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聚羧酸減水劑與水泥混凝土適應(yīng)性問(wèn)題綜述
發(fā)布時(shí)間：
2023-01-04 16:13
聚羧酸減水劑與水泥混凝土適應(yīng)性問(wèn)題綜述
與傳統(tǒng)的萘系等高效減水劑相比，聚羧酸減水劑因其低摻量、高減水、良好的保坍能力等優(yōu)點(diǎn)，已然成為目前混凝土改性應(yīng)用中不可缺少的外加劑之一。但同樣存在與水泥適應(yīng)性問(wèn)題，具體表現(xiàn)在:混凝土流動(dòng)性差；坍落度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；出現(xiàn)假凝、速凝；嚴(yán)重泌水及其扒底等現(xiàn)象，對(duì)混凝土力學(xué)性能、耐久性及施工性能產(chǎn)生了不利影響。
因此，本文從水泥混凝土的原材料及其減水劑的摻加方式出發(fā)，簡(jiǎn)單分析了聚羧酸減水劑在混凝土中應(yīng)用性不良問(wèn)題的影響因素，為擴(kuò)大聚羧酸減水劑的應(yīng)用提供一定的參考。
水泥特性對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性的影響
水泥孰料礦物組成
聚羧酸減水劑在水泥混凝土中的作用效果主要取決于其對(duì)水泥顆粒的分散，其分散作用主要通過(guò)吸附來(lái)實(shí)現(xiàn)。研究表明，水泥孰料不同的礦物成分對(duì)聚羧酸減水劑分子的吸附性大不相同。張新民[1]、肖煜[2]等人通過(guò)TOC試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，C3A含量變化對(duì)聚羧酸減水劑的分散性影響程度遠(yuǎn)大于C4AF，隨著C3A含量增加，同摻量聚羧酸減水劑在水泥混凝土中分散性變差；C3S和C2S占孰料礦物孰料比例大，但對(duì)聚羧酸減水劑的吸附量較C3A的小。張旭[3]等人研究認(rèn)為，當(dāng)C3A含量低于8.0%時(shí)，聚羧酸減水劑的適應(yīng)性不再隨著C3A含量的降低而改善。
水泥細(xì)度
國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者普遍認(rèn)為，水泥細(xì)度會(huì)影響聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性。水泥細(xì)度越細(xì)，總比表面積越大，C3A水化反應(yīng)速率加快，早期對(duì)減水劑吸附作用越強(qiáng)，減弱了減水劑分子在其它水化產(chǎn)物表面及漿體中吸附分散作用，使水泥初始凈漿流動(dòng)度降低，且損失較大。此外，伍瑞斌[4]等人認(rèn)為，水泥顆粒分布范圍越窄，減水劑與水泥適應(yīng)性越差。
水泥堿含量大小
水泥中堿含量以NaO2+0.658K2O來(lái)表征，過(guò)量堿含量會(huì)引發(fā)堿集料反應(yīng)，同時(shí)也對(duì)聚羧酸減水劑和水泥適應(yīng)性不利。大量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，只有堿含量控制在0.4%～0.8%范圍時(shí)，其含量對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性影響程度最小。因此，在水泥生產(chǎn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把控堿含量，降低對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性的危害。
水泥新鮮度
趙菊梅[5]、吳銘生[6]等人認(rèn)為，水泥新鮮程度不同，其礦物組成中的C3A和C4AF含量大不相同，水泥越新鮮，C3A和C4AF含量相對(duì)高，聚羧酸減水劑對(duì)其適應(yīng)性越差。龍肖娟[7]等人研究發(fā)現(xiàn)，水泥陳放必須達(dá)到一定時(shí)間，才能有效改善聚羧酸減水劑對(duì)其適應(yīng)性不良的問(wèn)題，但過(guò)長(zhǎng)對(duì)其流動(dòng)性改善程度卻也很有限。
石膏
石膏作為水泥組成中不可缺少的材料之一，其主要作用是調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間。但眾多研究發(fā)現(xiàn)，石膏種類(lèi)、摻量及結(jié)晶形態(tài)對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性有很大程度影響。尚燕[8]等人通過(guò)研究可溶性SO42-的吸附行為發(fā)現(xiàn)，，由于水泥顆粒和SO42-對(duì)聚羧酸減水劑分子的吸附性競(jìng)爭(zhēng)，隨石膏摻量增加，聚羧酸減水劑在水泥上的吸附量及吸附率逐漸減小，導(dǎo)致其與水泥的適應(yīng)性減弱；無(wú)水石膏在水泥顆粒表面的吸附能力強(qiáng)于二水石膏，即對(duì)水泥適應(yīng)性較二水石膏差；結(jié)晶形態(tài)相同而種類(lèi)不同的石膏，對(duì)水泥的吸附率也大不相同，磷石膏的吸附率較大，會(huì)降低聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性。孫振平[9]等人研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)副產(chǎn)石膏制品的品質(zhì)對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性也有影響，當(dāng)煙氣脫硫石膏脫硫不充分時(shí)，石膏中存在較多亞硫酸鈣，與普通脫硫石膏相比，對(duì)聚羧酸減水劑分子的吸附能力增大，吸附到水泥顆粒表面的減水劑分子相對(duì)減少，導(dǎo)致聚羧酸減水劑與水泥的適應(yīng)性變差。
水泥溫度
李一可[10]、劉傳昆[11]等人研究認(rèn)為，水泥溫度小于70℃對(duì)水泥漿液初始流動(dòng)度損失影響不明顯；但隨溫度逐漸升高到超過(guò)80℃時(shí)，表現(xiàn)出聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性降低；當(dāng)溫度更高時(shí)，水泥中部分二水石膏會(huì)脫水轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水石膏，需水量及其對(duì)聚羧酸減水劑的吸附增大，使其與水泥適應(yīng)性變差，流動(dòng)度損失顯著增大。
礦物摻和料
礦物摻和料因混凝土不同需求品種不在單一，研究表明礦物摻和料摻量、品質(zhì)、種類(lèi)、粒度不同，對(duì)聚羧酸減水劑與水泥適應(yīng)性度影響大小不同。
何燕[12]等人研究認(rèn)為，礦渣的適量摻入能有效提高摻有聚羧酸減水劑混凝土的初始流動(dòng)性，且流動(dòng)性保持性理想；粉煤灰隨摻量增加會(huì)降低其流動(dòng)性，且流動(dòng)性損失較大。李志坤[13]等人發(fā)現(xiàn)，硅灰降低聚羧酸減水劑在水泥體系的有效吸附分量，減弱減水劑在混凝土中的減水分散效果，當(dāng)其摻量超過(guò)6%時(shí)影響最為顯著。雷西萍[14]等人通過(guò)對(duì)比五種不同粒度粉煤灰在摻有聚羧酸減水劑水泥的流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失發(fā)現(xiàn)，粒度越小，越有利于提高其工作性。
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