混凝土外加剂范文

时间:2023-04-01 10:24:54

导语:如何才能写好一篇混凝土外加剂,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

混凝土外加剂

篇1

关键词:混凝土外加剂;影响分析

随着建筑行业的发展,混凝土外加剂已经成为新型混凝土不可缺少的部分,混凝土外加剂的特点是品种多、掺量少,在改善新拌和硬化混凝土性能中起着重要的作用,又是混凝性的主要技术途径,不同的外加剂可以使混凝土性能获得不同程度的改善和提高。目前,外加剂对混凝土性能的影响研究和应用虽有较大的成果,但仍有许多基础研究、开发和应用技术值得进一步探讨。

1 定义及历史回顾

1.1 定义

根据国际标准化组织ISOTC/SC3对混凝土外加剂的定义如下:混凝土外加剂是在混凝土、砂浆、净浆拌和时或在额外增加的拌合操作中掺加量等于或少于水泥重量5%,而使混凝土的正常性能得以按要求改性的一种产品。

1.2 历史回顾

混凝土外加剂作为产品在混凝土中应用的历史约有60-70年

正式的工业产品始见于1910。到20世纪30年代,美国为提高路面混凝土质量和耐久性而使用了“文沙树脂”。真正的产品是1935年美国的E.W.Sexiptrt研制的以砂浆废液中木质硫酸盐为主要成分的“普浊里”减水剂。1937年美国颁布了历史上第一个减水剂的专利。1954年制定了第一批混凝土外加剂检验标准。

1962年日本花王石碱公司的服部健一首先研究成果了萘系减水剂,即麦地高效减水剂。1964年前西德又研制成功了以磺化三聚氰胺甲醛树脂为主要成分的另一类高效减水剂“Meiment”

为满足混凝土多种性能的要求,国外还大力发展兼有多种性能的复合多功能外加剂以及特殊性能的外加剂。

随着混凝土殊性能要求而发展起来的速凝剂、缓凝剂、引气剂、阻锈剂、防水剂、泵送剂、着色剂、脱模剂、养护剂、水化抑制剂等品种日益增加。目前国外总的外加剂品种在500种左右。

正是由于外加剂的特殊作用,引起了各国普遍的重视。尤其是发达国家和资源相对短缺的国家,更是把外加剂作为一种必不可少的保证技术经济效益的手段。

混凝土外加剂使用最普遍的国家有日本、澳大利亚、挪威、美国。这些国家80%以上的混凝土中应用外加剂。而日本、澳大利亚已达100%。

2 几种混凝土外加剂性能的影响分析

2.1 减水剂对混凝土性能的影响分析

作用机理混凝土减水剂的主要成分是表面活性剂,这些表面活性剂都属于阴离子型表面活性剂。混凝土减水剂并不与水泥起化学反应,减水剂对混凝土的作用主要是通过对新拌混凝土的塑化作用,其对新拌混凝土的塑化作用的机理主要表现在以下3个方面:吸附分散作用、润湿作用、作用。由于减水剂所起的吸附分散、润湿和作用,只要使用较少量的水就可以很容易地将混凝土拌和均匀,使新拌混凝土和易性得到明显改善,这就是减水剂对新拌混凝土的塑化、减水机理。

掺加减水剂对混凝土性能的影响分析

1)掺加减水剂对混凝土流动性的影响。混凝土的流动性一般是由坍落度值表示的。在混凝土用水量和水泥用量不变的情况下,掺加减水剂可增大混凝土的坍落度。

2)掺加减水剂对混凝土含气量的影响。绝大部分减水剂掺入混凝土中,会使混凝土的含气量有所增加。

3)掺加减水剂对混凝土泌水率的影响。混凝土中掺入减水剂,尤其是引气型减水剂,在相同和易性条件下,可显著降低混凝土的泌水率,原因是混凝土的水灰比降低,以及混凝土的分散性得到提高。

4)掺加减水剂对混凝土凝结时间的影响。掺加减水剂会延长混凝土的凝结时间,当减水剂超量掺加时,将导致混凝土严重缓凝,甚至发生长时间不凝结现象,并且对混凝土强度产生较大的副作用。

5)对强度的影响。由于减水剂的掺入,可使混凝土在保持相同流动性的情况下,大幅减小水灰比,因而,混凝土内部水泥石的孔隙率减小,孔结构得到改善,强度提高。

6)对弹性模量的影响。在保持相同水泥用量和相同坍落度情况下,掺加减水剂由于可以提高混凝土的强度,因而会增大弹性模量。

7)对碳化和抗钢筋锈蚀性的影响。掺加减水剂,能够减小混凝土水灰比,细化孔径,增加混凝土的抗渗透性,减小碳化速度,提高混凝土的抗钢筋锈蚀性。

2.2 引气剂对混凝土性能的影响分析

作用机理引气剂的作用机理在于:在混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡,而这些微小的气泡又能稳定地存在于混凝土体内。引气剂的作用机理包括以下方面:界面活性作用、起泡作用、稳泡作用。

引气剂对混凝土性能的影响分析

1)对混凝土和易性的影响。掺加引气剂或引气减水剂在混凝土中引入大量微小且独立的气泡,这种球状气泡能使混凝土的和易性得到较大改善。掺加引气剂或引气减水剂对新拌混凝土和易性的改善主要表现在坍落度增加、泌水离析现象减少等。

2)对混凝土凝结时间的影响。由于引气剂的掺量非常小(0.01%~0.1%),掺加引气剂的混凝土,其凝结时间与不掺的相当,差别不大。

3)对硬化混凝土性能的影响。从减水的结果来讲,混凝土的强度会提高,而从引气的角度来讲,混凝土的强度一般是下降的。

因此,掺加引气剂或引气减水剂后对混凝土强度的影响是两种作用的综合结果。掺加引气剂或引气减水剂的混凝土,其弹性模量比不掺的普遍降低,且降低的幅度大于强度的变化幅度。其原因是由于水泥浆体中大量微小气泡的存在,使浆体的弹性模量降低了。

3 混凝土外加剂的发展方向

3.1 研究开发新型外加剂

过去我国混凝土工程所用混凝土强度等级较低,高等级混凝土的用量较少,目前混凝土向高强高性能混凝土方向发展,要求混凝土具有很好的耐久性,提高混凝土耐久性关键之一是要求提高混凝土的密实性。因此制备高强高性能混凝土要求减水剂的减水率高,并使混凝土具有很好的工作性。

3.2 加强复合外加剂开发研究

复合外加剂是我国外加剂中重要的品种,但我国目前复合技术方面研究不够,一些复合外加剂的掺量大,有些也未能实现某些外加剂的叠加效果。国外的复合外加剂产品很多,但其掺量普遍比我们低,在这方面还是有很多文章可做。

3.3 积极开发矿物外加剂(或称掺合料)

配制高性能混凝土,掺矿物外加剂是一个重要技术措施。随着高性能混凝土的研究和应用,矿物外加剂将会得到广泛的应用。1997年上海磨细矿渣使用达6万吨,这方面应研究各种矿物外加剂性能对高性能混凝土的性能影响,制订矿物外加剂标准。目前制订标准的工作正在进行。

4 结语

总之,由于混凝土外加剂种类繁多,工程技术要求不同,要正确合理地使用好混凝土外加剂。应用混凝土外加剂的总体原则:一是要满足技术需要,二是要有所经济效益,最好是两者兼得,这样才会达到又快又好的建设目的。

参考文献

[1]刘冬梅.混凝土外加剂基础.北京:化学工业出版社,2013.7

[2]熊大玉,王小虹.混凝土外加剂.北京:化学工业出版社,2002.1

篇2

关键字:混凝土外加剂质量检测分析

中图分类号: TU37 文献标识码: A

1、含固量

将已恒量的称量瓶内放入被测液体试样于一定的温度下烘至恒量。结果表示:

重复性限和再现性限

重复性限为0.30%;

再现性限为0.50%;

2、含水率

将已恒量的称量瓶内放入被测粉状试样于一定的温度下烘至恒量。结果表示

重复性限和再现性限

重复性限为0.30%;

再现性限为0.50%。

3、密度试验

根据标准《混凝土外加剂匀质性试验方法》 GB/T 8077—2012中的密度检测试验方法有比重瓶法、液体比重天平法及精密密度计法。我们通常会以精密密度计法和比重瓶法来检测,这里液体比重天平法就不作详细介绍。

1)精密密度计法

先以波美比重计测出溶液的密度,再参考波美比重计所测的数据,以精密密度计准确测出试样的密度ρ值。结果表示:

测得的数据即为20℃时外加剂溶液的密度。

重复性限和再现性限

重复性限为0.001 g/ml

再现性限为0.002 g/ml

比重瓶法

a)比重瓶容积的校正

比重瓶依次用水、乙醇、丙酮和乙醚洗涤并吹干,塞子连瓶一起放入干燥器内,取出称量比重瓶之质量m0,直至恒量。然后将预先煮沸并经冷却的水装入瓶内,塞上塞子,使多余的水分从塞子毛细管流出,用吸水纸吸干瓶外的水。注意不能让吸水纸吸出塞子毛细管里的水,水要保持与毛细管上口相平,立即在天平称出比重瓶装满水后的质量m1。

比重瓶在20℃时容积V按式(3)计算:

b)外加剂溶液密度ρ的测定

将已校正V值的比重瓶洗净、干燥、灌满被测溶液,塞上塞子后浸入20℃±1℃超级恒温器内,恒温20min后取出,用吸水纸吸干瓶外的水及由毛细管溢出的溶液后,在天平上称出比重瓶装满外加剂溶液后的质量为m2。

结果表示

外加剂溶液的密度ρ按式(4)计算:

重复性限和再现性限

重复性限为0.001 g/ml;

