摘要:减水剂的作用极大程度地改善了新拌混凝土的物理性能,提高了硬化后混凝土的强度等级和耐久性,节约了水泥用量。本文就减水剂对混凝土质量影响进行了分析。
关键词:减水剂;混凝土;质量影响
一、混凝土施工对减水剂的要求
1、减水剂在混凝土施工中的重要性
减水剂作为外加剂,在现如今混凝土施工中是不可或缺的一部分,因此,施工人员注重使用减水剂。虽然减水剂如此重要,但不同的减水剂减水性能差异很大。减水剂的种类非常多,并且都是根据不同建筑工程所需要的混凝土强度来进行专门使用的,因此,要选择最佳的减水剂运用到混凝土施工中去。例如:在钢筋密集型混凝土施工中,就需要有专门的减水剂用于施工,比如高效型减水剂,它能够节约成本,提高建筑物耐久性,不会腐蚀钢筋,所以非常适合在大型工程中应用。
2、减水剂的性能
减水剂的主要性能有两个:1.减水剂可以强制分离水分子,因此具有减水性能。减水剂性能越好,就越能发挥减水的作用。市面上,常见的减水剂的减水性能一般在8%以上,更好的减水剂能够达到20%以上减水性能,所以,要注重使用减水剂。如果施工人员在混凝土施工期间,运用了性能好的减水剂,这能够大大降低水的使用成本,从而提高利益;2.不改变混凝土成分,提高混凝土的强度,一般来说,减水剂的作用在于减少水胶比,从而分离水分子,增加水泥浆的流动性,或者保证强度的前提下,可以减少水泥用量。因为减水剂属于外加剂,所以不会和其他物质产生其他化学反应,也就不会影响混凝土的配比。因此,在混凝土施工过程中添加减水剂,在不影响混凝土的成分的前提下,还能够节约水泥,以上两点是减水剂的主要性能。
3、减水剂的种类选用
虽然减水剂分类非常多,但是可以按照温度、制作材料、工业需求等因素来划分。主要分为:普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂五大类。不同的减水剂适用范围不同,因此,施工人员在混凝土施工的过程中,需要按照具体情况来选用合理的减水剂。例如,在我国东北地区,冬季气温低,全年温差大,这就对混凝土的质量要求极其严苛,如果想在这里进行混凝土建筑工程的话,就需要用引气减水剂和早强减水剂,它们适用于气温低,温差大的地区,因为它们具有抗冻性,能够在正负温度交替差异大的严寒带地区使用。只有使用适当的减水剂,才会发挥它最大的功效,保证混凝土质量。
二、减水剂对混凝土质量影响
1、减水剂对新拌混凝土流变性质的影响
要制备流动性质好的新拌混凝土,必须拆开降低水泥颗粒间阻碍流动的粘滞结构,使水泥颗粒在水介质中充分分散。影响水泥胶融的性质很多,如水泥的矿物组成,水泥颗粒的形状尺寸,矿物结晶的完整程度以及操作条件和环境因素等。上述各种因素直接或间接地控制着浆体中水泥颗粒的稳定性。介质条件不同就有可能改变浆体中水泥颗粒所带电荷的数值,即改变颗粒间的静电斥力。
当新拌混凝土中适量加入减水剂后,水泥颗粒所带的电位增大,而水泥颗粒间的电性斥力大大增加,导致新拌混凝土的粘度下降,这样就促使整个分散体系的稳定性提高,流动性得到改善。
一般在水泥浆体中掺入适量减水剂能促使新拌混凝土显示出较强的触变性。这是由于水泥颗粒表面对减水剂的吸附溶剂化膜层的形成以及电位的提高等原因,若稍加振动又会表现出较好的流动性。不加减水剂的新拌混凝土的触变性要弱很多。
2、减水剂对新拌混凝土和易性的影响
影响新拌混凝土和易性的因素很多,主要是水泥,集料,用水量,外加剂的性质和用量,温度等因素。当其它条件相同时和易性则与减水剂的种类和掺量有一定关系。新拌混凝土的和易性通常用塌落度值测定来衡量。混凝土拌制后到浇灌需要有一段运输等候停放时间,往往使混凝土和易性变差,造成施工困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实验证明掺用减水剂能改善混凝土的初始和易性,但往往其坍落度损失要比不掺减水剂的基准混凝土要大些,其原因有:
