萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较.docx
聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用对混凝土的影响-工程技术研究0463

聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用对混凝土的影响1、引言萘系高效减水剂由于其减水率不太高,保坍效果不是很好,碱含量高等缺点难以满足高性能混凝土的施工要求,故萘系高效减水剂逐渐被减水效果好,低坍落度损失,与水泥相容性更好发的聚羧酸高效减水剂所替代。
由于聚羧酸高效减水剂的生产成本高,很多商品混凝土生产厂家萌发把两种高效减水剂互相复合使用的想法,但是又顾虑复合使用后其混凝土的性能与效果如何一直尝试甚少。
本文通过大量的试验论证,把聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂按一定比列掺合起来,分析两种减水剂同时使用对混凝土产生的影响。
2、实验2.1、原材料(1)水泥:采用P·O42.5普通硅酸盐水泥,其物理性能指标参见表1。
表1 水泥物理性能指标(2)砂:天然河砂—中砂,其性能指标见表2。
表2 天然砂性能指标(3)石:卵石,其性能指标见表3。
表3 卵碎石性能指标(4)外加剂:标准型聚羧酸高效减水剂掺量(2.0%)和标准型萘系高效减水剂掺量(2.0%)。
2.2、实验室配合比数据2.2.1、对两种不同高效减水剂进行性能检测,结果见表4。
表4聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂性能。
有表4可以看出标准型聚羧酸高效减水剂不管是从减水率,坍落度保有量还是强度方面,各项性能指标皆优于标准型萘系高效减水剂。
2.2.2、标准型聚羧酸高效减水剂与标准型萘系高效减水剂复合使用。
其试验结果见表5。
表5聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用有表5可以看出在配制相同坍落度的情况下,随着聚羧酸高效减水剂掺量的不断变小,外加剂减水率变大,坍落度损失变小,28天抗压强度变化不是太大,但总体呈递增趋势。
3、试验总结实验结果表明聚羧酸高效减水剂与萘系高效减水剂复合使用后其性能低于它们其中任何一种外加剂单独使用,故不推荐这两种外加剂复合使用。
如非要使用应注意:随着二者掺量的变化,聚羧酸高效减水剂的比例越大,性能越差,强度呈递减趋势。
萘系高效减水剂掺量的提高,混凝土的性能会逐渐变好,强度呈递增趋势,但无法超越单独使用萘系高效减水剂的效果。
聚羧酸减水剂和萘系减水剂的适应性试验

第47卷第5期6g坊2021年5月Sichuan Building Materials Vol.47,No.5May,2021聚竣酸减水剂和蔡系减水剂的适应性试验刘波(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司信息技术研究院,云南昆明650033)摘要:分别对2种聚竣酸减水剂和1种蔡系减水剂的适应性进行试验,进而了解聚竣酸减水剂和蔡系减水剂性能。
关键词:幾酸减水剂;秦系减水剂;适应性中图分类号:TU528.042.2文献标志码:A文章编号:1672-4011(2021)05-0001-02DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2021.05.0010前言为了进一步改善水电工程中所用混凝土性能,以促进新产品、新技术在水电工程中的应用,分别对2种聚竣酸减水剂和1种茶系减水剂进行适应性试验,为工程使用减水剂的可行性提供依据。
1原材料及试验方法1.1原材料1)胶凝材料。
水泥采用红塔滇西水泥股份有限公司生产的P•MH42.5级中热硅酸盐水泥(简称“中热水泥”)。
掺合料采用宣威发电有限责任公司生产的I级粉煤灰(简称“I级灰”)。
2)骨料。
骨料采用砂石系统加工生产的骨料。
3)外加剂。