再现性限为0.002 g/ml。

4、细度

采用孔径为0.315mm的试验筛,称取烘干试样倒入筛内,用人工筛样,称量筛余物质量按式(3)计算出筛余物的百分含量。

结果表示

(5)重复性限和再现性限

重复性限为0.40%;

再现性限为0.60%。

pH值

根据奈斯特(Nernst)方程E=E0+0.059 15 lg[H+],E=E0-0.059 15 pH,利用一对电极在不同pH值溶液中能产生不同电位差,这一对电极由测试电极(玻璃电极)和参比电极(饱和甘汞电极)组成,在25℃时每相差一个单位pH值时产生59.15 mV的电位差,pH值可在仪器的刻度表上直接读出。结果表示:酸度计测出的结果即为溶液的PH值。

重复性限和再现性限

重复性限为0.2%;

再现性限为0.5%。

6、氯离子含量

氯离子含量的检测有砂、石、混凝土等,在这里讲的氯离子含量的检测试验方法主要是针对外加剂的检测,其检测试验方法有两种:电位滴定法和离子色谱法。这里我主要讲一下电位滴定法的试验方法。

用电位滴定法,以银电极或氯电极为指示电极,其电势随Ag+浓度而变化。以甘汞电极为参比电极,用电位计或酸度计测定两电极在溶液中组成原电池的电势,银离子与氯离子反应生成溶解度很小的氯化银白色沉淀。在等当点前滴入硝酸银生产氯化银沉淀,两电极间电势变化缓慢,等当点时氯离子全部生成氯化银沉淀,这时滴入少量硝酸银即引起电势急剧变化,指示出滴定终点。结果表示:用二次微商法计算结果。通过电压对体积二次导数(即2E/V2)变成零的办法来求出滴定终点。假如在邻近等当点时,每次加入的硝酸银溶液是相等的,此函数(2E/V2)必定会在正负两个符号发生变化的体积之间的某一点变成零,对应这一点的体积即为终点体积,可用内插法求得。

外加剂中氯离子所消耗的硝酸银体积V按式(8)计算:

外加剂中氯离子含量Xcl-按式(9)计算:

(6)重复性限和再现性限

重复性限为0.05%;

再现性限为0.08%。

7、硫酸钠含量

硫酸钠含量检测试验方法有两种,第一种是重量法,第二种是离子交换重量法,在这我主要讲一下第一种检测试验方法“重量法”。

氯化钡溶液与外加剂试样中的硫酸盐生产溶解度极小的硫酸钡沉淀,称量经高温灼烧后的沉淀来计算硫酸钠的含量。结果表示

外加剂中硫酸钠含量XNa2so4按式(10)计算:

重复性限和再现性限

重复性限为0.50%;

再现性限为0.80%。

8、试验的基本要求

1)试验次数与要求

每项测定的试验次数规定为两次。用两次试验结果的平均值表示测定结果。

2)水

本标准所用的水为蒸馏水或同等纯度的水(水泥净浆流动度、水泥砂浆减水率除外)。

3)、化学试剂

本标准所用的化学试剂除特别注明外,均为分析纯化学试剂。

4)、空白试验

使用相同量的试剂,不加入试样,按照相同的测定步骤进行试验,对得到的测定结果进行校正。

5)、灼烧

将滤纸和沉淀放入预先已灼烧并恒量的坩埚中,为避免产生火焰,在氧化性气氛中缓慢干燥、灰化,灰化至无黑色炭粒后,放入高温炉中,在规定的温度下灼烧。在干燥器中冷却至室温,称量。

)6、恒量

经第一次灼烧、冷却、称量后,通过连续对每次15min的灼烧,然后冷却、称量的方法来检查恒定质量,当连续两次称量之差小0.0005g时,即达到恒量。

7)、检查氯离子(Clˉ)(硝酸银检验)

按规定洗涤沉淀数次后,用数滴水淋洗漏斗的下端,用数毫升水洗涤滤纸和沉淀,将滤液收集在试管中,加几滴硝酸银溶液(5g/L),观察试管中溶液是否浑浊,继续洗涤并检验,直至用硝酸银检验不再浑浊为止。

总结所谓适应性是指在混凝土制备时,外加剂按照推荐掺量掺入到水泥—水系统中,能够产生应有效果,则是适应的;相反,不能够产生应有效果,则是不适应的。(不包含使用不满足相关国家标准的外加剂、水泥所引起的问题) 混凝土外加剂与水泥的适应性是个复杂课题,需要水泥厂、外加剂厂、预拌混凝土厂协同解决。对于预拌混凝土厂,要对每一批水泥、每一批外加剂进行检测,尽量将适应性好的外加剂与水泥配合使用,以避免将不适应的水泥与外加剂共同使用而造成材料浪费乃至工程质量事故。

参考文献:[1]郭涛、王玲、王娜等人.《混凝土外加剂匀质性试验方法》.. .2013年5月第一版

篇3

摘要:随着现代水泥混凝土技术的发展,混凝土组分的多元化已成为一种趋势。除波特兰水泥、粗细集料及水外,现代混凝土还一定包括两种重要的外加剂(Admixtures),即以新型高效减水剂代表的化学外加剂(Chemical Admixtures)和以磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等为代表的矿物外加剂(Mineral Admixtures),也称矿物掺合料。事实上,现代水泥混凝土的核心技术目前也主要是围绕着化学外加剂与矿物掺外加剂而展开的。本文研究混凝土外加剂的发展历史。

关键词:混凝土;外加剂;发展历史

混凝土外加剂的发展历史在上个世纪二十年代和三十年代开始,人们都在部分建成的混凝土中添加亚硫酸盐纸浆废液混凝土混合物,其可提高其加工性,并可以提高固化物的强度。1935年美国的EWScxiptrt成功的研究和主要成分降低了生产木浆废液(Pozzolitn)盐剂。然后,在四十年代中期,我们开发了羟酸盐的减水剂。首先预应力混凝土钢筋混凝土,成为混凝土技术后,使特定的技术,1962年日本花王制碱公司服部健一首次制造减水剂研制的萘系减水剂成功,标志着混凝土外添加剂进入一个新的领域。1964年以前,西德开发了磺化三聚氰胺-甲醛树脂作为“Melment”另一种类型的成功的高性能减水剂的主要成分。是减水这样的超级增塑剂的15%以上,即是适于一个更强大的生产高流动性混凝土的空气,它不会溢出。随后,前苏联,它创造了一个新的超级塑化剂“Anuaccah”,它会在含有硫酸盐由丙烯酸废弃物进行处理。可用于新鲜混凝土长途运输,如增塑剂可用于生产高密度的加固件的复杂结构与增塑剂混凝土未掺杂,高强度混凝土的比较,可以得到一个低标号水泥。然后外国混凝土,以满足复杂,和各种发展两者的流动性和通用性的各种性能要求。在80年代后期,日本研究人员的芳环结构90的单一功能,非引气的水溶性树脂,氨基酸基水降低水率可能会变得高达30%坍落度损失而基本上为120分钟,以该开发称为剂,该产品,从而影响到工业生产的水的降低和应用中,如果很容易地与混凝土过多混合,稳定性低。1995年日本,烯不饱和羧酸共聚物,聚羧酸使用高效减水剂的研制成功。在它是高水较少的24%,可以重现高分散性,还以较低的剂量(0.3-0.8%)的是有效地控制坍落度损失和抗收缩等固化和初始强度不影响水泥,高流动性,缺乏分量非高强度混凝土的养护。它已成为一种高性能的AE减水剂混凝土必不可少第五组分并开创了新纪元。

