水泥与减水剂的适应性及其影响因素和改善方法
影响水泥和减水剂相容性因素浅析
影响水泥和减水剂相容性因素浅析进入夏季,混凝土搅拌站反馈最多的是混凝土塌落度损失大、减水剂相容性差等问题。水泥厂接收到的搅拌站投诉问题中,最多的也是水泥和减水剂相容性差。
如何改善水泥性能,使水泥和不同减水剂均相容较好,是水泥厂所关注的问题。我们将水泥生产工艺做了相应的调整,做了大量试验,但是由于自己所处是粉磨站企业,存在很多局限性,水泥和减水剂相容性问题,始终没有得到彻底改善。于是很多公司便把水泥和减水剂适应性差的原因归结到助磨剂的使用上,所以非常有必要和大家共同探讨影响水泥和减水剂相容性因素。此文中,本人对影响相容性因素做的几点总结。
1、混凝土性能
水泥和减水剂的相容性最终都表现在混凝土的性能中,混凝土的性能分为新拌混凝土性能及硬化混凝土性能,重要的几点列举如下:
a.和易性:混凝土拌合物最重要的性能。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等;
b.强度:强度是混凝土最主要的性能,它是混凝土构件中所能承受荷载的压力。
c.变形:混凝土在一定荷载作用下产生的变形。
d.耐久性:凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。
2、水泥和减水剂相容性的评价
2.1 水泥和减水剂相容性的评价内容包括如下三点:
a.同一配合比条件下配制相同强度等级、相同流动性能的混凝土拌和物,所需减水剂用量的多少.
b.混凝土拌和物塌落度经时损失的大小.
c.混凝土拌和物离析、泌水性能的好坏.
2.2 相容性的评价方法
检测方法按中华人民共和国建材行业标准JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》进行。
影响水泥与减水剂相溶性的原因分析及解决方法
主要 因素 。
1 水泥化学成分的影 响 . 3
对不同时间生产 的水泥进行化学分析, 检验结果 见表 3 。
表 3 不同时间生产 的水泥化学成分
时间
Ls os S O2 i
1 原 因分析
根据我厂多年来与搅拌站合作情况来说 , 出现坍落度损失大 的情况 尚属首次 。查阅 有关技术书籍 , 不外乎减水剂 的种类变化和水泥 内在质 量的变化。这两大原因影响着水泥与减水剂 的相溶性 , 以致混凝 土出现
14 5 .6 1 . .7 98 74 7 16 5 .1 .2 84 1 .4 82
77 1 .7 .6 O6 9O 1.4 .2 05
6 mi 0 n
20 5 26 4
21 3 24 2
19 9 l1 9
1 石膏品种和成分 的影响 . 4
石膏是用来调节水泥凝结时 间的。回顾 4月和 5月份使用 的石 膏, 其主要的产地发生了变化 。 4月份使用 的是石 门石膏 , 5月份由于石 门 而 石膏缺货 改用了湖南硬石膏 , 两种石 膏的 s 的含量 基本相 同, 0 只是湖 南石膏结晶水偏低 。 为此对两种石膏磨制的水泥与减水剂相溶性做对 比
19 .8 20 .2
23 -5 22 . 4
取回水泥样
21 . 8
2. 02 2
58 . 4
浅析水泥与减水剂的适应性问题
水泥与减水剂 的适 应性 差 , 直接影 响 到混凝 土 的工作 性能 , 甚至会 引发质 量事故 。改 善水 泥与 减水 剂 的适 应性 是混凝 土工 作者 的研究热 点。本文在 前人 研究 的基 础上 总结 出 以下 几点改
使用具有指导 意义 。
1 水 泥与 减水 剂适 应性 的 影响 因素
4 出现“ 硫化” 象 , ) 欠 现 要适 当的增硫 。
水泥熟料 中的 A含量较 高时 , 其对减 水剂 的 吸附量 也较 大 , 使
水泥浆体 的游离水 中没 有足 够浓度 的减水 剂分 子存 在。在 实际
使用 中表现为混凝土坍 落度 达不 到设 计要 求 或坍落 度经 时损 失 大, 不能满足施工 要求 。
2 混合材的种类和掺量 。不 同的混合 材料需水 量不 同 , 粒 ) 颗
5从源头 人手 , 粉磨水泥 时加入保坍剂或保 坍助磨剂来改 ) 在
善水泥与减水剂 的适应性 , 从而实现 “ 向” 双 适应 。 6适 当的调整配合 比。 )