①采用江苏苏博特公司生产的JM-PCA聚竣酸类超塑化剂;②采用浙江龙游五强混凝土外加剂有限公司生产的ZB-1C聚竣酸类超塑化剂;③采用浙江龙游五强混凝土外加剂有限公司生产的ZB-1A缓凝型高效减水剂;④根据外加剂厂家对聚竣酸外加剂相容性试验结果,引气剂采用上海麦斯特建材有限公司生产的AEA202型引气剂。
1.2试验方法混凝土试验参照《混凝土外加剂》(GB8076-1997)和《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999)方法进行。
2试验结果与分析2.1外加剂匀质性复核检测试验根据外加剂厂家提供的样品对外加剂本体匀质性进行检测,结果列于表1。
表1外加剂匀质性复核检测结果外加剂密度pH含固量总碱量 氐0Na2O Cl"Na2SO4名称/(g-cm-3)值/%/%/%/%/%含量/% JM-PCA 1.097.1830.38 1.200.04 1.1700.37 ZB-1C 1.078.6822.25 1.210.02 1.2000.94 ZB-1A* 1.559.5792.8015.190.2915.00.57 4.13注:表中“*”为茶系减水剂,其余的为聚竣酸类减水剂,下表类同。
萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较

萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较一、混凝土减水剂概述及作用机理减水剂是一种重要的混凝土外加剂,能够最大限度地降低混凝土水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂分为普通减水剂和高效减水剂,减水率大于5%小于10%的减水剂称为普通减水剂,如松香酸钠、木质素磺酸钠和硬脂酸皂等;减水率大于10%的减水剂称为高效减水剂,如三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木质素磺酸系和聚羧酸系等。
在众多高效减水剂中,具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能,成为近年来国内外研究和开发的重点。
减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。
减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下,能使单位用水量减少;或在不改变单位用水量的条件下,可改善混凝土的工作性;或同时具有以上两种效果,又不显著改变含气量的外加剂。
目前,所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂,属于阴离子表面活性剂。
水泥与水搅拌后,产生水化反应,出现一些絮凝状结构,它包裹着很多拌和水,从而降低了新拌混凝土的和易性(又称工作性,主要是指新鲜混凝土在施工中,即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能)。
施工中为了保持所需的和易性,就必须相应增加拌和水量,由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙,从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能,若能将这些包裹的水分释放出来,混凝土的用水量就可大大减少。
在制备混凝土的过程中,掺入适量减水剂,就能很好地起到这样的作用。
For personal use only in study and research; not for commercial use混凝土中掺入减水剂后,减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,而亲水基团指向水溶液,构成单分子或多分子层吸附膜。
