行业动态

聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2018-08-14 15:16:09  属于:行业动态
文章摘要:研究了不同单体组成的聚羧酸减水剂、普通型聚羧酸减水剂及缓释型聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响,研究表明: 在 0 ~ 24 h 内,缓释型聚羧酸减水剂的混凝土收缩率比普通型聚羧酸减水剂的低; 大、小单体的种类对混凝土收缩值有显著影响,缓释型聚羧酸外加剂对混凝土 6 h 和 28 d 塑性收缩值均小于普通型聚羧酸减水剂,其中,小单体采用丙烯酸、大单体采用 SPEG 制得的缓释型聚羧酸减水剂对混凝土 6 h 和 28 d 塑性收缩值最小。

0 前 言

作为第三代减水剂的聚羧酸减水剂是一种新型高性能减水剂,与传统减水剂相比,具有诸多优点,比如掺量小、减水率高、保坍性好、分散性好、与水泥适应好、环保性能好等
[1]
优点 ,被越来越广泛地应用于混凝土工程,现已成为国内外研究的重点与热点。随着现代水泥混凝土技术的发展,各种掺合料广泛应用于混凝土中,由于原材料的相容性不佳引起的各种混凝土质量问题日益凸显,具体表现为混凝土早期流动性、凝结硬化不正常、坍落度经时损失过大、减水剂过掺等问题。
[2] 。因此,保坍性能更优异的缓释型聚羧酸减水剂应运而生,它不但起到低掺量高减水的作用,还有比普通型聚羧酸减水剂更优秀的保坍性能。

混凝土塑性收缩指发生在混凝土塑性阶段的收缩,我国对聚羧酸高效减水剂的研究与探讨,主要进行的是合成工艺、分子结构与减水剂的性能等方面的研究,对于有关不同单体组成的聚羧酸减水剂、普通型聚羧酸减水剂及缓释型聚羧酸减水剂塑性收缩性能的研究鲜少有发表且对其研究未形成完整体系。因此有待进一步系统研究不同聚羧酸外加剂种类及不同大小单体制成的聚羧酸减水剂塑性收缩效率的影响。

1原材料及试验方法

1.1 原材料

1) 水泥: 重庆小南海水泥有限公司生产的 P·O42.5R 水

泥,主要性能及化学成分见表 1 ~ 2。


聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响

聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响
 

4) 聚羧酸减水剂: 重庆科之杰新材料集团有限公司生产的普通型聚羧酸减水剂和缓释型聚羧酸减水剂,其基本性能指标见表 5。


聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响

 

5) 粗集料为长江卵碎石,采用 5 ~ 10 mm、10 ~ 20 mm 连续级配,针片状含量 3.5%,含泥量 0.1%,泥块含量 0.1%,含水率 0.1%,压碎指标为 7%,堆积密度为 1 650 kg /m3 ,表观密度为 2 650 kg /m3 ; 细集料为石灰岩机制砂,细度模数为 2.8,含粉量为 5.5%。

6) 试验用水为自来水与去离子水,符合《混凝土用水标准》( JGJ 63—2006) 规定的技术要求。

1.2 试验方法

混凝土塑性收缩试验参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》( GB /T 50082—2009) 中的早期收缩试验非接触方法进行。

2试验结果及分析

1) 不同种类聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响。聚羧酸减水剂能减少混凝土的用水量,改善混凝土的工作性,推动了高强混凝土的发展同时还改善了混凝土的微观结构,对混凝土各种性能起到很大的改善作用。

但也带来了一定的负面效应,其中最突出的一点就是混凝土收缩裂缝出现的几率增多。本次试验研究了普通型和缓释型聚羧酸减水剂对混凝土早期塑性收缩性能的影响,实验配合比见表 6。


聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响
 

混凝土塑性收缩指发生在混凝土塑性阶段的收缩,目前ACI 将其定义为发生在混凝土凝结前的收缩 。混凝土塑性收缩的原因是在混凝土干燥前,新拌混凝土颗粒间空隙充满水分。随着混凝土凝结硬化,表层水分蒸发使水从混凝土内部浆体中迁移走,因此,浆体内孔隙中水形成复杂的凹液面,产生毛细管负压 。在毛细管负压的作用下,浆体的体积产生收缩。浆体中毛细管负压不断增加至一个临界压力。在这个过程中,浆体中水分不再均匀分布在浆体中,而是重排成一些不连续的彼此间存在空隙的区域。塑性收缩会在毛细管压力达到临界压力前达到最大值,之后将不再发生塑性收缩 。

图1 为普通型和缓释型聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩的影响,从图 1 中可以看出,掺缓释型聚羧酸减水剂的混凝土收缩率比普通型的低,在 24 h 时,缓释型减水剂比普通型减水剂的收缩率降低了 11.9%。在混凝土中加入高效减水剂,释放出由水泥颗粒包裹的自由水。依据减水机理,减水剂对水泥石的收缩的影响是两方面的: 首先,减水剂可有效降低水的表面张力,有减少收缩的作用; 其次,由于包裹水的释放,减水剂的掺加使水泥石孔隙分布细化,有增大水泥石收缩的趋势。因此,两方面的共同作用决定了水泥石收缩的变化。与普通型聚羧酸减水剂相比,缓释型减水剂延缓了胶凝材料中水分的释放,减少了失水速率,有利于降低混凝土的塑性收缩。


聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响

图1 普通型和缓释型聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩的影响
 

2) 不同单体合成的聚羧酸外加剂对混凝土收缩性能的影响见表 7 ~ 8。

表7 ~ 8 所示为掺有不同大、小单体合成的聚羧酸外加剂混凝土的收缩性能,大、小单体的种类对混凝土收缩值有显著影响。从表 7 可看出,大单体采用 TPEG、小单体种类分别采用丙烯酸、甲基丙烯酸类和马来酸酐制成的普通型聚羧酸减水剂,混凝土 6 h 和 28 d 的塑性收缩均大于大单体采用

TPEG、小单体种类分别采用丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟乙酯制成的缓释型聚羧酸减水剂; 从表 8 可看出,小单体采用丙烯酸、大单体采用 SPEG 制成的缓释型聚羧酸减水剂,其混凝土 6 h 和 28 d 塑性收缩均小于小单体采用丙烯酸、大单体采用 TPEG 和 HPEG 制成的普通型聚羧酸减水剂,其中,小单体采用丙烯酸、大单体采用 SPEG 制得的缓释型聚羧酸减水剂对混凝土 6 h 和 28d 塑性收缩值最小。


表 7 小单体种类对混凝土收缩的影响( 大单体: TPEG)


聚羧酸减水剂对混凝土塑性收缩性能的影响
 

3 结 论

1) 在 0 ~ 24 h 内,缓释型聚羧酸减水剂的混凝土收缩率比普通型聚羧酸减水剂的低。

2) 大、小单体的种类对混凝土收缩值有显著影响,缓释型聚羧酸外加剂对混凝土 6 h 和 28 d 塑性收缩值均小于普通型聚羧酸减水剂,其中,小单体采用丙烯酸、大单体采用 SPEG 制得的缓释型聚羧酸减水剂对混凝土 6 h 和 28 d 塑性收缩值最小。


如对我公司产品感兴趣的话,欢迎您及时致电我公司,我们的联系方式是:400-619-1068 18932913086

新闻资讯News

关联信息Related