级配差别也大 。混合材 需水 量 相对小 、 颗粒级 配 ( 照一 定 比例 3 结语 按 1 关 于水泥 与减水 剂 的适 应性影 响 因素多 , ) 机理 较为 复杂 , 和水泥熟料 粉磨后 ) 的水泥 流动 性较 好 , 好 反之 , 应性 较差 ( 适 细
度对水泥与减水剂 的适应性影 响也较明显 ) 。
甄别及调整外加剂与水泥适应性的试验方法
甄别及调整外加剂与水泥适应性的试验方法
外加剂与水泥产生不相适应的情况时有发生,尤其在使用泵送减水剂时,这种现象更加频繁。不相适应的表现大致有以下几种情况:一是新拌混凝土坍落度偏小,扩展度更小,而此时的减水剂用量已经相当大,通俗的说法就是“打不开”;二是坍落度损失大,有时甚至出现假凝, 即在搅拌开始时水泥浆很稀,随即迅速发粘、变干,出机后混凝土和易性很差;三是虽然坍落度和扩展度都不小,但混凝土泌水,有时滞后1~3小时泌水并且严重;四是砂浆包裹不住石子,发生离析但却并未大量泌水;五是新拌混凝土中未观察到明显不适应,可是硬化后强度偏低。特定外加剂与特定的水泥发生不相适应的原因可能来自三个方面:水泥特性引起;混凝土组成材料,特别是其中的砂及掺和料引起;外加剂本身匹配不当所引起。究竟哪个是主要原因,需要经过试验和分析,要想调整到相适应,就必须进行试验。
于是,从何处着手开始试验的问题就摆到我们面前了。第一步宜从检测拟用的水泥pH值开始,也就是水泥的碱度。用pH试纸就可以完成这项工作,当然用pH计或pH笔更好。可以用三份水溶解一份水泥(以重量计),充分搅拌后沉淀澄清,取清液一滴置于广泛pH试纸上,观察试纸背面变色程度以确定水泥的碱性。一般pH值应在12以上,但也有普通硅酸盐水泥pH值只有9~10,个别的更低。试验结果让我们能初步判断:水泥中可溶性碱量大还是小;水泥中的混合材是否是含偏酸性的材料或石粉类惰性材料而使pH值偏低。第二步是考察。考察的第一部分是要尽量设法取得该种水泥的熟料分析结果。水泥厂每班做一次熟料的萤光快速分析,每个月有一个平均值,虽然不可能写在水泥合格证上,但也不是一个保密资料。如果我们能得到近期任何一日的熟料分析结果也可以。根据分析数据可以计算出水泥中的四种矿物:铝酸三钙C3A,铁铝酸四钙C4AF,硅酸三钙C3S和硅酸二钙C2S的数量。影响水泥适应性的矿物是C3A、C3S和C4AF。这些数据可以帮助我们选择缓凝剂的品种。另外根据熟料分析中的碱和硫含量数据,能计算出塑化度值SD作为复配外加剂时要适当增加硫酸盐还是增加碱的参考依据。
影响混凝土外加剂与水泥适应性的主要因素
影响混凝土外加剂与水泥适应性的主要因素
相同配合比下,同掺量同品种外加剂,往往由于所用水泥品种不一样,其应用效果差异极大。同样外加剂在一种水泥中应用效果好,而在另一种水泥中应用效果不佳,或根本没有效果,甚至会出现工程事故,这就是外加剂与水泥的适应性。
1 外加剂与水泥的适应效果
在预拌混凝土中,要求配制的混凝土能够满足设计的龄期强度、有一定的工作性、较好的耐久性和其它特殊的功能要求。
2 影响外加剂与水泥适应性的主要因素
2.1 水泥矿物组成的影响
影响水泥适应性的主要是水泥矿物中的铝酸三钙(C3A)及硅酸三钙(C3S)的含量,试验分析水泥中C3A 含量低而C3S 含量高对外加剂适应好,而C3A 含量越高,适应效果越差。
2.2 调凝剂的影响
2.2.1调凝剂(石膏)的形态
水泥常用调凝剂为石膏(硫酸钙),石膏又分为二水石膏(CaSO4·2H2O)(又称生石膏),半水石膏(CaSO4·1/2H2O)(又称熟石膏或烧石膏),硬石膏(CaSO4)(又称无水石膏或天然石膏)。根据有关标准,三种石膏都可作水泥调凝剂使用,而其中硬石膏溶解性能较差,一些外加剂如糖钙、木钙等与硬石膏同用,不但不能促进石膏溶解,反而会降低硬石膏的溶解度,使水泥因缺少调凝成份而产生速凝等异常凝结。
2.2.2石膏的细度
如石膏研磨细度不够,会影响石膏的溶解性,即使运用二水石膏也会产生速凝等现象。
2.2.3石膏的用量
在C3A 含量偏高的水泥中,调凝剂仍按常规用量(3%~5%),无论选用何种石膏,混凝土凝结时间都会提前,这主要是水泥中C3A 水化快,C3A 含量增加,少量石膏不能满足它生成胶状钙矾石,从而影响了石膏的调凝效果。