由于表面活性剂的定向吸附,使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷,于是在同性相斥的作用下,不但能使水泥-水体系处于相对稳定的悬浮状态,而且,能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体,从而将絮凝结构内的水释放出来,达到减水的目的。
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂共26页

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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
文 家 。汉 族 ,东 晋 浔阳 柴桑 人 (今 江西 九江 ) 。曾 做过 几 年小 官, 后辞 官 回家 ,从 此 隐居 ,田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材, 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
聚羧酸系减水剂PK萘系减水剂
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7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
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9、 陶渊 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
聚羧酸与萘系减水剂在机制砂泵送混凝土中的敏感性对比

曲线对 比。
图 1 两种减水剂掺量一 用水量变化曲线对比
从图 1 可以明显看出,在掺量达到 1 . 3 % 之前,随着 表3 T F . 8 2 0 1 C 聚羧酸高效减水剂不同掺量试验结果 聚羧酸减水剂掺量 的提高 ,混凝土用水量迅速下降,说
保水性 ,测定坍落度 、流动度损失等各项性能,从而找出
减水剂的 “ 适宜掺量范围”,并对不同品种的减水剂进行 范围宽窄的比较。 试验基准混凝土配合 比见表 1 。
表 1 基准混凝土配合比
水 水泥
3 0 0
k g / m,
5 3 1 5 碎 石
4 8 8
粉煤 灰
1 . 0 %一 3 . 0 % )。
搅拌用水 :自来水。
1 . 2 试验 方法
根据 G B 8 0 7 6 -2 0 0 8《 混凝土外加剂》中规定的各项 试验方法 ,通过试拌混凝土 ,逐步提高减水剂掺量 ,同时 调整用水量,把混凝土的初始坍落度和流动度控制到符合 泵送混凝土要求的情况下,观察混凝土的包裹性、粘聚性 、
明在这一段范围内,聚羧酸的减水率迅速提高 ;而当掺量 >1 . 3 % 以后 ,随着掺量的提高,混凝土用水量下降逐渐趋
目 删 旺
缓;而掺量 >2 . 3 % 以后 ,混凝土用水量达到了稳定 ,也 就意味着达到了该产品的减水性能极限。由此可以看 出, 对于 T F 一 8 2 0 1 C聚羧酸减水剂而言 ,1 - 3 %之前的掺量范围 为 “ 敏感阶段”,1 . 3 %~ 2 . 3 %为基本稳定阶段 ,超过 2 _ 3 % 以后则开始出现 “ 过掺”现象 ,而且不再具有经济性。然 而,对于萘系减水剂而言 , 在掺量达到 1 . 8 %之前,混凝土 用水量一直处于缓慢降低阶段 ;到了 1 . 8 %才开始出现用 水量拐点并逐渐达到稳定阶段 ;而掺量 >2 . 3 % 以后 ,很
综合比较萘系、聚羧酸系减水剂

作用机理
润滑:减水剂极性亲水基团与氢键缔合,在水泥颗粒表面形成溶剂化水膜,减小摩擦,起到润滑作用
特有的梳型分子结构,具有大量长短不同的侧链,在水泥浆体中,主链吸附在水泥颗粒的表面,由于它的分子侧链交叉复杂延伸到水泥浆体溶液中,吸附外加剂的水泥颗粒受到空间位置的限制,难以再相互靠近团聚,所以表现出稳定分散水泥颗粒的作用
7、常用掺量(水剂)为水泥重量的0.6~1.2%,配制超高强砼时,掺量可提高到1.3~1.8%;
8、PCA较萘系等减水剂对砂、石的含泥量更为敏感,表现为减水率低、保塑性变差等现象;