在另一方面,在上世纪30年代,美国学者REDavis在具体添加矿物混合,制造一个新型的粉煤灰水泥混凝土的混凝土。使用来代替粉煤灰硅酸盐水泥的一部分。高炉矿渣水泥行业在德国学者继续说,“应用程序,他被标记下来再新增飞出使用矿物掺合料的开始的文本”,以R.Grunt公布水泥混凝土,并在1942年。在1948年,阿什在大型的俄罗斯马的服务器组蒙大拿项目成功应用,矿物掺合料的应用,开创了一个先例,矿物质的混合物,研究已经推迟后,直到1976年,DJCook是,“水化水泥浆,强度和性能,”和“的稻壳灰水泥和混凝土的性能,矿物掺合料,成为稻壳灰,这是保持在第一谢菲尔德国际会议大学公布的开端”文本开始,挪威研究所的研究,在70年代末期,在,它被用做深度和长期测试混凝土,表示首次OEGjorv技术在硅粉系统(挪威科技学院),取得了显著结果,发明出目前最好的作品硅粉-表明,最好在水泥化学第七届国际会议火山灰的报告主要矿物掺合料和粉煤灰粉煤灰可以在混凝土原材料的质量混合。在21世纪,飞灰,矿渣,其他工业废物在建筑材料中使用的量也增加了。矿物混合物,人的一部分,主叫混凝土的6次成分,具体使得它的一个组成部分潜液压矿物外加剂已:矿物混合物取决于组成和性质,可以分为三大类这样的材料,一氧化钙(35大量的48%),其中,包括Al2O3的SiO2的活性。与氧化钙-的SiO2-Al2O3系从(大约63由68%的CaO相比)化学波特兰水泥熟料的组合物具有的CaO含量低,它不具有单独的液压,和CaO,是石膏兴奋,以产生缓慢水化到其潜在的液压它是因为它可以通过Na2O的激发,K2O的碱金属化合物,硬的固化物的粘合材料形成“碱矿渣,称为如果水合要么有很强的启发。“高炉炉渣(水渣),粒化磷炉渣,但也有某些类型的材料火山灰反应能力,它是这样的材料。,它具有火山灰的矿物的混合物反应的能力。这样的粉煤灰,偏高岭土,我烧硅粉,硅藻土,沸石,煤矸石锂炉渣,凝灰岩,浮石,天然,如火山灰。尽管这样的材料不含有大多数的CaO,包含许多活性的SiO2和Al2O3,无论独立的液压没有潜在的水力特性。可固化的Ca(OH)22水合反应(火山灰反应)形成具有水合硅酸钙和胶凝特性水合铝酸钙,它们的水化在室温和沉淀活动的表现。此外,它将有矿物掺合料的潜液压和火山灰活性。不仅钙,灰烬富含活性二氧化硅和Al2O3(CaO15~20%),增加钙溶液渣,脱硫渣,而不是油炸,尽管这种包括许多钙,一流数量少得多多,但它比第二类型材料的要高得多。因此,这两个潜在水硬性和火山灰反应能力。不仅起到在高密度的细集料在水泥和混凝土填充了很好的作用,以及与矿物混合物的不同的表面吸附和灰的活性,化学组成和特性。这是上述特征导致矿物外加剂,水合步骤中,胶凝成分影响协调强度发展,水泥,以提高石材的内部孔结构,有效水化产物可以提高该组合物和结构。在20世纪90年代,它是朝着混凝土外加剂时代的高科技领域。该应用程序到具体为,对于高强度的结合,特别是粉煤灰,炉渣等矿物质的混合物,高效减水剂化学外加剂和硅粉复合材料和高性能的一个方向。90和高性能混凝土(HPC)是,特别是用于混合减水剂化学外加剂和矿物质的混合物,在出现了,它把高正向请求。国家标准技术研究所在五月1990年年(NIST)和美国混凝土学会(ACI)会议上,第一次高性能混凝土(HPC),这个名词。它们是稳定的机械性能,高的初始强度和韧性和体积稳定性等性能,被配制,以便于倾倒不经分离,必须采取严格的施工过程和品质的原料,一些HPC被认为是既均匀的混凝土混凝土的性能。我们暴露在恶劣的环境中,并且特别适用于高层建筑,桥梁,结构。此后,各国学者实行差异,根据的范围和目的需求的理解,对高性能混凝土的定义,发表了各自不同的看法。各个国家的科学院Gochu守全面的看法的学者,已经提出了高性能混凝土的定义:HPC,混凝土的基本性质是显著增加,新的高科技的混凝土,现代混凝土技术,采用优质的原材料,它是严格按照质量控制方面取得了。另外,将水泥,水,从骨材料,它必须与成功混合和流动剂的足够数量的混合。HPC,主要集中在以下性能:耐用性,可加工性,各种机械性能,适用性,稳定性和经济总量的合理性。

虽然如何提高混凝土高性能,各国有不同的观点,同样的高性能混凝土的性能增益,因为它必须被纳入矿物掺合料和高效减水剂的前提下,其机械性能和而进入加工性,由于混凝土外加剂加入,并且该系统的内部,同时在更复杂的原混凝土,以确保其耐用性和稳定性的体积,我们的考虑,特别是体积稳定性它已成为一个焦点。并且,耐久性不足具体例子体积稳定性和到处早退破坏,即使它不会给具体的概念的开裂。之所以出现这种现象是,在许多方面,材质,有很大比例,以保持适当的帐户和抗裂施工管理,以及不是一个因素中的外部条件,是有导致的混凝土原因体积稳定性因素。

篇4

水泥与混凝土外加剂之间的相容性[1]问题长期以来影响着实际工程,由其普通硅酸盐水泥与混凝土外加剂之间的适应性稳定,为了使普通硅酸盐水泥与混凝土外加剂之间的适应性良好、为了改善和提高混凝土性能和施工性能,现在广泛采用加入掺和料 ——矿粉来配制混凝上,在增加混凝土耐久性,提高工程质量。

关键词:普通硅酸盐水泥  矿粉 混凝土外加剂 适应性

中图分类号:TU375 文献标识码:A

前言

随着国民经济的飞速发展,大型跨江路桥梁、超高层楼房项目相继涌现,工程混凝土需求量增大,为了提高混凝土施工性能并且改善混凝土的耐久性,混凝土中均需掺用一定数量的外加剂,然而,有一个实际问题却一直严重影响应用效果,水泥材料与外加剂也存在的相容性问题,这种问题有时会导致严重的工程事故和不可估量的经济损失。外加剂与水泥之间产生不相容性的原因错综复杂,工程中难以避免,在施工中已引起生产厂家和工程应用部门的高度重视。因此,对使用过程中碰到的实际问题,需要对不同外加剂和不同的水泥及混凝土施工配合比进行对比试验分析。

为较好的解决水泥与外加剂相容性问题,本试验选取有代表性的水泥(P.O 42.5硅酸盐水泥)和矿粉(S95级矿粉)与辽宁华兴外加剂有限公司生产的HW—1型外加剂产品,进行了有关水泥静浆和混凝土性能的对比试验,通过比较水泥、矿粉不同掺量与外加剂的适应性研究,为更好地解决水泥和外加剂相容性问题提供参考。

1原材料及试验方法

1.1原材料

水泥:本溪山水工源水泥生产的P.O42.5硅酸盐水泥,水泥的物理化学性能见下表1。

矿粉:本溪万泉细矿粉有限公司生产的S95级矿粉,其物理性能参数如下表2所示。

碎石:本溪小市生产的石灰岩碎石,级配为5~25mm,表观密度为2.71g/cm3,压碎指标为8.1%。

砂:本溪小市生产的中砂,细度模数为2.8,表观密度为2.6g/cm3。

外加剂:辽宁华兴外加剂有限公司生产的HW—1型外加剂,其物理性能指标如下表3所示。

表1P.O42.5硅酸盐水泥物理力学性能

表2 矿粉物理性能参数

表3外加剂的物理性能指标

1.2试验方法

水泥静浆试验按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》(GB/T8077-2000)中关于混凝土外加剂对水泥掺入矿粉的适应性检测方法进行。掺入矿粉分别为10%、20%、30%、35%、40%、50%。减水剂掺量为2.0%,测定从加水开始后的水泥静浆流动度。 如表4所示。

表4

混凝土试验配合比如下表5所示,P.O42.5硅酸盐水泥的混凝土配合比分别按照1~8进行,w/c为0.48,外加剂的掺量为2.0%.,掺和料矿粉掺量分别为0. %、10%、20%、30%、35%、40%、45%和50%。各种混凝土试验测试方法依据国家现行普通混凝土拌合物力学性能试验标准进行。

2试验结果及分析

2.1掺矿粉对水泥与外加剂静浆流动度的影响

图1在不同矿粉参量条件下对P.O 42.5硅酸盐水泥静浆流动度的变化。

如图1所示,P.O42.5水泥静浆的流动度,随着掺和料矿粉掺量的增加呈现先增大后减小的趋势。静浆流动度发生变化的拐点为矿粉掺量为40%,可见本试验中矿粉掺量的饱和点为40%左右。在饱和点以前,静浆的经时流动度都持续增长,其主要原因可能是:P.O 42.5硅酸盐水泥中吸附外加剂能力:C3A>C4AF>C3S>C2S ,P.O 42.5硅酸盐水泥C3A含量为7%—15%;C3S含量为37%—60%;C2S含量为15%—37%;P.O 42.5硅酸盐水泥与外加剂适应性不好,而掺入掺和料矿粉后C3A、C4AF含量增加,静浆流动度也根这增大,但掺和料掺量超过去时45%时比表面积增大吸附外加剂分子多,静浆流动度也根这减小。

2.2掺矿粉混凝土性能的影响

2.2.1混凝土的坍落度比较试验

图2在不同矿粉参量条件下对混凝土坍落度的变化。

由图2可知:随着矿粉掺量的增加,混凝土的坍落度都呈增长趋势。在矿粉掺量较低时,混凝土已经表现出坍落度增大,并且随着外加剂掺量的增加,混凝土初始坍落度的提高效果也比较明显,当坍落度达到220mm以上后,增加矿粉用量对提高坍落度效果不大,但可以继续提高混凝土流动性。而且,试验中还发现,如果矿粉掺量过大,混凝土也容易出现泌浆。

2.2.2两种硅酸盐水泥混凝土强度比较

图3为P硅酸盐水泥混凝土3d、7d和28d强度,在不同的矿粉掺量时的试验结果。根据试验结果可知,两硅酸盐水泥混凝土3d强度都达到了18~23MPa,28d强度达到了30~40MPa。可见矿粉虽然早期混凝土强度低,但并不影响后期强度的增长,而且由于矿粉的矿物活性高,混凝土28d强度也能过到120%以上。

3结 论

1、对于目前大型跨江路桥梁、超高层楼房使用的P.O 42.5硅酸盐水泥,试验用掺和料与水泥和外加剂,其水泥浆流动度试验结果具有较好的稳定性。

2、掺入矿粉的混凝土强度发展特点是早期强度偏低,后期强度还能继续显著增长。

3利用掺矿粉的砼早期水化热量小,放热热速度慢的特点运用到大体积或高强度等能的砼施工上,解决温度裂缝的控制问题,而且能保证后期强度有明显提高。

参考文献:

1徐定华 .混凝土材料实用指南.中国建材工业出版社.北京:2005.8:84.

2 安同富,刘建江等.聚羧酸外加剂与水泥适应性试验研究[J].混凝土,2006,4:34.