水泥中矿物吸附减水剂能力有强弱。水泥中主要矿物吸附减水剂能力顺序为C3A>C4AF>C3S>C2S,一加水搅拌,就促使较多分散剂涌聚到水泥颗粒表面,整个液相中减水剂浓度下降,当浇灌时,对水泥起分散作用的减水剂量渐显不足,因而坍落度随时间而逐渐减小。
气泡外溢及水分蒸发。即使是非引气性减水剂在掺入混凝土中时也有一定气派引入,而在运输等过程中气泡不断外溢消散,并伴随着水分蒸发,高效减水剂表现的尤为显著。
掺入减水剂后由于分散、湿润等作用,使水泥初期水化速度过快,水化产物增多,固体量增加,整个体系粘度增加,致使坍落度值下降较快,高温条件下更甚。
坍落度随减水剂的掺量增加而增大。减水剂掺量为水泥用量的0.5%以内时,其坍落度增大幅度较大,若超过0.5%,其坍落度增加的幅度明显下降。但是普通减水剂的常用量为0.25%,超掺量会显示出强烈延缓凝结和硬化作用,而高效减水剂的常用掺量为0.50%-0.75%。在常用掺量下,当配合比和用水量相同时,掺普通减水剂者坍落度可增大2倍以上,而高效减水剂可增大3倍以上。
3、减水剂对混凝土凝结时间的影响
混凝土凝结时间是施工中一项重要的参数,尤其是对大体积混凝土施工更为重要。适量的掺加缓凝剂可延缓混凝土的凝结时间,便于解决施工中所出现的问题。
温度对掺减水剂混凝土的凝结时间影响规律与普通混凝土相类似,随着温度的提高,水泥的水化反应速率加快,其凝结时间和硬化过程也相应缩短。
4、减水剂对混凝土耐久性能的影响
4.1对抗冻融性的影响
混凝土的抗冻融性在其他条件相同的情况下,很大程度上是受水灰比和合气量这两个重要因素制约。实验发现,混凝土的水灰比愈小,其抗冻融性能愈好,掺入具有一定引气作用的减水剂,其抗冻融性能有更大的改善。目前国内常用的减水剂均有不同程度的减水和引气作用,因此也将有利于提高混凝土的抗冻融性。
另外需加以证明,混凝土这种多孔多相聚集体其包含着各种不同尺寸的孔隙,孔中水的性质随孔径不同而有很大差异。从混凝土气泡结构和抗冻融性能的关系的研究结果发现,即使混凝土中引入相同数量的空气,由于外加剂的品种不同,气泡在混凝土中的结构,即气泡直径和分布形状的不同,因而对抗冻融性能的影响也有明显的差异。一般在混凝土中引入2%的气体上就可以改善混凝土的耐久性,若引气量超过6%,则不但会使混凝土的强度显著降低,而且耐久性也会有下降趋势。所以适宜的含气量控制范围一般为2%-5%。
4.2对抗渗性的影响
一般影响抗渗性较大的是水灰比,当水灰比大于0.55时,由于拌和混凝土所使用的水远远超过水泥水化所需要的水,因此在混凝土中存在着水化剩余水、早期蒸发水和泌水通道等留下的原生孔缝将导致混凝土的透水性急剧增加,但若水灰比太低,由于混凝土的和易性太差而导致无法制成充分密实的混凝土结构,其抗渗性能还是无法提高。
采用减水剂或引气减水剂,在和易性相同情况下,就可大幅度地减少拌和用水量。若掺入引入适量微小气泡的减水剂,由于减少泌水通道,从而对提高其抗渗及抗冻性能均会起好的作用,若在减水剂中适量复合些膨胀剂,在有限条件下也是制成抗渗性能良好的密实混凝土的一个有效途径。
结束语
综上所述,使用减水剂能有效提高混凝土施工的质量,因此要注重在混凝土施工中运用减水剂。在此基础上,减水剂能做到平衡水灰比、降低水泥分子摩擦强度,增加水泥的流动性、提高石灰和碎石的契合度,从而提高建筑的可抗性。因此在混凝土施工中,可以积极添加减水剂来完成工作。
参考文献:
[1]雷頫.浅析减水剂在混凝土施工中的作用及建议[J].黑龙江交通科技,2013,05:45+47.
[2]阎平,王永杰.减水剂在混凝土施工中的作用[J].科技情报开发与经济,2010,13:213-215.
论文作者:张迁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:混凝土论文; 减水剂论文; 水泥论文; 水灰比论文; 和易论文; 颗粒论文; 作用论文; 《基层建设》2018年第8期论文;