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    產品技術

    聚羧酸減水劑復配配方和效果

    來源: 石家莊市海森化工有限公司  日期:2017-08-25 08:33:00  屬于:產品技術
    文章摘要:聚羧酸減水劑,以其摻量低、減水率高,混凝土流動性好以及保坍性能好等諸多優點已經成為了減水劑發展的一大趨勢。想了解聚羧酸減水劑復配配方和效果這個問題,從以下方面進行分析。

    聚羧酸減水劑,以其摻量低、減水率高,混凝土流動性好以及保坍性能好等諸多優點已經成為了減水劑發展的一大趨勢。想了解聚羧酸減水劑復配配方和效果這個問題,從以下方面進行分析。

    國內聚羧酸系高性能減水劑的品種相對單一,應用技術研究還處于起步階段,尚不能滿足不同工程和不同地區對減水劑多樣化的要求。

    一、早強:

    母液:850kg   三乙醇胺:50kg    葡鈉:10kg   0.3~0.5kg    消泡劑水:200kg 攪拌20分鐘即可。
     

    二、泵送劑:

    復配原料:1噸(夏季用配方)母液:20%  含量890kg   引氣劑:1.2kg   葡鈉:1.5kg   消泡劑:0.3kg(含量10%的有機砼)  糖:10kg   水:55kg 
     


    聚羧酸減水劑作為一種新型高性能減水劑,具有減水率高、流動保持性好、水泥適應廣、分子構造上自由度大、合成技術多、高性能化的余地大、對混凝土增強效果顯著、能降低混凝土收縮等突出優點,同時產品不含甲醛等對人體有害的物質,是一種綠色環保的產品。這使得其在近年來得到了飛速的發展,也被越來越廣泛地應用在工程中。然而在大量應用過程中發現,聚羧酸減水劑存在著在高溫環境下保坍性不足、溫度敏感性強、對砂石集料的含泥量敏感性強、對機制砂適應差等缺點,而且混凝土中聚羧酸減水劑的摻量、單方用水量稍有增加,混凝土拌合物就容易出現泌水、分層現象,對混凝土泵送施工性能、力學性能和耐久性都造成了不利的影響。對此,筆者探討了聚羧酸減水劑在混凝土中應用需注意的關鍵問題及其控制措施,為聚羧酸減水劑在混凝土中更好地應用提供實踐數據。本文就是通過早強劑與聚羧酸減水劑復配的方法,來實現聚羧酸減水劑獲得早強效果。

    聚羧酸減水劑復配配方和效果:

    2試驗

    2.1試驗原材料

    2.1.1減水劑

    本試驗共使用了兩種高效減水劑,一種為常用的MPEG型聚羧酸減水劑(PC)。另一種是目前在預制構件中常用的高濃萘系減水劑。

    2.1.2早強劑

    本試驗選用了三種無機早強劑和兩種有機早強劑,其性能指標見表1。

     

    2.1.3水泥

    本實驗采用的是P·O42.5R水泥,其性能指標如表2和表3所示。

    2.1.4水

    采用自來水,符合JGJ63—2006《混凝土拌合用水標準》的要求。

    2.2試驗方法

    2.2.1水泥凈漿流動度的測定

    本試驗參照GB8077—87《混凝上外加劑勻質性試驗方法》中的水泥凈漿流動度測試方法。

    2.2.2水泥凝結時間測定

    本試驗參照GB/T1346—2001《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》。

    2.3.3水泥試塊強度測試

    本試驗采用純水泥做水泥試塊,水灰比為0.29,測試試塊1d、3d齡期的強度。

    3結果與討論

    將PC與早強劑進行復配。其中PC的摻量為0.2%(折合為固含量,在不泌水的情況下能達到最大凈漿流動度時的摻量),硫酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸納的摻量為千分之五,三乙醇胺三異丙醇胺的摻量為萬分之五(均以水泥質量計)。測試摻聚羧酸減水劑(折固摻量0.2%),萘系減水劑(折固摻量0.8%,能達到最大凈漿流動度時的摻量),以及早強劑改性后的聚羧酸減水劑(折合成聚羧酸減水劑固摻量0.2%,早強劑以工程中常用摻量為準)的分散性能、凝結時間和早期強度。