9、净浆试验时,PCA尤其是保坍型PCA初始净浆流动度小甚至无流动性,1h后增加很大,净浆流动度与混凝土减水率没有明显的相关性;
性能
1.萘系减水剂的掺入延缓、削弱水化放热峰,且随掺量增加作用增强。
2.萘系的掺入抑制水泥水化,延缓结构生成,水泥浆体在较长时间内
保持塑性状态,电阻率的增加被延缓。
1、含气量的稳定性及可调控
2、高温缓凝
3、高温保坍(中、低坍落度保坍)技术
4、超早强技术
5、微结构调控(减缩、抗裂)
注意事项
1、冬季结晶:堵管
4、在夏季减水率略高于冬季,保坍能力略有降低;
5、冬季低温下PCA减水率初始释放缓慢,初始流动度小,30min内明显增长,表现为流动性滞后增长;可适当延长搅拌时间、提高混凝土拌合温度、降低PCA的保塑性等方式缓解或彻底解决。
6、PCA掺量低于0.15%时,保坍性能有所下降,或混凝土配合比比较特殊而对保坍性能要求较高时,可通过生产厂家技术人员调整分子结构适当降低减水率增加保坍性能(郑州国展);
2、超掺:提高保塑能力,凝结时间显著延长
聚羧酸减水剂与萘系减水剂混合后对混凝土性能的影响

聚羧酸减水剂与萘系减水剂混合后对混凝土性能的影响聚羧酸系高性能减水剂与萘系高效减水剂是两种作用机理不同的混凝土减水剂,各有其特点。
聚羧酸系减水剂掺量低、减水率高、保坍性好、收缩率低、绿色环保等优点,但对混凝土其他原材料及环境具有较高的敏感性,而且价格较高;萘系减水剂适应性较好,价格较便宜,但减水率一般。
能不能在拌制混凝土时,将两种减水剂复合使用,进行优势互补呢?大量文献表明,聚羧酸减水剂与萘系减水剂是不能复合使用的,否则将对混凝土性能产生不良影响。
试验证明,聚羧酸系减水剂与萘系减水剂对胶凝材料粒子的吸附形态不同,故减水作用机理不同。
聚羧酸系减水剂为梳状高分子,减水机理为空间位阻作用。
其主链上所带的极性阴离子活性基团吸附在强极性的水泥颗粒表面上,具有亲水性的支链可以延伸进入液相形成较厚的聚合物分子吸附层,当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生位阻作用,使得水泥颗粒之间分散。
萘系减水剂属于阴离子表面活性剂,减水机理为静电斥力作用。
减水剂中的磺酸根离子就会在水泥粒子的正电荷钙离子作用下而吸附于水泥粒子,形成扩散双电层的粒子分布,使水泥粒子在静电斥力作用下分散,把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来,使混凝土分散性提高。
当将两者复合使用时,减水率下降,混凝土流动性减小,坍落度经时损失加大,甚至混凝土的初始工作性已经无法满足。
究其原因,还是两者的减水机理不同所致:复合使用时,羧酸根离子与磺酸根离子存在竞争吸附现象,先吸附于水泥颗粒表面的基团就会对水泥颗粒的分散性起到主导作用。
与羧酸系的羧酸根阴离子基团相比,萘系中的磺酸根离子吸附速度较快,从而阻止了聚羧酸分子对水泥颗粒的吸附,使聚羧酸系高性能减水剂的塑化效应无法充分发挥,因此两者复合使用时往往效果不好,反而造成不必要的浪费。
萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较

萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较1、萘系减水剂拌合物坍落度损失较聚羧酸系减水剂快。
掺聚羧酸减水剂的混凝土和易性较好,在较高的掺量或较高用水量时也不会发生明显的离析、泌水,混凝土在模板中的沉降也较小,就稳定性指标来说,聚羧酸减水剂要明显好于萘系减水剂2、萘系减水剂的适应性较聚羧酸系减水剂强。
某一具体的聚羧酸系产品的“适应面”不及萘系产品。
萘系产品是由相同原材料在相同工艺条件下合成的结构性能相同的产品,聚羧酸减水剂是由不同种原材料在不同工艺条件下合成的具有相类似分子结构的一类产品。
萘系产品的不同主要体现在原材料的品质和工艺条件的稳定性上,而聚羧酸产品的不同基于化学分子结构的不同。
具体到应用上,萘系产品对不同情况的适应性更多表现在最佳掺量在一定范围内的波动或坍落度损失值的相对大小。
对于某一具体聚羧酸产品,情况截然不同:如果该产品能适应混凝土材料,混凝土状态会很好,坍损也小;若不能适应混凝土材料,则结果就不是程度的不同了,而可能是完全失效,这时必须换用另一种类型的产品才能解决。