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关键词:外加剂;混凝土;性能影响;节能

中图分类号:TV331 文献标识码: A

一、混凝土外加剂概述

在混凝土搅合之前或者之后添加外加剂,其主要目的就是提高混凝土的性能,其份量不能大于5%,虽然外加剂的份量很少,但是在改善混凝土性能却能得到满意的效果,在混凝土的发展过程中,是不可缺少的一部分。混凝土中常常使用的外加剂包括普通降水剂、高性能降水剂、高效降水剂、引气降水剂等一系列多种外加剂。

混凝土外加剂的大力普及,使混凝土技术在这些领域发展迅速:早强以及高强混凝土技术的出现,解决了工程中一直都有的“强度较差、脆性强以及自重大”缺陷;抗冻剂给那些严寒地区提供了冬期施工的可能,避免了工程施工的中断,而且缩减了工期;高效减水剂技术的推广使用,促进了泵送浇注新工艺以及流态混凝土技术的普及;促进商品混凝土快速发展。而其发展又为我国建筑领域创造了巨大的环境保护以及经济效益,进而促进建筑领域快速发展及相关技术的提高。

二、混凝土外加剂类型的适应性

降水剂主要起到降水疏散作用,来减少用水量,实现混凝土卓越的施工作用和实用的高密度性,并经过降低水量、提升密度、增加弹性等多方面来提升混凝土的长久性。在土木工程建设中,使用引气剂可大大改善混凝土的易溶性,不但可以改善内部的结构性能,而且还可以减少混凝土的缝隙,降低有害孔的发生率,在一定程度上能使小孔径分布均匀,还有能提升混凝土的抗冻性、抗渗性、长久使用性。在建设过程中,对混凝土的抗冻融性要求比较高,其使用的外加剂必须是最好的,具备引气性能和高效降水的多功能复合型产品。如果混凝土在气温低的情况下施工,应使用的外加剂不仅有引气、降水的功能外,那么应具备早强和抗冻的效果。一些抗渗要求较高的混凝土,必须使用降水高的外加剂,做到减少混凝土的用水量,来提升密度,与此同时应该加入引气成分,其目的是使混凝土中变成很多微小的气泡,减小渗水情况,提升抗渗性。混凝土的钢筋锈蚀现象与碳化现象是紧密相连的,经过在混凝土中添加高效能降水剂,增强混凝土的密度,减轻混凝土的碳化速度有着显著的作用,如果混凝土的PH值下降,那么钢筋生锈的情况也会减少。施工人员应该根据不同的情况,灵活使用混泥土材料的作用,选择正确的外加剂,在使用过程中一定要主要比例,合理使用外加剂,以最大程度来提高混凝土的性能,达到预期的效果。

三、外加剂对混凝土性能的影响

1、应用性能的影响

混凝土外加剂的主要影响体现在应用性能上,如密度、强度等,着重分析混凝土外加剂对应用性能的影响,如:改善密度,混凝土内掺入减水剂,可以适度减少用水量,同时降低水泥的使用,并且能够促进混凝土的流动,促使混凝土表现出膨胀的特性,有利于密实混凝土的材料;提高含气量,部分混凝土在建设工程中,需要充分的含气量,混凝土本身无法达到含气标准,根据混凝土实际的性能表现,可加入引气剂,增加混凝土的含气量而引气剂对含气量的影响非常明显,少量的引气剂即可大幅度提升含气量;控制凝结时间,建设工程的部分环节中,需要控制混凝土的凝结时间,在混凝土的初凝、终凝环节中,适当的延长凝结时间,外加剂必须具有缓凝的影响特性,采用缓凝剂,可适当延长3-3.5小时的凝结时间;提升强度,强度是混凝土的一大特性,混凝土外加剂中的膨胀剂,对混凝土强度的影响较大,而且膨胀剂的膨胀率非常高,采用膨胀剂时,需合理的控制水泥用量,防止水泥过少干扰混凝土的密度。

2、减水外加剂对混凝土性能的影响

对混凝土的含气量与流动性的影响。大部分减水剂添加到混凝土中,在一定程度上,对混凝土的含气量有一定的作用,不断增加。减水剂对混凝土的流动性影响通常用坍落度值来表示。当混凝土的用水情况和水泥用量保持不变动的情况下,添加降水剂可以大大增加混凝土的坍塌度。对混凝土凝结时间的影响。掺加减水剂会延长混凝土的凝结时间,当减水剂超量掺加时,将导致混凝土严重缓凝,甚至发生长时间不凝结现象,并且对混凝土强度产生较大的副作用。对强度的影响。由于减水剂的掺入,可使混凝土在保持相同流动性的情况下,大幅减小水灰比,因而,混凝土内部水泥石的孔隙率减小,孔结构得到改善,强度提高。对混凝土泌水率的影响。混凝土中添加降水剂,特别是引气型降水剂,在相同的环境下,对明显减小混凝土的泌水率,其主要原因是混凝土的水灰比例减小,混凝土的疏散性明显提高。混凝土对弹性模量的影响,如果在水泥用量和坍塌度相同的情况下,添加减水剂因为可提升混凝土的硬动,所以会加大弹性模量。混凝土对碳化和防止钢筋生锈的影响。添加降水剂,能减少混凝土的水灰比例,减少孔径,增强混凝土的渗透行,减少碳化情况,防止钢筋生锈情况。

3、引气外加剂对混凝土性能的影响

外加剂对混凝土的作用。添加引气剂或者使用引气降水剂,能使混凝土中产生很多微小且独立存在的气泡,气泡能够改善混凝土的易溶性,添加引气剂或者使用引气降水剂,不仅能对新搅拌的混凝土和易溶性得到很大的改善,其显著的效果就是增加坍落度、减少泌水的现象。外加剂对混泥土凝固时间的作用。因为引气剂的掺加量特别少,添加引气剂的混凝土,如果凝结时间和添加份量不正确,那么与我们预期的效果会有很大差别。外加剂对混凝土的硬化作用。根据减水的效果表明,混凝土的强度会增加,如果从引气方面来说,混泥土的强度大多数情况下是持下降现象的。所以,添加引气剂或者引气降水剂后,对混凝土的强度的作用是不同的。添加引气剂或者引起降水剂的混凝土,其弹性情况比不添加的通常是降低的,且降低的程度要高于强度的变化情况。主要是水泥搅拌过程中大量小气泡存在的情况导致的,大大降低了弹性模量。

4、节能性能的影响

早期的建设工程中,混凝土的使用量很大,增加了建设工程的施工成本,通过混凝土外加剂的实践研究,外加剂在混凝土性能中可以实现节能影响,有效降低混凝土的用量,体现出节能性能的影响。外加剂能够改变混凝土原有的性能,促进混凝土的节能发展。合理分配外加剂的应用,能够在很大程度上降低混凝土的用量,例如:某建设工程中的混凝土施工中,采用混凝土的取代物,根据C2S、C3S、C3A等混合物的特性,选用矿物残渣代替,以此做为混凝土制造的原材料,控制矿物残渣的用量在25%-35%之间,混凝土的性能与原材料混合后的基本相同,工程实际的施工中,减少了外加剂用量高达30%,体现良好的节约特性。

3、混凝土的消极影响

外加剂对混凝土的影响,不仅表现在积极的方面,同时也存在消极影响。分析混凝土外加剂对性能的消极影响,如:外加剂用量不当造成的影响,混凝土外加剂如果用量过大,会对混凝土的性能产生负作用,因为外加剂在混凝土中具有一定的饱和点,超过饱和范围后外加剂本身是一种负担,对混凝土造成不良的影响,导致混凝土出现损失,如缓凝剂用量过大,混凝土很长时间内不能凝聚,进而干扰混凝土的强度,引发一系列的破坏,但是缓凝剂如果不足,同样属于混凝土的负担;外加剂本身含有的成分造成的影响,外加剂在控制混凝土性能的过程中,同时在混凝土中增加了其他成分的含量,如碱性原料、氯离子等,其可与混凝土的物料发生化学反应,降低混凝土的性能,导致混凝土偏离原本的性能要求。

结束语

综上所述,混凝土在建设工程中的应用非常广泛,为改善混凝土的性能,结合建设工程对混凝土的需求,适量控制外加剂的使用,优化混凝土的性能,进而强化建设工程的结构性能。近几年,混凝土建设工程中,外加剂成为一项必选的材料,用于解决混凝土施工中的问题,确保混凝土施工的效益和性能。由此可见:外加剂对混凝土性能的影响非常明显。

参考文献

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[2]郭捷菲,刘国建,秦鸿根,崔东霞.功能外加剂对混凝土长期耐久性的影响[J].硅酸盐通报,2014,08:2047-2051.

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关键词: 外加剂,混凝土,发展趋势

水泥、混凝土是我国建筑业的重要建筑材料,可以用作道路、桥梁、建筑、水坝等各类设施的施工中。目前,我国水泥年产量已超过4 亿t,约占世界年产水泥的1 /3,混凝土的用量也位居世界前列。随着混凝土使用的日益广泛,相关的外加剂也成为了研究和应用的重点。混凝土外加剂对于混凝土的制备、浇筑和养护都起到了帮助,同时也带动了经济效益的增长。在混凝土中加入适量外加剂已经成为改善混凝土性能的必要方法。因此混凝土外加剂的发展现状以及相关的发展趋势研究对于混凝土性能的提升以及建筑行业的发展是极有必要的。

