浅谈混凝土减水剂
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈混凝土减水剂范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要:为改善混凝土的性能,以适应不同的要求,或者为了节约水泥用量,可以在混凝土中加入化学外加剂。常用外加剂有减水剂、缓凝剂、引气剂等,也有复合使用两种功能的外加剂。本文主要介绍一种常用的外加剂――减水剂。
关键词:外加剂 分类 减水剂 原理 经济效果
一、混凝土化学外加剂的定义
在混凝土、砂浆和净浆的制备过程中,掺人少量的(不超水泥用量的5%)能对混凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品,称为混凝土外加剂。
在混凝土中加入适量的外加,能提高混凝土质量,改善混凝土性能,减少混凝土用水量,节约水泥,降低成本,加快施工进度。随着技术的进步,外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的一种必备材料,掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。
二、混凝土化学外加剂的分类
混凝土化学外加剂种类繁多,按其化学成分可以分为有机物和无机物两大类,有机物类外加剂大部分属于表面活性物质,而无机物类外加剂多为电解质盐类。混凝土外加剂按其主要功能可分为4类:(1)改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。包括普通减水剂和高效减水剂、引气剂和泵送剂等。(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。(3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。
三、减水剂定义和种类
减水剂能保持混凝土和易性及水泥用量不变,坍落度基本相同的前提下,减少混凝土的拌合用水量,提高混凝土强度。减水剂根据减水及增强能力,分为普通减水剂(又称塑化剂)及高效减水剂(又称超塑化剂),并又分别分为一等品、合格品。普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。高效减水剂有多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂磺酸盐类、脂肪族类等几种,它宜用于日最低气温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。减水剂按组成材料分为:(1)水质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类。目前市场上常用的几种减水剂为:萘系高效减水剂,脂肪族高效减水剂,氨基超速高性能减水剂,减水激发剂,葡萄糖酸钠,木质素磺酸钠,木质素磺酸该等。
聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种混凝土超塑化剂(减水剂)。聚羧酸系高性能减水剂是羧酸类接枝多元共聚物与其它有效助剂的复配产品,经与国内外同类产品性能比较表明,聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。
四、减水剂的作用原理
减水剂大都为表面活性剂,它能富集于表面或者界面,从而降低水的表面张力或者界面张力。表面活性剂的分子由亲水基团和憎水基团两部分组成。当表面活性剂溶于水后,亲水基团指向溶液,憎水基团指向空气、非极性液体或者固体,并在表面或者界面作定向排列,降低了水与其他液相或者固相之间的界面张力。
当水泥加水拌和后,由于水泥颗粒间分子间力和静电引力的作用,使水泥浆形成絮凝结构,有部分的拌和水被包含在其中。从而降低了拌合物的流动性。当加入适量的减水剂后其憎水集团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有同种电荷,在电性斥力作用下水泥彼此相互排斥,絮凝结构解体,关闭于其中的游离水被释放出来,从而在不增加拌和水量的情况下,有效地增大了混凝土的流动性。减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高,减水剂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。此外,减水剂分子能吸附于水泥水化新生成物的晶核表面,使晶体生长速度减慢,晶核数量增多。同时由于晶体各部分对减水剂分子的吸附能力有所差异,因而引起晶体形状发生变化,这些终将导致水泥石形成致密的微晶结构,从而提高混凝土的强度。
五、减水剂的作用效果
减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下,改善其工作性;或在保持工作性不变的情况下减少用水量,提高混凝土强度;或在保持强度不变时减少水泥用量,节约水泥,降低成本。同时,加入减水剂后,水泥浆变稀,混凝土拌合物流动性增大,凝结时间延长,并使水泥浆硬化后形成较为密实的微晶结构。改善混凝土一系列物理化学性能,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等,提高了混凝土的耐久性。在混凝土中使用减水剂后,一般可以取得如下的技术经济效果:
1、在保持用水量不变的前提下,可使混凝土拌合物的坍落度增大100-200mm。
2、在保持坍落度不变的情况下,可使混凝土的用水量减少10%～15%,高效减水剂可减水20%以上,抗压强度可提高15%-40%。
3、在保持坍落度和混凝土抗压强度不变的情况下,可节约水泥10%-15%。
4、由于混凝土的用水量减少,泌水和骨料离析现象得到改善,可大大提高混凝土的抗渗性。一般混凝土的渗水性可降低40%-80%。
5、可减慢水泥水化初期的水化放热速度,有利于减小大体积混凝土的温度应力,减少开裂现象。