摘要:随着商品混凝土设计和外加剂复配工艺水平的提高,各混凝土企业对混凝土外加剂也有了更多的研究,如今引气型减水剂的广泛应用不仅增加了混凝土的综合性能,提高了混凝土结构构件或实体工程质量和建筑的耐久性,还带来了可观的经济效益,这对建筑材料行业的技术进步起到了推动性的作用。
关键词:引气型减水剂;混凝土性能;耐久性;经济效益
本文结合掺引气组分和不掺引气组分两种不同缓凝减水剂对混凝土拌合物性能影响和硬化混凝土的强度耐久性各方面的试验,进行论述引气型减水剂的优势。笔者工作单位作为东莞地区大型商品混凝土供应商自建有混凝土减水剂复配生产车间,年产量2多万吨复合型减水剂用于生产商品混凝土。在缓凝高效减水剂中加入引气组分,其相比于传统的减水剂,可以延长凝结时间,减少胶凝材料用量降低混凝土水化热速度,增加混凝土的泵送性能,提高了混凝土的耐久性,满足施工浇筑要求,具有良好的经济效益和节约社会资源。
一、引气型减水剂的作用机理
引气剂是表面活性剂作用机理在于混凝土搅拌时能产生大量的微细气泡,这些微细气泡又能稳定存在于混凝土体系之内作为液相、固相和气相的其中一个体系与其他体系共同作用,影响混凝土拌合物性能和硬化后混凝土结构性能。引气型减水剂的作用就是破坏胶凝材料颗粒与自由水形成的整体结构,释放自由水,恢复拌合物的流动性,并在硬化过程中形成封闭的气孔供二次水化物填充密实增加混凝土强度。
二、引气组分和无引气组分减水剂复配和型式检验
根据混凝土原材料检验数据调整复配配方后复配车间生产混凝土减水剂;采用粉剂干拌均匀后投入搅拌罐加水,松香热聚物引气剂使用前进过热水溶解再按下表各组分比例投入搅拌罐充分搅拌沉淀后经取样试验合格后入库,引气组分缓凝减水剂(ys001),无引气组分缓凝减水剂(ys002)。
三、同条件下两种减水剂对常规混凝土性能的影响
四、试验结果分析
(一)引气型减水剂对混凝土拌合物的影响
1.提高混凝土工作性能减少用水量
混凝土的坍落度是混凝土施工性能的综合体现,不能符合施工浇筑要求的混凝土即使试验合格但是现场浇筑将出现一系列的浇筑质量问题,引气组分的掺入可以提高混凝土的坍落度和稳定坍落度损失试验结果表明特别是扩展度的损失比未掺入引气组分的扩展度保持相当稳定减少了现场浇筑工人振动强度避免工人加水打料的质量事故是非常有益的,引气型减水剂相比于缓凝减水剂,具有更高的减水率,试验表明,引气减水剂减水率比缓凝减水剂减水率提高3%左右,这意味着同样工作性能的情况下可减少用水量保证后期质量。
2.稳定的引气性能,大幅度减少压力泌水值有利于泵送
引气型减水剂可以增加混凝土内气体的含量,增加混凝土自身的耐久性能,引入的独立封闭的微细气泡还可以提高水溶液表面的张力,稳定存在混凝土体系中,不至于像普通缓凝减水剂中引入的不稳定气泡经过一段时间后从混凝土中消失造成透水透气的孔道,增加了碳化腐蚀的几率这种孔道对混凝土的耐久性是有害的。
3.延长凝结时间
引气型减水剂的不同化学结构形式将会延长混凝土的凝结时间,放慢混凝土水化热速度。
(二)引气型减水剂对硬化的混凝土性能影响
1.强度影响
试验发现引气型减水剂在中低标号混凝土28天龄期的强度高于普通减水剂,但对于中高标号的混凝土28天抗压强度低于无引气组分的减水剂配置的混凝土,含气量测定数据结合混凝土强度变化基本反映含气量越高强度增长越低。
2.收缩和徐变
在研究外加剂对混凝土的收缩和徐变产生影响时,其它量不变的情况下,通过改变水泥的用量来观察混凝土强度的变化,混凝土的收缩和徐变会小于普通外加剂混凝土;其它量不变的情况下,通过改变混凝土的配合比来观察混凝土的和易性变化,引气型减水剂相比于普通混凝土来说,会增加收缩值,收缩值与徐变成正比例函数关系,最后通过一系列实验得出如下结论:当掺入引气型减水剂而不减少水泥用量时,既可以提高抗压强度也可以减小徐变。
(三)引气型减水剂对混凝土耐久性能的影响1.抗渗性
混凝土本身具有抵抗水压力,普通缓凝减水剂也能达到抗渗要求但在水压渗透高度方面明显高于加入引气组分的减水剂,引气组分可以降低渗水高度,是因为引气型减水剂含有独立封闭气体成分可以使混凝土内部产生大量的微小气泡,阻碍了部分泌水通道,甚至包裹水份使混凝土抗渗性得到了整体的改善。
2.相对耐久性
引气型减水剂里面含有的微量气体,填充在混凝土内部孔,通过低吸水饱和率和冻融循环次数,来提高混凝土的抗冻融性,从此次试验抽取C30和C50混凝土试验发现相对耐久性随着混凝土的强度等级提高而提高,引气型减水剂有一定改善作用影响,但改善幅度不大。
3.硫酸盐的侵蚀
笔者曾对加入引气型减水剂和普通减水剂的混凝土进行了试验,将大小形状相同的混凝土砌块放置硫酸镁溶液中。观察混凝土的重量、长度和其它静态模量变化,发现掺有引气型减水剂的混凝土砌块的抗腐蚀能力与普通减水剂的抗腐蚀能力并无异样,因此笔者得出结论,引气型减水剂不会降低混凝土的抗硫酸盐腐蚀能力。
结语:
在实验中发现,引气型减水剂在保持混凝土同等工作性能的情况下可以减少水泥用量,改变水灰比,还可以延缓水化热速度;提高混凝土自身的耐久性。但在中高标号混凝土应用中有影响强度的现象,应当积累经验确定好合适的引气范围兼顾强度和工作性能;使用引气型减水剂将会是混凝土未来的一个发展方向,未来能够创造更大的经济效益和施工质量,我们应对高性能的引气型减水剂进一步研究,提升预拌混凝土配合比设计技术应用。
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论文作者:陈远环
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签:混凝土论文; 减水剂论文; 组分论文; 性能论文; 耐久性论文; 强度论文; 水化论文; 《基层建设》2017年第24期论文;