一、混凝土外加剂的种类及应用

在进行混凝土搅拌之前或混凝土搅拌过程中掺入一定比例的外加物质,用以改善混凝土的某种性能即为混凝土外加剂。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥重量的5%。混凝土外加剂质量必须符合GB 8076-2008 混凝土外加剂标准的规定。最初混凝土外加剂的作用仅仅是为了节约水泥的用量,但随着科技的不断发展,混凝土外加剂的种类也越来越多,且逐渐成为改善混凝土性能的主要方式。依据混凝土外加剂的主要使用功能,将其大致归分为以下四类:(1)改变混凝土和易性能的外加剂,一般有减水剂、混凝土降粘剂、引气剂和泵送剂等;(2改善混凝土凝结时间的外加剂,一般有缓凝剂、早强剂和速凝剂等;(3)改变混凝土耐久性的外加剂,一般有引气剂、防水剂和阻锈剂等; (4)其他改善混凝土性能的外加剂,一般有混凝土降粘剂、加气剂、膨胀剂防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。不同性能的外加剂有着不同的效果,大部分的外加剂都是发生物理反应,通过吸附于水泥粒子表面形成吸附膜,对水泥表面的电位有所改变从而产生了相应的吸引或排斥的效果; 有的会破坏絮凝结构,提高水泥扩散体系的稳定性,改善水泥水化的条件;有的能形成大分子结构,改变水泥粒子表面的吸附状态; 有的会降低水的表面张力和表面能等; 还有少数能够直接发生化学反应,与水泥生成新的化合物。由于不同性能的外加剂对改善混凝土的性能有不同的效果,在一定程度上可以获得经济效益。因此混凝土外加剂在许多国家都得到广泛应用,已成为调节混凝土性能不可缺少的材料。其中应用较为广泛的是高效减水剂,高效减水剂掺和进混凝土后,若不改变水和水泥的用量,则能增强混凝土的和易性,更便于施工,对于远程泵送或是高温天气有一定的效果; 若是减少水的用量,则能在一定程度上提高混凝土抗压强度; 若是减少水泥和水的用量,则能在不改变混凝土基本性能的前提下,减少水泥的用量。减水剂在不同的使用方式下的作用有所不同,这种外加剂能够使得充分发挥水泥的潜能,充分分散水泥粒子,使得混凝土中的水泥砂浆更加致密,从而在一定程度上改善了混凝土中孔结构和界面区的微结构,进而提高了混凝土的力学性能和耐久性。除了减水剂外,应用较多的还有缓凝剂,这一外加剂能够有效延长水泥的凝结时间,提高坍落度,提高混凝土的操作性能,能够用于泵送混凝土这种远距离的混凝土运输。

二、我国混凝土外加剂发展存在的问题

近些年来我国混凝土外加剂虽然随着科学技术的进步及建筑业的发展得到了广泛的应用和研究,但目前仍然存在着一些问题,而这也在一定程度上阻碍了混凝土外加剂的发展。

1、 外加剂研究与实践不匹配

目前对于外加剂的研究投入力量还不足,导致混凝土外加剂的发展跟不上实际施工的需求,同时实际操作过程中,由于施工人员的素质参差不齐,导致实际施工时很多人员对于混凝土配料"三过磅"要求有所忽视,他们往往希望操作较为简单,同时外加剂的选择也较为单一,不会根据实际情况选用不同的外加剂,而科研单位对于混凝土新的施工工艺如泵送混凝土、泵送滑模混凝土、流态混凝土、商品混凝土等的研究仅属初级阶段。因此,科研单位的研究能力与施工实际不相对应,导致了目前混凝土外加剂的发展缓慢。

2、 外加剂统一标准及质量检查制度的缺失

目前,我国混凝土外加剂尚没有统一的命名方式,不同厂家生产的外加剂牌号往往比较杂乱,导致实际操作过程中存在很大的问题。同时,由于目前还没有相关的针对外加剂的质量检查制度和标准,对于外加剂的质量无法进行统一的管理和检测。由于管理制度的不健全绝大多数外加剂生产厂家设备简陋、生产条件差、生产工艺落后,从而在一定程度上影响了混凝土外加剂的产品质量。因此,由于缺乏统一的标准和质量检测的方式,外加剂在管理和质量控制方面还存在一定的问题。

3、 各地混凝土外加剂生产发展不平衡

我国混凝土外加剂的生产厂家分布不平衡,大部分都位于经济较为发达的沿海地区,而很多中小城市和边远地区的生产厂家较少,这就导致在进行混凝土外加剂采购过程中,很多中小城市必须向大城市的生产厂家进行外加剂的采购,然而由于运输距离较远,会在一定程度上增加运输成本,也不利于外加剂的质量控制。外加剂生产厂家数量较少且发展不平衡,对外加剂的发展造成了一定的阻碍。

三、混凝土外加剂的发展趋势

1、 新品种减水剂的研究加快

目前,随着科技的迅速发展,各种不同类别的减水剂也得到了广泛的研究。2000 年以来,我国混凝土研究界逐渐认识到聚羧酸系高性能减水剂这一高效的混凝土外加剂。它以石油化工产品为原料,以极高的减水率,极好的坍落度保持性和优异的增强效应,逐渐受到混凝土工程界的重视。聚羧酸减水剂是通过不饱

和单体在引发剂作用下形成共聚,使带活性基团的侧链接枝到聚合物的主链上,在不影响水泥的凝结硬化情况下,使其同时具有高效减水、控制坍落度损失和抗收缩等作用。

2、 外加剂标准的更新

目前对于混凝土外加剂的规范,仅有GB 50119-2003 混凝土外加剂应用技术规范。随着外加剂品种和类别的不断更新,急需出台更新的混凝土外加剂的相关标准,对外加剂的相关标识和质量检测方法做出具体的规定。针对不同功能的混凝土外加剂需要有不同形式的标号和规定,同时对其相关质量的检测规程和要求也需要做出进一步指导性的规范,从而对外加剂市场进行标准化管理。

3、 外加剂的绿色化发展

随着我国能源资源的不断消耗,建筑业的绿色化、低碳化发展已经成为不可阻挡的趋势,而混凝土外加剂作为支撑建筑行业发展的重要材料,必须保证在制备以及使用过程中的绿色化,通过合理的技术改造减少外加剂生产和使用过程中对能源的消耗以及各种污染物的排放,通过促进外加剂的绿色化发展,实现建

筑行业的节能减排和可持续发展。

各种不同的混凝土外加剂对于混凝土有着不同的功能,为了提高建设投资的经济效益和施工质量,有必要对混凝土外加剂做出更进一步的研究,发明更加新型的外加剂。同时应加强相关标准规范的制定,促进外加剂的规范化生产和检测。最后,应促进外加剂绿色化的制备和使用,从而保证建筑业的可持续发展。

参考文献

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[2] 覃维祖.我国混凝土外加剂的发展及存在问题[J]. 施工技术. 2009(04)

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【关键词】 外加剂;混凝土;性能; 影响

1. 引言

混凝土外加剂是指混凝土在拌合前或拌合过程中,掺入用以改善混凝土性能的化学物质,其掺入量大多数情况下不会超过5%的水泥用量。针对现在混凝土工程的中所遇到的各种情况和要求,以适当的方式加入适量外加剂更能够满足其工程中的应用,并可以达到强度提高、增加耐久性和节约水泥等预期的效果。近些年来,混凝土外加剂广泛应用于混凝土工程中,但是很多的施工人员并没有很好的认识外加剂,并对其进行正确的选择使用,结果造成了很多因外加剂种类或掺量错误而导致的建筑工程质量事故。所以,认识并正确的使用混凝土外加剂在混凝土的施工中是非常重要的。

2、混凝土外加剂的分类和功能

当前,混凝土外加剂的种类很多,根据国家标准规定可按功能将其分类[1]。①减水剂。主要作用是改善混凝土的流动性,在一定的情况下,可以节约水泥用量、减少用水量以及提高混凝土的强度。②早强剂。可以使混凝土的硬化过程加速,并缩短其养护的时间。③引气剂。其功能可以对混凝土的耐久性进行调整,改善混凝土中的空气含量,提高其抗冻融的性能。④缓凝剂。使用混凝剂可以降低混凝土的水化热温度,降低裂缝的产生,并能够推迟混凝土的凝结或硬化时间。⑤抗冻剂。在零下温度的条件下,使用抗冻剂不会造成混凝土中的拌合物液体凝固,对其水化性能进行改善,并且能够提高建筑物的抗冻融性。

⑥阻锈剂。在混凝土中加入阻锈剂,可以提高混凝土中钢筋的抗锈蚀能力,增加混凝土的使用年限。

3、混凝土外加剂的作用机理

3.1减水剂的反应机理

减水剂是由亲水基和憎水基两部分而构成的一种表面活性剂[2]。在混凝土搅拌过程中加入减水剂,其憎水基分子能够吸附在水泥颗粒的表面,使其表面带有同种电荷,产生排斥的静电作用,造成水泥颗粒之间互相分散,导致包裹的部分游 离水从破坏的内部絮凝结构中释放出来,进而增加混凝土中搅拌物的有效流动性。减水剂还会起到作用。减水剂的亲水基具有很强的极性,会在水泥颗粒的表面形成稳定的一层溶剂化水膜,能够有效地降低水泥颗粒之间的摩擦阻力,从而进一步能够提高混凝土的流动性。

3.2 引气剂反应机理

目前所使用的引气剂基本上都是阴离类的表面活性剂[3]。在混凝土的搅拌物中加入引气剂,会使在搅拌过程中所带入的气体能够均匀的分布在混凝土中,使其的存在形式比较稳定。当引气剂溶于混凝土的水中,然后吸附于水泥颗粒的气-液界界面上,就会经过界面的活性、起泡和稳泡三个方面的作用,进而形成了比较牢固的液相膜,并会降低溶液表面的张力,增加了液体与空气的接触面积,水泥颗粒表面所吸附的引气剂分子也会对液膜起到保护作用,提高液膜的牢固性。

3.3 缓凝剂的反应机理

缓凝剂是能够延缓混凝土的凝结时间,但不会改变其后期强度的一种外加剂。缓凝剂主要分为有机和无机两类[4]。大多数有机类为表面活性剂,掺入混凝土后便能够吸附在水泥颗粒的表面,并使其表面形成带有同性电荷亲水膜,会造成水泥颗粒之间的相互排斥,降低了水泥中水化产物的凝聚。而无机类是在水泥颗粒的表面形成难溶牢固的一层薄膜,阻碍了水泥颗粒的正常水化作用。缓凝剂能够延长水泥的水化和硬化的时间,水泥早期的水化热会降低。并使新搅拌的混凝土在一定的时间内保持塑性,以便有充足的时间进行施工操作。