事实上这样的情况经常发生,特别是用北方原材料,可能原因是水泥矿物、微量元素或助磨剂等。
也就是说从“适应面”上说,某一特定的聚羧酸产品的适应性不及萘系产品。
聚羧酸系减水剂的拌合物含气量通常较萘系的大,气泡孔径也较大;聚羧酸产品拌制的混凝土工作性较萘系产品拌制的工作性一般要优异。
3、减水剂的掺量与减水率特性关系有的类型高效减水剂具有明显的饱和点,即当掺量较小,低于饱和点时,减水率较小;而当掺量达到饱和点以后,减水率不再增大,且拌合物会出现泌水现象。
聚羧酸系减水剂正属于这一类型减水剂,而萘系减水剂饱和点不明显,减水率随掺量增加逐渐增大,没有明显的拐点,且流动性随时间减小明显( 用5min 和60min 时检测流下时间的差异表示) ,即工作度损失较大。
应用聚羧酸系减水剂时,需要注意避开敏感区,即接近饱和点的掺量,或者说是减水率最大的掺量。
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萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较萘系高效减水剂与聚羧酸系减水剂的性能比较一、混凝土减水剂概述及作用机理减水剂是一种重要的混凝土外加剂,能够最大限度地降低混凝土水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
减水剂分为普通减水剂和高效减水剂,减水率大于5%小于 10%的减水剂称为普通减水剂,如松香酸钠、木质素磺酸钠和硬脂酸皂等 ; 减水率大于 10%的减水剂称为高效减水剂,如三聚氰胺系、萘系、氨基磺酸系、改性木质素磺酸系和聚羧酸系等。
在众多高效减水剂中,具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、坍落度保持性能良好、掺量低、不引起明显缓凝等优异性能,成为近年来国内外研究和开发的重点。
减水作用是表面活性剂对水泥水化过程所起的一种重要作用。
减水剂是在不影响混凝土工作性的条件下,能使单位用水量减少 ; 或在不改变单位用水量的条件下,可改善混凝土的工作性 ; 或同时具有以上两种效果,又不显著改变含气量的外加剂。
目前,所使用的混凝土减水剂都是表面活性剂,属于阴离子表面活性剂。
水泥与水搅拌后,产生水化反应,出现一些絮凝状结构,它包裹着很多拌和水,从而降低了新拌混凝土的和易性 ( 又称工作性,主要是指新鲜混凝土在施工中,即在搅拌、运输、浇灌等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能 ) 。
施工中为了保持所需的和易性,就必须相应增加拌和水量,由于水量的增加会使水泥石结构中形成过多的孔隙,从而严重影响硬化混凝土的物理力学性能,若能将这些包裹的水分释放出来,混凝土的用水量就可大大减少。
在制备混凝土的过程中,掺入适量减水剂,就能很好地起到这样的作用。
混凝土中掺入减水剂后,减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,而亲水基团指向水溶液,构成单分子或多分子层吸附膜。
由于表面活性剂的定向吸附,使水泥胶粒表面带有相同符号的电荷,于是在同性相斥的作用下,不但能使水泥, 水体系处于相对稳定的悬浮状态,而且,能使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体,从而将絮凝结构内的水释放出来,达到减水的目的。
减水剂加入后,不仅可以使新拌混凝土的和易性改善,而且由于混凝土中水灰比有较大幅度的下降,使水泥石内部孔隙体积明显减少,水泥石更为致密,混凝土的抗压强度显著提高。
减水剂的加入,还对水泥的水化速度、凝结时间都有影响。
这些性质在实用中都是很重要的。
但是,减水剂在有效地破坏水泥浆体的絮凝结构释放出内部的自由水的同时也削弱了水泥颗粒与水之间的作用。
从这个角度来说,它总是会不同程度地加剧拌合物的泌水和沉降离析现象,这是现今混凝土浇注后常在表面出现花斑,严重时则形成蜂窝麻面、网状或沿着箍筋的塑性收缩裂缝等瑕疵的重要原因。
