坍落度损失有所减缓,但仍未根本上解决问题。聚梭酸系减水剂的问世,使高流动、低坍落度损失混凝土的制备得以实现。近年来,通过“分子设计”合成聚梭酸系高性能减水剂并探讨其结构与性能之间关系的研究非常活跃。聚狡酸系物质由于其分子结构特性具有如下优点:低挤量发挥高效塑化效果、坍落度保持性好、水泥适应性广、减水效率高、分子构造上自由度大、多,因而高性能化的余地很大。

1.4.1 分类

聚梭酸系高性能减水剂主要是通过各种类单体的共聚合反应获得,必须在聚合物分子链上引人对水泥颗粒具有分散作用的基团,即梭酸(及其盐)基(一COOM) ;磺酸(及其盐)基(一S03M)、一OH;聚氧烷烯基如(一CH2CH2O一)等。聚竣酸系高性能减水剂的应用性能与分子结构的关系密切:相对分子质量、各重复单元的比例、侧链的长短、极性基团的种类及数目(如一COOM/一S03M)等对其应用性能会产生很大的影响。综合文献,该类减水剂可分为以下两大体系:

(1) 系: 不饱和及其衍生物(如醋、酞按等)的均聚物和它们与其它可共聚单体(主要是不饱和赦酸及其衍生物,烯烃及其衍生物如不饱和脂基磺酸盐、苯磺酸盐、磺化共扼烯烃等)的二元或多元共聚物。

(2) 马来酸系:马来酸If或马来酸盐与其它可共聚单体(包括可共聚烯烃如,苯磺酸盐,烯丙基磺酸盐,烯丙基聚氧烷烯基醚,不饱和梭酸及其衍生物等)的二元或多元共聚物。

1.4.2 作用机理

聚效酸系高性能减水剂对水泥具有显著的塑化效果和具有良好的保坍性能,其作用机理表现在以下几个方面:(1)缓凝作用。(2)在水泥颗粒上吸附,极性亲水端朝向溶液,多以氢键与水分子缔合,再加分子之间的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层水膜,阻止水泥颗粒的直接接触,起到了润滑作用。(3)更为重要的是聚梭酸系减水剂分子在水泥颗粒表面的立体吸附层结构,聚梭酸系减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态呈环状、引线状和齿轮状吸附(多数呈现齿型),使水泥粒子间的静电斥力呈立体的交错纵横式,立体的静电斥力的电位经时(随时间增长)变化小,宏观表现为分散性更好,坍落度经时损失小。(4)聚梭酸系接枝共聚物电位比蔡系(NS)和三聚氛胺系(MS)减水剂的低,要达到相同的分散状态时所需要的电荷总量不如NS及MS多,即掺量相同时,接枝共聚物对水泥粒子的分散效果更好。

2 复合外加剂和外加剂复合技术

进入 90 年代后,几乎所有的外加剂商品都是复合外加剂,单一成分的外加剂已难以满足现代混凝土的各种需要。应用多种外加剂的优化,取长补短,可以调节和改善混凝土的综合性能,从而满足不同工程的需要。

2.1 外加剂复合以改善混凝土的工作度

减水机理研究表明,通过三种作用能够减少混凝土用水量,或保持相同的水灰比,增加其流动性,即:(1)分散作用(塑化剂);(2)初期水化抑制作用(缓凝剂);(3)引气作用(引气剂或引气减水剂)。通过外加剂的复合,可使不同减水作用“叠加”,可以进一步提高减水效果,减低坍落度。另外,无机电解质离子的正负水合现象,也可影响水泥浆的塑性。

2.2 外加剂复合以改善水

泥石的强度

要提高新生水泥石的强度,必须降低表面能,增加液相离子过饱和程度,降低液相粘度,增加温度和延长反应时间。采用复合外加剂,可综合起到上述作用,从而加速晶胚生成速度和结晶过程,调节结构之间键的生成类型,使水化晶体之间的作用以离子-离子键为主,从而以一定的方式影响水泥石强度增长的动力学。例如:掺具有促凝和早强作用的无机盐,可增加离子交换过程、增加液相离子过饱和程度,促进水化完善;渗具有分散减水作用的表面活性剂,可以降低表面能和液相粘度,减少结合水量和降低水灰比而增加成键比例,提高水泥石的密实性和强度。

2.3 外加剂复合以提商混凝土材料的耐久性

上述水泥石强度和密实性的提高是提高混凝土材料耐久性的重要方面。另外,孔结构也影响混凝土复合材料的强度、抗渗性、抗冻性等。故应调整混凝土的孔结构以提高其耐久性。其中有效的芳法是应用复合外加剂调整混凝土的孔结构。例如:掺少量的引气剂,可使混凝土含气量达到4%一6%,产生大量直径为0.1一300 的气泡,气泡间隔系数在200pm以下,使混凝土具有较好的抗冻性。同时,掺人高效减水剂不仅可以起到减水增强作用,还可使水泥石的孔隙率保持在较低的范围,使无害孔明显增多。

3 展望

混凝土外加剂今后发展的方向主要表现在:(1)混凝土外加剂复合技术和复合理论的研究。研究各功能性外加剂的协同作用机理、结构与性能关系和相互优化配置等;研究如何将外加剂复合并用之于混凝土材料,提高混凝土材料的强度、工作性能和耐久性,其意义重大。(2)各种单一型功能性外加剂的基础性研究及其开发。混凝土外加剂的复合离不开各单一型功能型外加剂这一坚实的物质基础。单一型功能型外加剂研究主要朝着以下几个方向:($).从结构与性能的关系出发,采用“分子设计”手段,研制新型高效且具备一定综合性能的单一型外加剂;(b).从废物利用和环境保护角度出发,利用工农业副产品研制物美价廉的外加剂;(c).对现有常用的外加剂进行改性,改变其分子结构(包括分子量范围、功能基的数目和种类等),以获得性能更优、使用范围更广的外加剂品种。

近十年多来,世界各国包括我国都在研制高性能混凝土[4]。高性能混凝土将成为跨世纪的新材料。而发展高性能混凝土的关键之一是高效多功能外加剂的研制和应用。因此,为了满足不同工程的需要,研制新型高效多功能的混凝土添加剂不仅具有重大的现实意义,而且还具有广阔的发展前景。

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