在减水剂应用中,减水剂是与混凝土中的胶凝材料发生反应,从而达到减水的效果。因此,水泥的好坏是对减水剂效果影响的直接因素。针对不同的“问题”水泥,在减水剂应用时应当采取怎么的措施?
一、高碱水泥
水泥中的可溶性碱通常以Na2O当量表示,它主要来源于生产水泥的粘土及混合材中,适量的可溶性碱有利于促进水泥水化,更有利于混凝土早期强度发展。试验证明,水泥混凝土流动性随着碱含量的增加而提高。但是到达一定量,水泥会急剧水化,水泥浆流动性大幅度下降。掺入减水剂后塑化效果也明显降低。减水剂用于商品混凝土及泵送混凝土施工坍落度经时损失率增大。
产生上述现象的原因一般认为,水泥中的碱对铝酸三钙(C3A)的溶出产生了促进作用,此时水泥在调凝剂CaSO4参预下很快形成了一定的AFt晶体,并包裹在C3A表面,抑制了C3A直接水化形成铝酸钙,改善了水泥浆的流动性。但是如果水泥中碱含量过高,由于初始就有大量AFt晶体形成,反而使流动度下降,减水剂用于上述水泥适应性必然会降低。主要表现在减水率不够,塑化效果差,坍落度经时损失率高。
三.C3A含量高的水泥
水泥的主要成份为C3S、C2S、C3A及C4AF,这些矿化成份其吸附活性顺序通常认为应该是C3A>C4AF>C3S> C2S ,其中C3A对减水剂的吸附量最大,因此在减水剂掺量一定时,混凝土流动性随着C3A含量增大而降低。坍落度经时损失率也随之增大。这主要是由于掺入减水剂大都会被C3A吸附,而占主要的矿化成份C3S却没有足够的减水剂去吸附分散,而使水泥浆流动性降低。多次试验看出,水泥中C3A含量超过8%,即会对混凝土流动性产生不利影响。
试验证明,补充水泥浆中SO3即采用硫酸盐含量高的减水剂有一定效果。同掺一定数量的羟基羧酸盐缓凝剂,也能抑制C3A的吸附水化,而采用多元醇等缓凝剂效果不明显。还可以采用价格低廉的减水剂并适当增大掺用量,满足C3A吸附并有较多剩余减水剂去改善C3S等矿化成份的流动性。由于此类减水剂价格低廉,不会增大使用成本。
四.高混合材用量水泥
根据我国水泥标准,水泥中可以大量掺入混合材。目前使用较多的为粉煤灰、火山灰、矿渣及磨细石灰石等。这些混合材其活性、需水性、矿化成份及对外加剂的吸附性能区别较大,影响了外加剂对水泥的适应性。
优质的粉煤灰应该是活性强(即活性SiO2及AL2O3含量高)、烧失量小、细度低、需水量小。其中烧失量对外加剂相溶性影响最大。
烧失量即粉煤灰中未燃尽的碳的含量。烧失量越大,未燃尽碳含量越高,与外加剂相溶性越差。较高的碳含量更会劣化混凝土性能。未燃尽碳多为多孔颗粒,易吸水,在混凝土中需水量高,溢出后更会增大混凝土泌水,并会增大混凝土收缩变形,还会影响水泥浆与集料界面的粘结性能。碳遇水后,还可能在颗粒表面形成一层憎水膜,阻碍了水份进一步渗透,影响了粉煤灰的活性。研究也发现,粉煤灰中的碳有较强的吸附能力,减水剂掺入后它会与水泥争相吸附,影响了水泥浆的流动性。
解决高烧失量粉煤灰,火山灰水泥与外加剂相溶性目前常用的办法,主要是增加外加剂的掺用量,并同掺一定数量的优质引气剂。
矿渣由于含铝酸盐较多,因此需更多的石膏调凝剂,而按普通硅酸盐水泥工艺生产的矿渣水泥更容易出现缺硫现象。因此采用高硫酸盐含量的减水剂较为适应,同掺优质引气剂,微小细密的气泡也有一定减小铝酸盐对减水剂的吸附作用,但需增大掺用量。
水泥的比表面积对外加剂的适应性有一定影响。比表面积较大的水泥需水量较大,达到一定流动性所需掺入外加剂较多,通常认为水泥较适合的比表面积为5000CM²/g左右,较大比表面积水泥早期强度发展较快,但对混凝土后期强度及保坍性能会产生不利影响。使用比表面积较大的水泥时应增大外加剂掺用量,考虑到不增加使用成本,可采用价格低廉的减水剂并适当增加减水剂及缓凝剂的掺用量。仍可达到较好的技术经济效益。
由于水泥熟料及混合材的矿化成份与形态复杂,对减水剂的相溶性影响因素太多,很难用一种简易的办法解决所有减水剂对水泥适应性的问题,研究表明,目前正大力推广应用的聚羧酸盐高性能减水剂虽然对水泥适应性相对好于常用的各种高效减水剂,但仍存在一定适应问题。国内外常用的改变减水剂掺入时间及掺加方法有利于改善适应性,但用于一些特殊水泥相溶问题仍会出现,对于减水剂与水泥适应性的研究是一项较为复杂的问题,目前仍需进行深入细致的研究。
-----------------------------------------
山东华伟银凯建材科技股份有限公司,专业生产各种混凝土外加剂,让您施工更轻松。主营产品:混凝土减水剂,混凝土速凝剂,增强剂等。
以上文章来源于网络。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!
获取更多资讯,欢迎关注官方公众号