二、萘系高效减水剂萘系高效减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂,化学名称萘磺酸盐甲醛缩合物。
具有非引气、超塑化、高效减水和增强等功能。
特点 : 低碱、低硫酸钠、对水泥适应性强,特别适合于有高效减水和增强要求的流态混凝土、蒸养混凝土,也可用作复合混凝土外加剂的母体材料。
萘系高效减水剂是各类复配外加剂的主要原料,如 : 泵送剂,缓凝高效减水剂,早强高效减水剂等。
可用于日最低气温 0?以上施工的混凝土,并适用于制备大流动性混凝土,高强混凝土以及蒸养混凝土。
掺萘系高效减水剂的混凝土采用蒸汽养护时,必须在混凝土具有必要的结构强度后才能升温,蒸养制度应通过试验确定。
萘系高效减水剂主要性能特点如下:1、高效减水。
其减水率达25%以上。
超塑化,能有效增大混凝土的流动性,减少泌水和离析,从而改善混凝土的和易性,便于施工、易于密实。
2、增强效果好。
在胶凝材料用量相同的条件下,掺高效减水剂的混凝土1d、3d、7d 和 28d 抗压强度较同期基准混凝土可提高50,110%、40,90%、 40,70%和20,40%。
3、适应性强,适应于各种规格、型号的水泥。
产品与其它外加剂相容性好,与膨胀剂、引气剂等外加剂及粉煤灰等活性掺合料相配合,功能相互补充、相互激发。
4、凝结时间适宜。
产品对水泥的初、终凝时间影响很小,其凝结时间差一般在 1h 之内。
5、产品硫酸钠含量低,配成液体在冬季无结晶,解决了在冬季混凝土制造中因硫酸钠结晶而造成管道堵塞的难题,为冬季混凝土施工提供了便利; 与缓凝组分复合后,混凝土坍落度经时损失小。
6、产品安全性能好。
无毒、无刺激性和放射性,不含对钢筋有锈蚀危害的物质 ; 不易燃易爆,属非危险品。
7、耐久性好。
产品能有效改善混凝土的孔结构,从而大幅度提高混凝土的抗渗、抗碳化和抗冻融等耐久性能指标。
8、使用方便。
产品既可以直接使用,亦可以先溶解于水,配成溶液型外加剂使用,适用各种施工环境或搅拌机型的要求。
9、萘系减水剂拌合物坍落度损失较快。
三、聚羧酸系高效减水剂聚羧酸系减水剂的主要作用机理:具有梳型结构的聚羧酸系减水剂掺入新拌混凝土后,减水剂所带的极性阴离子活性基团如—SO 3-、— COO等-通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用紧紧地吸附在强极性的水泥颗粒表面,从而使水泥颗粒带电,根据同性电荷相斥原理,阻止了相邻水泥颗粒的相互接近,增大了水泥与水的接触面积,使水泥充分水化,并且在水泥颗粒扩散的过程中,释放出凝聚体所包含的游离水,改善了和易性,减少了拌水量。
同时结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。
当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。
因此,对水泥颗粒产生静电作用力和空间位阻斥力的聚羧酸系高效减水剂,在用量较小的情况下,便对水泥颗粒有显著的分散作用,同时聚合物的亲水聚醚侧链在水泥矿物水化产物中仍可以伸展开,这样聚羧酸类减水剂受到水泥的水化反应影响小,可长时间地保持分散效果,使坍落度损失减小。
与其它高效减水剂相比,聚羧酸类减水剂更重要的特点是它可以往主链上添加具备不同作用的基团,因此集不同功能于一种产品。
例如除大幅度减小用水量外 , 还可以引气、调凝等 ; 也可以根据不同用途需要添加基团,例如用于预拌混凝土时,就强化保持工作度性能良好的基团 , 以满足长距离运输、长时间待用的需要 ; 用于预制混凝土时,则增加可以使拌合物发挥高早期强度的基团,以满足不用蒸汽养护也无需延长生产周期的需要等。
但是 , 随着聚羧酸类减水剂在大型混凝土工程中的推广应用 , 也逐渐暴露出一些问题 , 例如有时混凝土拌合物显现过于粘稠、粘底 , 以及浇注后泌水、分层现象严重,拆模后表面呈现麻面、砂线、气孔多,硬化后上表面呈现厚砂浆层等 , 尤其是水下灌注混凝土、掺粉煤灰混凝土等。
究其原因,可能与使用者对聚羧酸类减水剂的特性 , 以及它与水泥、矿物掺和料的相容性特点不熟悉有密切关系。