水泥混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素
水泥混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素
0引言
适应性又被称为相容性,如果将外加剂加入到符合国家要求的水泥当中,能够得到预期的使用效果,就表示水泥和外加剂相适应,否则表示水泥和外加剂不适应。例如,通过对减水剂的合理应用,可以在使用相同水量的情况下,提升水泥的流动性,有效降低混凝土的单方用水量。如果从广义上来进行分析,适应性又可以理解水泥浆的流动性、凝结时间和强度变化等。
1影响因素
1.1矿物组成
其主要因素为C3A和C4AF的含量,如果这些成分含量相对较低,水泥和减水剂的适应性就会相对较好,其中C3A对适应性的影响相对较强。这主要是由于减水剂首先吸附C3A和C4AF。另外,C3A的水化速度要比C4AF强,并随着水泥细度的增加不断增加。如果在水泥当中包含较多的C3A成分,就会直接导致溶解于硫酸盐的水分相对变少,从而导致产生的硫酸根离子量变少。
1.2细度
如果水泥越细,其比表面积就会相对较大,絮凝作用也就会变得更加明显。为了避免出现这种絮凝结构,就需要在其中加入一定量的减水剂。为了得到足够的流动效果,就需要在一定程度上增加对减水剂的使用。在通常的情况下,如果水泥越细,水泥的比表面积相对较高,减水剂对水泥饱和掺量的影响就会增大,难以
保证水泥浆体的流动性。因此,在实际配置水灰比较高混凝土过程中,应该认真做好水比面积的控制工作,保证水泥与减水剂具有较强的适应性[1]。(图1)
1.3水泥颗粒的级配
水泥颗粒级配对水泥适应性的影响主要体现在水泥颗粒当中微细粉含量差异上,特别是其中小于3微米颗粒的含量,其对减水剂吸附性的影响最为直接。水泥当中小于3微米的颗粒含量随着随着水泥生产厂家的不同差异较大,通常会分布在8-18%之间。在使用开流磨系统之后,水泥比表面积得到了很大的提升,其对水泥与减水剂适应性的影响最为直接。
影响水泥外加剂的适应性的因素
影响水泥外加剂的适应性的因素
1、水泥熟料成分
外加剂尤其是减水剂的使用效果随水泥熟料的矿物组成不同而有差异,其中C3A对适应性影响最大。对于C3A含量高的水泥,减水剂的减水增强效果差。随着水泥细度的增加,C3A的影响也愈加明显。总之,C3A含量高的水泥一般与外加剂的适应性都要差一些。
2、水泥中石膏的种类及掺量
当水泥生产中使用硬石膏,而又使用木钙、糖钙作缓凝减水剂时,混凝土拌合物的坍落度经时损失会明显增大,甚至发生“假凝”现象。当水泥粉磨温度过高时,所掺入的二水石膏会部分脱水转变为半水石膏,这也会导致水泥净浆快凝而影响水泥与外加剂的适应性。磷石膏、氟石膏等工业副产品,由于含有各种杂质,并且有效成分含量波动较大,也会影响水泥与外加剂的适应性。
3水泥中的碱含量
一般认为随着水泥中可溶性碱含量增大,减水剂与水泥的适应性变差,减水剂的塑化效果降低,混凝土坍落度经时损失增大。但是,对于含Na2SO4的水泥(或Na2SO4由外加剂中带入),由于碱是以硫酸盐的形式存在,Na2SO4的溶解度及溶解速度比水泥中石膏大得多,溶解的SO42-与C3A反应生成钙矾石抑制水泥水化,从而可以部分抵消由于碱含量增大对水泥的促凝作用以及对外加剂与水泥适应性的劣化作用。
4、水泥中混合材的种类及掺量
不同种类混合材对减水剂的吸附产生不同影响,矿渣对萘系减水剂的吸附量小于煤矸石,因此一般情况下掺矿渣的水泥与减水剂的适应性优于掺煤矸石的水泥。一般而言,由于火山灰质混合材具有较大的内比表面积,其对减水剂的吸附量也就较大,因此掺火山灰的水泥与减水剂的适应性较差,主要表现为混凝土流动性差,坍落度经时损失大。而掺不同品种粉煤灰的水泥与减水剂的适应性差异较大,一般使用优质粉煤灰(含碳量≤5%)时,减水剂塑化效果好;而使用粗粉煤灰,含碳量>5%的粉煤灰时减水剂的塑化效果差。
水泥与混凝土减水剂适应性影响因素
概述
水泥与减水剂的适应性问题已经成为困扰混 凝土工作者的一个难题,影响外加剂的应用 效果和推广应用。
影响因素极其错综复杂,涉及到:
水泥和其他矿物掺合料:物理和化学性能 减水剂:高分子材料学、表面物理化学和电化学 骨料性能 混凝土拌合物性能。
适应性概念是什么?