3.4 早强剂的反应机理

不同或相同的早强剂加入到不同品种的混凝土中,其反应机理是不完全相同,这里仅对硫酸盐系中的硫酸钠早强剂进行反应机理分析[5]。无水硫酸钠溶解于水中后,将会和水泥在水化过程中产生的氢氧化钙,生成氧化钙和硫酸钙。新生成的硫酸钙颗粒极细并且活性极强,因此和C3A反应生成水化硫铝酸钙的速度要快得多。混凝土拌合物中的氢氧化钠可以将C3A、石膏的溶解度提高,增加硫铝酸钙在水泥中的生成数量,缩短水泥的凝结硬化和早期强度的时间。

3.5 复合膨胀剂的反应机理

根据复合膨胀剂在混凝土中的反应机理,将其现象做出下述分析[6]。少量的膨胀剂被加入混凝土中后,钙矾石晶体会快速并大量的在水泥的浆体中生成,这些相互交错的钙矾石晶体会形成结构骨架,并且有利于早期强度的反应。水泥中的矿物会与膨胀剂发生反应消耗大量的Ca(OH)2,降低了混凝土液相体系里面Ca2+的浓度,而且提高了SO2-的浓度,这样会增大C3S颗粒外面包覆层的内外离子浓度差,进而随着其渗透压的增高不断快速破裂,C3S将会与混凝土里的水分进行充分接触,缩短了C3S的早期水化时间,水化产物中的C-S-H凝胶将会不断的填充在晶体结构的骨架中,并且形成了密实的胶体网络。混凝土中的胶体和晶体进行加固和相互交织,使混凝土网络结构的早期强度快速提高。在中后期的水化过程中,生成的水化产物逐渐减少,强度的发展也会减缓,与此同时水泥石的体积膨胀也逐渐趋于稳定,这样就能够使强度和膨胀同步进行。当加入的复合膨胀剂较多时,混凝土中会形成过量的钙矾石导致其膨胀,而水化早期膨胀过大的话,会导致体系强度缓慢的发展。究其原因是因为膨胀应力超出了建筑结构所能承载的能力,导致了混凝土细小裂缝的产生,而这些细小裂缝会降低强度。

4、混凝土外加剂的发展趋势

在混凝土中掺入不同作用的外加剂是改善混凝土性能最简单最有效的途径,这种方法可以提高强度、改善和易性、增加耐久性并可以节约水泥用量,因此混凝土外加剂是当代高性能的混凝土拌合物里面所不可缺少一部分。随着日益增多的混凝土种类,以及越来越大型化和复杂化的建筑结构,因此对外加剂的需求量逐渐增加,对其要求也越来越高。因此,混凝土外加剂应向以下几个方面发展。(1)复合多功能型。可以在性能上取长补短,逐渐完善,使用面广,而且价格便宜,性能良好。(2)品种系列化和多样化。不断的研制开发系列化、多样化新品种,用来满足各种工程的需求,更加便于工程的使用和施工人员进行质量控制。(3)降低外加剂的生产成本。外加剂原材料费用的降低,对外加剂的生产工艺进行改善,这将对外加剂的广泛应用极为有利。(4)进一步深入研究和探讨混凝土外加剂的作用机理。随着科学技术的不断进步,应采用先进的测试方法,研究外加剂的作用机理,为生产奠定有效的指导基础。

参考文献

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[6]黄学辉,郑健,马保国.外加剂对水泥净浆水化热的影响[J] .武汉理工大学学报,2003 25(1):26-29.

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(中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083)

【摘要】在混凝土中掺入外加剂可以事半功倍地改善混凝土的某些性能,因此,混凝土外加剂己成为混凝土的重要组成部分,在建筑工程中广泛使用。混凝土材料对环境的影响更牵涉到人类社会的发展,发展外加剂对混凝土进行改良逐渐受到科技人员的重视。参考国内外相关研究,论述了混凝土外加剂所起作用及其需求;分析了混凝土外加剂的功能与不足;阐述了混凝土外加剂发展历史和现状与研究趋势,并提出混凝土外加剂的性能及应用技术的发展展望。

关键词 混凝土;外加剂;应用与发展

The Development and Prospects of Concrete Admixture and its Application Technology

CAI Huang-hePENG Zhen-bin

(School of Geosciences and Info-Physics,Central South University, Changsha Hunan 410083, China)

【Abstract】Mixing the admixture into concrete can get twice the result with half the effort to improve the performance. Thus, concrete additive has become an important part of the concrete and it is widely used in the construction engineering. The environmental impact of concrete material is more involved in the development of human society. Scientists gradually pay great attention to the development of concrete admixture. This article refers to relevant research at home and abroad to discussing the functions and needs of admixture. And we analyzed the deficiency of existing concrete admixture. Then, we identified the development history and the current situation as well as research tendency. Finally, we made a review of the future development.

【Key words】Concrete; Admixture; Application and Development

1混凝土外加剂及其作用需求

1.1混凝土外加剂定义

混凝土外加剂简称外加剂,是指在拌制混凝土的过程中掺入的用以按照需求改善混凝土的工作性能的物质产品,在一般情况下,混凝土外加剂的掺入量不得大于水泥重量5%。外加剂的选用、添加方法及适应性会极大地影响混凝土的发展,因此产品的质量必须符合国家标准。

1.2混凝土外加剂在混凝土中起的作用

(1)影响新拌混凝土的工作性能

减少混凝土的用水量,或不增加用水量就能增加混凝土的流动度;调整混凝土的凝结时间;减少泌水和离析,改善和易性和抗水淘洗性;减少坍落度损失,增加泵送混凝土的可泵性;延缓混凝土初期水化热,降低大体积混凝土的温升速度,减少裂缝发生;降低混凝土粘度系数等。

(2)影响混凝土强度

减少收缩或补偿收缩;提高混凝土早期强度,防止负温下冻结;增加抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。

(3)影响混凝土耐久性

控制碱—骨料反应,阻止钢筋锈蚀,减少氯离子扩散;提高混凝土密实度,则混凝土的抗渗、抗冻、耐侵蚀等耐久性提高。

(4)其他影响

利用外加剂可制成其他特殊性能的混凝土,如:轻混凝土,抗渗混凝土,高强混凝土,抗冻混凝土,耐酸混凝土,流态混凝土,大体积混凝土等。

1.3混凝土外加剂的需求探讨

混凝土是最大宗的建筑材料,各种外加剂的问世使混凝土技术得到了飞速发展,新的施工工艺和工法不断出现,极大扩展了混凝土的使用范围。现代混凝土的生产、应用离不开混凝土外加剂。正是由于有了混凝土外加剂的研究和应用技术,混凝土施工技术和新品种混凝土才得到了长足的发展,并由此发展出了高性能混凝土。

近年来,我国建筑业规模高速发展,混凝土外加剂工业也随之发生日新月异的变化,我国外加剂行业整体水平处于空前的上升阶段。在我国大规模进行基础建设的背景下,对混凝土外加剂的使用需求越来越大,对混凝土外加剂的性能需求越来越高。我国是世界混凝土生产和应用最多的国家,混凝土材料不仅是资源和能源的消耗大户,同时也是环境污染源之一,所以混凝土材料科学和技术直接影响着人类的可持续发展。研究混凝土外加剂用以降低混凝土对能源的消耗,减少混凝土对环境的污染,更是在建设资源节约型、环境友好型社会的进程中不得不去面对的问题。

因此,混凝土外加剂特别是新型高性能混凝土外加剂受到人们广泛的关注,在人类社会发展中,混凝土外加剂必将因其独特的作用而占有举足轻重的地位。

2常见的混凝土外加剂种类

2.1混凝土外加剂的分类

混凝土外加剂可按其作用分为四类:①改善混凝土拌合物流变性能(如和易性等)的外加剂;②调节混凝土初、终凝时间,调节和改善混凝土硬化性能(强度、弹性模量等)的外加剂;③改善混凝土耐久性能(如抗渗性、抗冻融性等)的外加剂;④改善混凝土其它性能的外加剂,包括膨胀剂、减缩剂、着色剂等。

此外,还可按其化学成分分为以下三类:

(1)无机物外加剂:包括各种无机盐类、一些金属单质和少量氢氧化物等。如早强剂中的氯化钙和硫酸钠、加气剂中的铝粉、防水剂中的氢氧化钠等。

(2)有机物外加剂:这类外加剂占混凝土外加剂的绝大部分,种类极多,其中大部分属于表面活性剂的范畴,有阴离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂等,如减水剂中的木质素磺酸盐、磺酸盐甲醛缩合物等。

(3)复合外加剂:适当的无机物与有机物复合制成的外加剂,往往具有多种功能或使某项性能得到显著改善,利用“协同效应”是外加剂的发展方向之一。

2.2常用混凝土外加剂的作用与不足

混凝土外加剂在混凝土技术中的作用不可忽视,但现有外加剂仍存在不足之处,只有充分认识到外加剂的作用及不足,才能更好地指导生产。

(1)减水剂:减水剂可使水泥颗粒分散均匀,同时将水泥颗粒包裹的水分释放出来,从而能明显减少混凝土用水量。存在含气量高和增加凝结时间的缺点。

(2)早强剂:早强剂按其功能可分为早强剂、早强减水剂及早强高效减水剂。早强剂主要能提高混凝土早期强度,不具有减水功能,对后期强度影响不大;早强减水剂,具有提高混凝土早期强度和减水的功能,对后期强度和耐久性有所提高;早强高效减水剂,能显著提高混凝土的早期强度与耐久性。缺点是有些早强剂的成分会加速碱—骨料反应,导致混凝土破坏。

(3)引气剂和引气减水剂:引气剂在搅拌过程中能在砂浆和混凝土中引入大量均匀分布封闭的微气泡;引气减水剂具有引气和减水功能的外加剂。然而,引入的气泡使混凝土截面减小,必将导致混凝土强度下降。