由于聚羧酸系高性能减水剂掺量小、减水率高,使用聚羧酸系高性能减水剂配制C45以上的各类高性能混凝土,可以大幅度降低工程成本,具有显著的技术经济效益 ; 用于配制 C45以下等级混凝土,虽然聚羧酸系高性能减水剂的成本偏高,但可以通过增加矿物掺合料用量,降低混凝土的综合成本,同样具有一定的技术经济效益。
( 一) 、主要性能特点1、掺量低、减水率高 : 减水率可高达 45%,可用于配制高强以及高性能混凝土。
2、坍落度经时损失小 : 预拌混凝土 2h 坍落度损失小于 15%,对于商品混凝土的长距离运输及泵送施工极为有利。
3、混凝土和易性和稳定性好但流动性稍差: 用聚羧酸系高性能减水剂配制的混凝土即使在高坍落度情况下,也不会有明显的离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。
用于配制高标号混凝土时,混凝土和易性好、粘聚性好,混凝土易于搅拌。
4、混凝土收缩小 : 可明显降低混凝土收缩,显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。
5、碱含量极低 : 碱含量 ?0.2%。
6、产品稳定性好 : 低温时无沉淀析出。
7、唯一的缺点可能就是与其他水泥和胶凝材料的适应性问题,可以这么说,聚羧酸类减水剂是所有减水剂系类中与水泥适应性最差的外加剂之一,虽然聚羧酸系减水剂与大多数水泥有良好的适应性,但对个别水泥有可能出现减水率偏低,坍落度损失偏大的现象。
另外,水泥的细度和储存时间也可能会影响聚羧酸系减水剂的使用效果。
所以在使用之前都要对水泥以及其他胶凝材料做适应性实验来确定其性能好坏,这是很值得注意的地方~8、某些聚羧酸系减水剂不可与萘系减水剂混合使用,使用聚羧酸系高性能减水剂时必须将使用过萘系高效减水剂的搅拌机和搅拌车冲洗干净否则可能会失去减水效果。
9、聚羧酸减水剂的掺量使用前应进行混凝土试配试验,以求最佳掺量。
10、由于掺用聚羧酸系减水剂混凝土的减水率较大,因此坍落度对用水量的敏感性较高,使用时必须严格控制用水量。
一般而言,减水剂减水率越高,则在其有效掺量区间内拌和物流动度对掺量越敏感,因此羧酸减水剂比萘系减水剂敏感的多。
11、掺用聚羧酸系高性能减水剂后,混凝土含气量有所增加( 一般为 2%,5%)有利于改善混凝土的和易性和耐久性,不宜直接蒸养混凝土中使用。
( 二) 、聚羧酸系减水剂的若干应用注意事项1、混凝土表面出现浮灰的原因国内相关的标准和应用规程中 , 根据没有减水剂存在的条件下砂浆流动度试验将粉煤灰进行分级,长期以来使人们形成了一个思维定势 : 即粉煤灰的级别与应用效果密切相关。
事实上,由于聚羧酸系减水剂具有不同于萘系减水剂的特性,使掺有级别高的 ?级粉煤灰和这类减水剂的拌合物,尤其是当粉煤灰掺量较小、水胶比较大的拌合物更易于出现泌水、离析分层的现象。
这是因为 ?级灰的玻璃体含量通常较高,在减水剂存在的情况下,它与水的吸附作用进一步减弱,在配制水胶比较大、强度等级较低的混凝土拌合物时就可能更易于出现离析,出现粉煤灰上浮,当表层水分蒸发后就出现粉化现象。
这种现象在建筑物的楼板混凝土浇注过程尤为突出,因其暴露面积大,且强度等级较低,容易观测到 ; 而对于浇注高度大但暴露面小的构件 : 例如柱、墩等,分层离析的问题应该会更加严重,只是不那么显眼而已。
为了减小或避免这种现象,建议在工程中选用等级较低,即烧失量、需水量较大的粉煤灰来配制泵送混凝土或其他流动性要求高的混凝土。
2、应预先稀释与充分搅拌与萘系减水剂的分子量较低,且易于喷雾成粉剂不同,聚羧酸系减水剂的分子量大,因此表观粘度较大,且其掺量较小,因此应在加入搅拌机前,将其预先稀释5,8倍以便于计量,并在短时间拌合,这样可以充分发挥其分散作用。
掺有聚羧酸系减水剂和矿物掺和料且水灰比( 水胶比 )较低的拌合物必须搅拌均匀,才能得到满足需要的工作度。
, 当搅拌设备的拌合作用不足,不能使各组分均匀分散和接触,就会使拌合物外观十分干稠,拌不开,3( 聚羧酸系减水剂与萘系减水剂的相容性聚羧酸系减水剂能否与萘系减水剂复合使用,取决它的组分原材料和生产工艺。