温度及搅拌时间对聚羧酸减水剂使用性能的影响-山东华伟银凯建材科技股份有限公司

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温度及搅拌时间对聚羧酸减水剂使用性能的影响

编辑：华伟银凯日期：2019/2/25

　　在较低温度下施工时，施工单位为保证施工进度，往往通过对拌和水进行加热或增加搅拌时间来解决，但温度及搅拌时间的变化会对聚羧酸减水剂的使用性能产生影响。本文通过试验进行分析，了解以上因素是如何影响混凝土性能的。
　　1 试验材料与试验方法
　　1.1 材料准备
　　试验所用水泥为P•O42.5水泥。减水剂为聚羧酸减水剂，减水率30.3%，固含量34.2%。水采用地下水。
　　1.2 试验方法

　　为研究拌和水温度对聚羧酸减水剂分散效果的影响。分别制备0℃、10℃、20℃、30℃、40℃的水进行水泥—减水剂相容性试验。试验方法参照GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》进行。测试并记录搅拌120s、标准搅拌、出机30min时水泥净浆的扩展度与浆体温度。水泥净浆配合比见表1。

表1 水泥净浆配合比

温度及搅拌时间对聚羧酸减水剂使用性能的影响

　　2 试验结果与讨论
　　2.1 温度、时间对减水剂分散效果的影响

　　工程施工中混凝土的搅拌时间通常≤120s。试验人员常通过此时的状态来判断混凝土工作性是否满足要求。试验结果如表2所示。

表2 水泥净浆流动度测试

温度及搅拌时间对聚羧酸减水剂使用性能的影响

　　由表2结果可知搅拌120s时水泥净浆扩展度随温度升高先增大后减小。使用30℃水制得的水泥净浆扩展度最大。0℃、10℃及40℃拌和水制得水泥净浆均出现较为明显的黏模现象，显示减水剂初始减水率不足。
　　标准搅拌时间下，随拌合水温度升高，水泥净浆扩展度亦先增大后减小。与搅拌120s不同的是，各组试样的扩展度均有所增大，其中使用20℃拌合水制备的水泥净浆扩展度最大。
　　出机30min后认为混凝土处于现场浇筑状态。由试验结果可知，出机30min后各组水泥净浆的扩展度均有所增大。水温达到30～40℃时，随温度升高流动度开始减小。0℃、10℃拌合水制备的水泥净浆扩展度与标准搅拌时间相比显著增大，显示低温下聚羧酸减水剂分散效果存在明显的时效性。
　　2.2 原因与分析
　　分析认为，当出机时间较短时，水泥净浆扩展度随温度升高先增大后减小。造成这种现象的原因为温度同时对水泥水化速率和减水剂的吸附速率产生影响。
　　温度升高时减水剂分子的吸附速率越快，早期分散效果越好。同时水泥水化速率加快，水化产物对减水剂的消耗增多，使流动性降低。水泥净浆的初始扩展度受这两个因素的综合作用。
　　当拌和水温度≤10℃时，减水剂吸附速率与水泥水化速率均较小。其中减水剂在水泥颗粒上的吸附为控制因素，由于温度低时减水剂在水泥颗粒上吸附慢，初始减水率低，表现为水泥净浆初始流动度小。
　　当拌和水温度在20～30℃时，减水剂吸附速率和水泥水化速率同时增大，而减水剂分子吸附速率增长的更明显，表现为水泥净浆初始流动度增大。
　　当拌和水温度≥40℃时，水泥水化速率明显增大，逐渐成为控制因素。导致减水剂分子的净吸附速率（吸附速率减去消耗速率）减小，水泥净浆也表现为减水不足。
　　因此认为拌合水在20～30℃、水泥净浆温度在18～22℃时，减水剂的初始分散效果最好。
　　当出机时间较长时，水泥净浆扩展度与通常认为的结论一致。当时间充裕时，各温度下聚羧酸减水剂均可在水泥颗粒上吸附至饱和，而低温下水泥水化消耗的减水剂较少，故随时间延长，水泥净浆扩展度随温度升高而降低。
　　资料显示水温每提高10℃，混凝土温度约提高3℃，故拌和水温度不宜超过60℃。
　　3 结语
　　本试验考虑温度效应的同时，注意了时间对聚羧酸减水剂分散效果的影响，使所得结论更具体，更贴近工程实际。所得结论如下：
　　（1）低温下，聚羧酸减水剂的分散效果存在明显的时效性。随搅拌时间延长，水泥浆出机的流动度增大。随拌和水温度升高，水泥浆的出机扩展度先增大后
减小。混凝土的出机状态与现场浇筑状态可存在明显差异。
　　（2）低温施工时，对拌和水加热有助于改善混凝土流动性滞后的现象。施工中要注意对水温的控制，水泥浆温度在18～22℃，出机流动度最好。防止水温过高导致混凝土流动性下降的现象出现。

　　（3）出机时间较长时，随温度升高，水泥净浆扩展度降低。

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