    3.1不同減水劑對水泥分散性的影響

    測試PC、高濃萘系減水劑及用早強劑改性后的PC分別對凈漿流動度及流動度保持能力的影響,其結果見表4。
    由表4可以看出無論是PC,還是早強劑復配改性后PC對水泥漿體的分散性以及分散性保持能力均比高濃萘系高效減水劑要好。早強劑復配改性后的PC,不同程度的改變了PC的初始流動度和流動度保持能力。對初始流動度來說,硫酸鈉、硝酸鈣和三異丙醇胺的加入對其影響不大。亞硝酸鈉和三乙醇胺的加入使其初始流動度大大降低,分別從295mm降低到250mm和260mm。對流動度保持能力來說,加入早強劑后流動度保持能力均有所下降,但下降程度不同。其中亞硝酸鈉復配改性后下降最為明顯,從初始的250mm,到半小時下降到160mm,1小時下降到只有140mm。三異丙醇胺的加入對流動度保持能力影響最小,從初始305mm下降到半小時250mm,到1小時沒有下降。早強劑的加入對凈漿流動度的保持能力影響由大到小依次為:亞硝酸鈉>三乙醇胺>硫酸鈉>硝酸鈣>三異丙醇胺。綜上,早強劑與PC復配后的適應性從好到壞依次是:三異丙醇胺>硝酸鈣>硫酸鈉>三乙醇胺>亞硝酸鈉。

    3.2不同減水劑對水泥凝結時間的影響

    PC和高濃萘系減水劑以及早強劑改性后的PC對水泥凝結時間的影響,其結果見表5。
    由表5可以看出,無論是PC還是早強劑改性后的PC都使得水泥的初凝和終凝時間相對于高濃萘系減水劑延后,這主要是由于聚羧酸有很強的緩凝作用。聚羧酸減水劑對水泥具有顯著的緩凝效果主要由于聚羧酸減水劑中羧基充當了緩凝成分,R-COO-與Ca2+離子作用形成絡合物,降低了水泥漿體中Ca2+離子的濃度,延緩Ca(OH)2形成結晶,減少C-H-S凝膠的形成,對水泥的初期水化產生抑制作用,延緩了水泥水化。早強劑改性后的PC對水泥的初凝和終凝時間有不同程度的影響。其中,三異丙醇胺的加入對初凝和終凝時間基本不影響;硫酸鈉的加入,初凝和終凝時間提前最為明顯,初凝時間從10h10min提前到了7h50min,終凝時間由11h15min提前到了9h;硝酸鈣、亞硝酸鈉和三乙醇胺的加入使初凝和終凝時間都大幅度提前,三乙醇胺的影響最為明顯,硝酸鈣次之,亞硝酸鈉最不明顯。綜上所述,早強劑與PC復配后對凝結時間的影響:硫酸鈉>三乙醇胺>硝酸鈣>亞硝酸鈉>三異丙醇胺。

    3.3不同減水劑對水泥早期強度的影響

    PC和高濃萘系減水劑以及早強劑改性后的PC對水泥早期強度的影響結果見表6。
    從表6可以看出,單摻PC的水泥試塊1d和3d強度均比摻高濃萘系減水劑的要低,其中1d強度要低4.62MPa,3d強度低3.03MPa。硫酸鈉的加入,并不能提高水泥的1d、3d強度,反而使1d強度從13.38MPa下降到13.00MPa,3d強度從39.47MPa下降到了32.50MPa。其余幾種早強劑改性后的PC,使水泥試塊的1d和3d強度相對于單摻PC時都有不同程度的提高。亞硝酸鈉和三乙醇胺的加入對1d和3d強度的提高都非常明顯,均比高濃萘系要好。
    綜合以上數據,我們可以看出早強劑與PC復配改性后對水泥漿體分散性,凝結時間和水泥試塊強度都有一定影響。本試驗結果表明,三乙醇胺復配改性后的PC使水泥的凈漿分散性、凝結時間、水泥試塊強度等方面均比摻純PC的改善效果理想。因此,三乙醇胺復配改性后的PC適合在早強工程中得應用。

    4結論
     
    (1)早強劑復配改性后的PC對水泥的初始分散性和分散性保持能力有一定影響。硫酸鈉、硝酸鈣和三異丙醇胺的加入對初始分散性影響不大,主要是降低了水泥漿體的分散性保持能力。亞硝酸鈉和三乙醇胺的加入使得水泥漿體的初始分散性和分散性保持能力均大幅下降,但總體均比高濃萘系要強。
    (2)早強劑復配改性后的PC對水泥漿體的凝結時間均有所影響,早強劑與PC復配后對凝結時間的影響:硫酸鈉>三乙醇胺>硝酸鈣>亞硝酸鈉>三異丙醇胺。
    (3)在高強管樁和混凝土預制構件中強度是最主要的指標。早強劑復配改性后的PC對水泥試塊的1d和3d強度均有一定影響。其中,硫酸鈉復配改性不能使水泥試塊的1d和3d強度提高,三乙醇胺和亞硝酸鈉復配改性使水泥的1d和3d強度明顯增強。
    (4)三乙醇胺復配改性后的PC,在水泥的分散性和水泥試塊強度方面,均比高濃萘系要好。因此,通過三乙醇胺復配改性聚羧酸減水劑而獲得早強,對推廣聚羧酸系高效減水劑在混凝土預制構件和高強管樁混凝土中的應用有一定指導意義。
     

     

     

     

     


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