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聚羧酸减水剂在清水混凝土中的应用

编辑:华伟银凯   发布时间:2019-7-11 
  清水混凝土是指直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土,要求混凝土表面平整光滑、色泽均匀。聚羧酸减水剂虽具有良好的综合技术性能,但直接应用于混凝土时,含气量高,易导致混凝土强度低和表面质量缺陷,难以满足要求。因此,常常采用减水剂、消泡剂、引气剂“先消后引”的复配技术,来消除混凝土内的大气泡以减少清水混凝土的表观缺陷,并引入致密均匀的小气泡保证混凝土良好的工作性。
  混凝土外加剂之间的复配技术会面临较多问题,如相容性问题、外加剂种类及各自的掺量问题等,其中掺量问题应格外重视。若消泡剂掺量过大,将会导致混凝土流动性变差,坍落度经时损失大,难以浇筑施工;但掺量过小,混凝土内的有害大气泡难以消除完全,会造成混凝土表面蜂窝、麻面等表观质量问题,影响美观。对于引气剂来说,引气剂掺量过多,易造成混凝土密实度降低、强度下降;掺量过小,则会造成混凝土黏度过大,气泡难以排除,也会影响施工。
  本文通过实验最终复配出符合清水混凝土工作性能和表观质量要求的聚羧酸系高性能减水剂。
  1 原材料
  聚羧酸减水剂:A、B、C、D;消泡剂:油型e、乳化型f、溶解型g;引气剂:液体引气剂;水泥:P.O.42.5;粉煤灰:I级灰;砂:中砂;石:5~20mm连续集配碎石。
  2 试验方法
  水泥净浆流动度试验:依照GB/T 8077-2000 《混凝土外加剂匀质性试验方法》,W/C为0.29,水泥用量600g。
  混凝土坍落度及损失试验:依照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》,30L混凝土。
  3 水泥和混凝土试验
  3.1 聚羧酸减水剂与水泥的适应性

  针对P.O.42.5水泥,采用四种不同品牌聚羧酸A、B、C、D,并按不同掺量做水泥净浆流动度试验,结果如图1所示:


聚羧酸减水剂与消泡剂、引气剂的复配技术



  由图1可以看出,聚羧酸减水剂B与试验用水泥适应性良好,且在达到相同净浆流动度时,减水剂掺量较低。
  3.2 消泡剂在聚羧酸减水剂中的稳定性

  消泡剂与聚羧酸减水剂复配使用的关键是外加剂的相容性。消泡剂加入聚羧酸减水剂中以后,该体系必须是均匀的,以保证混凝土的质量稳定,其次是能长时间存放而不分层。通过试验考察了三种消泡剂在聚羧酸减水剂B中的稳定性,见表1。


聚羧酸减水剂与消泡剂、引气剂的复配技术



  由表1可以看出,乳化型f和溶解型g与聚羧酸减水剂有很好的相容性,同时根据Rose假说,最终选定乳化型f消泡剂与聚羧酸减水剂复配。
  3.3 消泡剂、引气剂和聚羧酸减水剂复配对水泥净浆和混凝土的影响
  通过水泥净浆与混凝土试验,根据水泥净浆流动度和流动度经时损失,混凝土坍落度及其坍落度损失和混凝土强度,选出性能最佳的复配结果。

  水泥净浆流动度,W/C为0.29,水泥用量600g,减水剂1.0%*C。C30清水混凝土配合比:水泥:砂:碎石:粉煤灰:水 = 1 : 2.28 : 3.5 : 0.22 : 0.47,外加剂掺量为胶凝材料的1.0%,具体数据见表2。


聚羧酸减水剂与消泡剂、引气剂的复配技术


  由表2可以看出第8组组合复配出的聚羧酸减水剂效果最好,混凝土保坍性和工作性能良好,气泡很少,强度较高。采用此组复配减水剂成型的清水混凝土表面无大气泡,只有很少的1mm内可见小气泡,色泽均一,效果如图2、图3 所示。


聚羧酸减水剂与消泡剂、引气剂的复配技术



  4 结论
  (1)消泡剂可以破坏气泡表面张力使气泡破裂,可以降低混凝土含气量,提高强度,但掺量过大会影响混凝土和易性和保坍性能。
  (2)引气剂能在混凝土中引入均匀小气泡,具有很好的保坍性能。
  (3)消泡剂、引气剂和聚羧酸减水剂复配技术的关键是消泡剂和引气剂的掺量问题,良好的复配组合可以在保证混凝土工作性能的同时提高混凝土强度,增强混凝土致密性,减少气泡,从而达到清水混凝土的要求。


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  以上文章来源于网络,作者张永恒、刘娟红、徐世钦、叶珺。内容有调整,旨在传播与分享,如有侵权,请直接通知我们,谢谢!

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