(4)膨胀剂:能使混凝土在水泥凝结硬化过程中产生可控膨胀、减少收缩的外加剂称为膨胀剂。可以防止混凝土开裂,并提高混凝土的密实性和防水性能。不足之处是掺入膨胀剂的混凝土,坍落度损失较大。

(5)防水剂:可以改善砂浆及混凝土的耐久性,降低其在静水压力下的透水性的一种外加剂。但是防水剂受环境温度制约较大,对环境温度要求较高。

(6)防锈剂:混凝土中钢筋的锈蚀是影响建筑混凝土耐久性的重要因素之一,防锈剂可增强混凝土自身保护能力。有些防锈剂可能会引起碱—骨料反应、影响坍落度。

(7)防冻剂:防冻剂可使混凝土在负温下保持足够的液相,保证水化反应,转入正温后,混凝土强度能进一步增长。现有防冻剂受不同温度影响,其掺量变化较大,使用不方便。

(8)泵送剂:泵送剂可以改善工作条件,节约劳动力,提高施工的质量和效率。泵送剂存在水泥适应性问题,对集料的含泥量较为敏感。

(9)速凝剂:速凝剂可使混凝土在较短时间(3min~5min)内急速凝结、硬化,一般在喷射混凝土工程和井下、基坑喷锚支护等工程中采用。有碱速凝剂易造成碱骨料分离,影响混凝土的耐久性,而无碱速凝剂掺量需求高,且价格偏贵。

(10)缓凝剂:缓凝剂能延缓混凝土凝结硬化时间,延长水化放热过程,有利于大体积混凝土温度控制,并且不影响后期强度发展。缓凝剂品种的选择和掺量对其作用效果影响很大。

(11)絮凝剂:絮凝剂能够提高混凝土的粘聚性和保水性,确保混凝土在水冲刷下,水泥和集料不分散离析,适用于水下施工。一些有机絮凝剂具有腐蚀性大的缺点,而无极絮凝剂的成本比较高。

(12)养护剂:涂覆在混凝土表面,形成一层致密的保护薄膜隔绝空气,阻止了水分的蒸发,使混凝土最大限度利用自身水分完成水化。目前养护剂的市场价格较高,在低温天气下作用效果并不理想。

(13)脱模剂:混凝土脱模剂能使拆模时混凝土与模板顺利脱离,并保持混凝土形状完好及模板无损,因此又称混凝土隔离剂。脱模剂对贮存条件和使用环境有敏感的要求,不可在阳光直射下贮存,不能在雨天涂刷。

3混凝土外加剂的发展及展望

3.1混凝土外加剂的发展概况

前苏联是外加剂研究和使用较早的国家,从20世纪30年代起开始在混凝土中应用表面活性剂的实验。20世纪40~50年代国外混凝土外加剂技术迅速地发展,日本对普通减水剂加以改进和发展,使得减水剂得到了广泛应用。20世纪60年代以后是混凝土外加剂发展最具历史意义的时期。日本、德国纷纷研究出高效而性能优良的新型减水剂。为满足混凝土多种性能的要求,国外还大力发展兼有多种性能的复合多功能外加剂以及特殊性能的外加剂。

我国大规模研制、开发和使用外加剂始于解放后,混凝土外加剂的发展工作是建立于国外已有技术的基础上的,已有50多年历史。经过起步、发展、标准化三个阶段后,目前正朝着高科技领域进军。

3.2混凝土外加剂的研究展望

(1)从需求方面来说,虽然目前国内的外加剂品种齐全,各品种外加剂质量抽检中优等品和合格品比例提高,但我国掺用外加剂的混凝土只占混凝土总量的40%~45%左右,与先进国家掺用率达50%~80%相比,差距较大,混凝土外加剂还有较大的需求量,随着施工单位对混凝土外加剂优良作用认识的提高,外加剂生产将仍有较大的潜在市场和广阔的发展前景。

(2)从混凝土外加剂对混凝土性能的影响方面来谈,随着混凝土制品品种的日益增多和建筑结构的日益复杂化、大型化,混凝土的技术要求越来越高,相应的对混凝土外加剂的要求也越来越高。建筑工程技术不断发展,一些特殊性能的混凝土的应用越来越广泛,这必将促使混凝土外加剂有新的、更大的发展。建筑范围从陆地到江河湖海,当代社会发展讲究效率就是生命,发展适于在恶劣天气状态下、在特殊环境中使用的混凝土外加剂正是解决这一问题的关键所在。

(3)从混凝土外加剂自身功能而言,应对不同工程建设需要,应对社会发展的要求,今后,混凝土外加剂的发展首先是不断克服自身缺点不足:应对现有外加剂不足的有效措施是发展复合型外加剂,一方面是无机材料和有机材料的复合使用,另一方面是不同种类的外加剂的复合运用;此外,还要进一步研究各种外加剂的作用机理,逐步摈除其中的不利因素;最终还要在使用环节不断摸索、积累经验,使外加剂能最大限度地发挥作用。可以说混凝土外加剂技术是一项理论和实践互相作用的技术,外加剂的理论研究指导实际使用过程,而外加剂的具体应用又能进一步发展理论研究。

总体来说,混凝土外加剂有五点发展趋势:①复合多功能型;②品种系列化、多样化;③发展高强化、抗老化所需用的外加剂;④降低外加剂的生产成本;⑤朝着高效、节能、环保、可持续的方向发展。

4结语

随着混凝土外加剂在混凝土中的广泛应用,人们逐渐认识到,外加剂是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的不可或缺的第五种材料。外加剂与应用技术和措施配套,才能保障混凝土的整体性能符合工程实际的需要。

大力研究和推广应用混凝土外加剂是建筑业科学进步的重要途径。混凝土外加剂的研究将不断深入,其品种将不断增加,质量将逐步提高,应用会日益广泛,在今后建筑业的发展过程中外加剂一定会发挥巨大的作用和良好的效益。

从我国目前混凝土中掺用外加剂的比例现状来看,外加剂还处在一个走向发展的阶段。因此,为满足不同工程的需要,研制新型环保、高效多功能的混凝土外加剂具有重大的现实意义和广阔的发展前景。

参考文献

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篇9

【关键词】聚羧酸;外加剂;预拌混凝土

引言

聚羧酸是一种典型的减水外加剂,其在使用过程中能够和木质素类减水剂配合使用,但是不能够与三聚氰胺类减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸等类型的减水剂复合使用。在施工过程中,甚至搅拌了萘系减水剂的搅拌机都必须彻底清理之后才能搅拌加有聚羧酸系减水剂的混凝土。之前认为聚羧酸系减水剂和水泥能够完全相容,但是实践证明聚羧酸系减水剂和水泥同样存在着相容性问题,尤其是对砂子的含泥量极为敏感,含泥量的增加将明显增加聚羧酸系减水剂的掺入量。另外,粉煤灰、粗骨料等对其具体的工程应用也有明显的影响。因此,针对聚羧酸系在混凝土中的具体应用需要在实践和试验过程中逐步验证,找到其对应的应用技术,为生产提供指导性作用。

1、坍落度的控制

在采用聚羧酸外加剂之后,混凝土需要使用的用水量将明显减少,每立方的用水量将控制在130~165kg之间。而水胶比则在0.3~0.4之间,部分甚至低于0.3。这时,如果用水量稍有变化,便可导致混凝土的坍落度发生很大变化,出现坍落度陡增或剧减等问题。

例如,某搅拌站采用某水泥厂生产的某型号水泥配制C30混凝土,设计的技术要求其坍落度在达到施工场地时为150mm±30mm。混凝土在实际出厂时,其实际坍落度为180mm,在送达施工场地之后,测得混凝土坍落度为210mm,造成连续两车混凝土质量不合格,拉回搅拌站检验之后,发现坍落度依然有210mm,且存在泌水、分层的现象。

经过搅拌站的技术人员分析,认为改品牌的水泥与聚羧酸外加剂具有很好的适应性,主要是在施工过程中减水剂的掺入量过多、搅拌时间不足等问题造成的。

在预拌混凝土生产的过程中,尤其是聚羧酸在高标号混凝土生产中存在缓慢释放效果的现象,因此,针对那些对聚羧酸系外加剂敏感的水泥,应该选择合适的掺入量,结合延长搅拌时间的方式达到控制坍落度的目的。通常,搅拌时间控制在90s左右,最低不得低于60s。由此也可证明,聚羧酸减水剂相比较萘系减水剂具有很好的保坍效果。特别针对在炎热天气中预拌混凝土从出厂到泵送现场坍损过快,导致泵送困难的问题具有明显解决优势。

2、混凝土浇筑后表明质量的控制

从混凝土的可泵性以及混凝土结构的耐久性而言,增加引气性是一个很好的途径,很多聚羧酸外加剂的引气性通常较大。与萘系外加剂类似,聚羧酸系外加剂同样存在对应的饱和点,针对不同品种的水泥、不同质量的水泥,其外加剂在混凝土中的饱和点存在明显差别。当外加剂的掺入量达到饱和点之后,若需要持续提高混凝土的流动性,只能通过调整混凝土中浆体数量等其他方式。

例如,某搅拌站生产的加有聚羧酸预制混凝土在浇筑拆模之后,在发现混凝土结构的表明气泡过多,观感较差。

通过分析,发现在浇筑的当天,就出现了坍落度小、流动性差的问题,因此搅拌站工作人员适当提高了外加剂的掺入量。另外,工地施工过程中采用的是定型钢制大模板,浇筑过程中容易出现投料多、振捣不均的问题。

因此,在实际的应用过程中,应该积极与施工工地人员沟通,对一次投料高度、振捣方法等严格控制。第二,通过调整混凝土中浆体的数量等方式也是提高混凝土拌合物流动性的一个有效方式。第三可以联系减水剂生产厂家通过先消后引的方式,即先添加适当的消泡剂将减水剂中有害的大气泡先消除后再添加少量引气剂引入微小气泡的方法来改变成型后的混凝土外观质量。

3、凝结时间的合理控制

在掺入聚羧酸外加剂时,若掺入量较大,则将出现坍落度大、凝结时间过长的问题。例如,某地在浇筑某混凝土结构梁后15h,混凝土依然有部分没有凝固,在经过加温处理之后24h才最终凝固。

导致该问题的主要原因就是减水剂的掺入量较大造成的,加之施工夜间环境温度较低,混凝土的水化反应基本停止。因此,为了控制混凝土的凝结时间,合理控制外加剂的掺入量,同时根据施工场地的温度变化合理采用对应的保温养护措施。另外,在预拌商品混凝土企业使用聚羧酸减水剂的时候,使用者不应一味追求减水剂有高的减水率,高减水率意味高敏感性。使用者在使用时往往提高或降低0.1个掺量就会对混凝土的状态发生明显改变,不易于生产中使用。所以应在试验室多做适配,根据原材料与聚羧酸减水剂适应性找到合适预拌混凝土生产浓度的减水剂。通常在普通标号砼中宜使用砂浆减水率在19%左右的聚羧酸减水剂。

4、与萘系减水剂的复配使用修复技术

当使用聚羧酸外加剂与萘系外加剂配制的混凝土进行同一部位的浇筑时,造成剪力墙拆模时存在明显的粘模问题。例如,在聚羧酸系外加剂的使用过程中,若将之与萘系外加剂按照不同的配合比进行混凝土的预拌。这时,一工地由于停电,调度人员将其中一车采用聚羧酸外加剂配制成的混凝土运送到该工地,结果在拆模之后出现明显的粘模问题。

分析该原因,这主要是因为使用了两种不同性质的外加剂配制成的混凝土由于凝结时间的不同,导致混凝土的收缩量不同。另外,两个不同性质的外加剂在混合之后将发生不良反应,最终都造成混凝土质量的下降。

因此,在出现将两种不同性质的混凝土外加剂混合使用于同一部位时,则应该立即与施工工地进行沟通,通过适当延迟拆模时间的方式对造成的问题进行修复。另外,在搅拌过程中,必须对两种外加剂进行严格分开,生产过程中通过做到定站、定车以及工地与搅拌站对口生产的方式,避免出现减水剂复配使用的问题。

从当前的技术条件出发,两种外加剂复配使用依然不能实现,在生产过程中只有通过严格管理的方式才能避免事故的发生。

参考文献

[1]尹国英. 聚羧酸系减水剂在预拌混凝土中常见问题及分析[J]. 中国新技术新产品,2010(23):112.

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关键词:混凝土;外加剂;适应性

随着我国经济的发展和建筑行业对建筑物质量要求的提高,可以应用各种各样的外在添加剂来提高在混凝土中使用的高效能,而且混凝土外加剂已经成为现代混凝土备制技术和施工技术中无法分割的一部分。但混凝土外加剂与水泥之间存在不相适应的问题,在很大程度上不但影响到混凝土的使用性能,而且会给工程建设带来严重的质量和安全的隐患。目前虽然水泥的生产标准严格化、水泥生产工艺得到了极大提高和外加剂生产技术的突飞猛进,但外加剂与水泥的适应性问题却日益突出。因此对于如何改善混凝土外加剂与水泥适应性的探讨具有一定的意义。

一、水泥与混凝土外加剂适应性的定义

1、两者的适应性可以这样定义,根据混凝土外加剂的使用规范,在进行混凝土的配制时,按照规范上的相关指示,把人们经过检验得出的某一种外加剂掺入规范中对应的水泥当中,并且严格按照规范进行配比等操作。如果可以取得预想的结果,那么这种外加剂和水泥之间具有一定的适应性,如果两者进行融合之后,达不到预想的效果,那么这种外加剂和水泥之间就不具有适应性。举一个实例,现有五种混凝土,它们都是通过普通硅酸盐水泥配制而成的,如果分别向其中掺入某一种符合使用要求的减水剂,保证其余的影响因素没有差别的状态之下,按照规范进行标准配置,只有一种混凝土的减水效果特别糟糕,其他混凝土的状况都比较好。根据这一实践结果可以得出,除了这种水泥之外,其余四种水泥与这种减水剂之间的适应性都很好。有的时候在混凝土当中掺入某种速凝剂,却不能够取得预期的速凝结果,还有的时候使用缓凝剂也不能够达到效果,这些情况都属于水泥与混凝土外加剂不适应的表现。

2、混凝土外加剂本身对于适应性的影响分析

根据相关的分析结论我们可以知道,混凝土外加剂本身的特性能够直接影响其与水泥之间的适应性,这其中包括外加剂主要成分的相对分子质量分布,分子结构以及聚合的程度与性质等等,另一方面,外加剂的具体构成状态,比如是液状的还是粉末状的,都会影响到它本身的塑化效果。现以萘系减水剂为例,进行相关的阐述:第一,这种减水剂的磺化进行的完全程度直接影响着减水剂最终的塑化结果,在水解反应的过程中,可以进一步去除磺酸基,促进缩聚反应的快速进行;第二,通过实践可以得到,这种减水剂的聚合程度直接影响着其塑化效果;第三,这种减水剂的合成中有的反离子能够起到中和作用,对于减水剂的塑化效果也产生了直接的影响作用;第四,减水剂的状态也能够直接影响其塑化效果,液状减水剂的塑化效果要明显好于粉末状的减水剂的塑化效果。

3、水泥本身的特性对于适应性的影响分析

实践向我们证明,水泥的种类,内含的矿物成分,石膏的状态以及化学组成这四个方面都能够对外加剂的塑化效果造成一定的影响,现阐述如下:(1) 水泥中含有的矿物成分。不同的生产厂家对于原材料以及生产工艺的选择都会因为各种各样的因素而产生很大的区别,根据我国水泥厂相关的调查数据中的显示,我们可以看到,在水泥中含有的矿物成分具有很大的波动性,各种成分的含量相差很大。即便是同一个水泥生产厂家的水泥熟料,其中含有的矿物成分也存在一定程度的波动。(2)石膏的具体状态。在一般的工艺当中,人们都会把石膏掺入水泥熟料当中,进行共同粉磨,在这个过程当中,石膏对于水泥来讲具有调凝剂的功能。进行共同粉磨的时候,磨机的升温状况明显,包含的二水石膏会逐渐脱去部分结晶水,并且转化成为半水石膏,还可能脱去全部的结晶水,最终成为硬石膏。很多时候水泥厂都会选用硬石膏作为调凝剂,这样可以显著降低成本,但是调凝剂带来的效果往往不是很明显。如果掺入减水剂,塑化效果会有一个特别显著的改变,不同的调凝剂配上不同的减水剂,效果各不相同,需要通过相关的实验,验证它们之间的适应性,最终得到最优化的配制。(3)水泥的化学组成水泥的碱含量。一般包含的是氧化钠和氧化钾两者的含量;水泥的碱含量在混凝土外加剂与水泥之间的适应性当中发挥着巨大的作用,一般能够直接影响外加剂的塑化效果。没有碱含量限制的混凝土工程,作为水泥生产厂家也要严格控制碱含量,因为碱含量的增加会大大降低外加剂的塑化效果,同时还会大大缩短混凝土的凝结时间,使塌落度变小,给施工带来困难。水泥的混合材含量:绝大多数的水泥当中都会掺入混合材,但是掺入量各不相同,而且,很多时候,掺入的混合材的种类以及性质也各不相同,最终使得外加剂的塑化效果也产生了很大的不同。根据实践结果,如果在水泥中掺入矿渣产生的效果要明显好于纯硅酸盐水泥的效果,如果把水泥中加入煤矸石,那么外加剂对于这种水泥的塑化效果会降低,因此,适当地增加混合材的使用量,选择合适的混合材,能够取得较好的塑化效果。

二、改善外加剂与水泥适应性的措施

1、改变外加剂的掺入时间,即采用后掺法或滞水法,可显著改善外加剂的保塑性能。

2、适当增加外加剂的掺量,增加混凝土中外加剂的富余量也有比较明显的效果。

3、采用复合外加剂。多品种外加剂的复合使用,不只是外加剂性能上的取长补短,更重要的是不同分子结构的外加剂同掺,由于分子间的相互作用,应用技术效果会有显著提高。

4、外加剂生产商复配外加剂时,正确选用减水剂的种类、有机、无机缓凝剂、保塑剂等组分。

5、水泥生产厂家控制水泥中硫酸钙的含量和溶解度。因为控制C3A 的水化取决于孔隙溶液中的硫酸盐离子的平衡,SO42-的数量过多或过少都可能导致水泥浆体的急凝。

6、加强磨机内物料温度的控制。在提高水泥比表面积的同时,加强磨机内物料温度的控制,避免温度过高或过低,生产中半水石膏过多或过少将影响到高效减水剂与水泥的适应性。

7、在混凝土配合比设计试验时应充分进行混凝土原材料的优选,要选择流变性好、反应性能低的水泥,也就是说,一经搅拌仅结合少量水的水泥或形成钙矾石少的水泥,以达到节约水泥、降低成本、改善混凝土和易性、提高混凝土物理力学性能和耐久性能。

8、在混凝土中掺入部分活性掺合料(如粉煤灰),可以有效改善外加剂与水泥的适应性不良而导致的混凝土和易性差、减水效果差、保塑性差等问题。

总之,混凝土外加剂和水泥之间的适应性是一个错综复杂的问题,工程现场遇到适应性问题,首先遵照一般的规则将不适合的水泥和外加剂排除,其次在多次试验的基础上,将水泥和外加剂品种的选择范围缩小,最后还必须通过和外加剂品种的选择范围缩小,来尝试解决。

参考文献

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