适应性的概念
水泥与高效减水剂适应性包括三个方面:
(二)水泥的水化硬化
C3S:ห้องสมุดไป่ตู้(3CaO.SiO2)+6H2O
→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2
(C-S-H)
(CH)
C2S:2(2CaO.SiO2)+4H2O →3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2
C3A(在石膏存在的条件下): 3CaO.Al2O3+3(CaSO4.2H2O)+26H2O
4)C4AF:含量为10%-18%。水化强度介于C3A与C3S
之间,早期强度发挥较快,但后期还能不 断增长,抗冲击和抗硫酸盐性能较好。单 矿物胶粒动电性质呈“阳性”。
水泥矿物的主要特征
5)CSH2(CS):熟料粉磨成细粉时掺入
5%左右的石膏,不仅可调节凝结时间,同时 还能提高早期强度,降低干缩变形,改善耐 久性、抗渗性等一系列性能。单矿物石膏( 尤其是CS)胶粒动电性质呈很强的“阳性” 。
影响水泥与减水剂相容性的因素及机理综述
■■■应用实践Applied Practice
影响水泥与减水剂相容性的因素及机理综述
肖忠明\陈钦松2,郭俊萍1
(1.中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京100024 ;2.安徽海螺水泥股份有限公司,安徽芜湖241000)
中图分类号:T0172.12 文献标识码:B
0引言
根据已有的文献资料,针对水泥来讲,影响水泥与减 水剂相容性的因素有:水泥细度、c,A含量、碱含量、石膏 的形态和掺量、混合材的种类等。并有大量文章就其机理 进行了研究和分析,并且将重点放在了C3A含量和细度上。
但在实践中,利用这些机理去解决水泥与减水剂相容 性问题时,有时却不能很好地解决问题,表明在这些因素 之外还存在其他的影响因素或者没有抓住问题的关键。
根据笔者的研究和最近的文献资料,除了上述因素文章编号:1671—8321 (2021) 03—0096—05
夕卜,熟料的硫酸盐饱和程度、f-CaO也对水泥与减水剂的 相容性有影响,而且其影响权重远大于C3A的影响。
现将其整理如下,以供参考。
1熟料矿物组成的影响程度
表1为四个不同厂家烧成的熟料矿物和化学组成以及 制成水泥与减水剂的相容性试验结果,表2为同一厂家烧 成的熟料矿物和化学组成以及制成水泥与减水剂的相容 性试验结果,下面为通过多元线性回归得到的回归方程。
表1不同窑型熟料组成及制成水泥与减水剂的相容性
熟料硫酸盐饱和程度SD f-CaO/%C3S/%C3A/%C4AF/%初始Marsh时间/s60min Marsh时间/s经时损失/%
10.9150.5449.438.9910.528.69 4.65
影响聚羧酸减水剂性能的几大主要因素
影响聚羧酸减水剂性能的几大主要因素
聚羧酸系减水剂作为第三代减水剂,其性能优越、节能环保,在高性能混凝土中拥有巨大的优势,近几年发展势头更加迅猛,在国内外得到了大规模的应用。然而在实际应用中,因材料变化PC优异的减水和保坍性能变化显著,呈现出业内公认的PC系敏感性问题。当前,影响聚羧酸减水剂性能的主要因素大致有以下几方面:
一、水泥特性
1、水泥品种及用量:水泥熟料的化学组成、形态以及生产工艺等都会影响减水剂效果。
2、水泥的碱含量:水泥的碱含量对减水剂的适应性会产生很大的影响。随着水泥碱含量的增大,减水剂的适应效果变差导致坍落度损失增大。
3、水泥的细度:水泥颗粒对减水剂分子具有比较强的吸附性,在水泥浆体中,水泥颗粒越细,比表面积越大,对减水剂分子的吸附量也越大。
4、水泥的新鲜程度:水泥越新鲜,减水剂与其适应性越差,这是因为新鲜水泥的正电性较强,对减水剂的吸附能力较大的缘故。另外,用刚出磨的还未来得及散失热量的水泥配制混凝土时,往往伴随减水率低,坍落度损失过快等现象。水泥的温度越高,减水剂与其适应性越差,混凝土坍落度损失越快。
二、沙子含泥量
当砂子的含泥量较高时,聚羧酸系减水剂的减水率会明显降低。与萘系减水剂一般通过增加掺量来解决不同,聚羧酸系减水剂在增加掺量时性能提升不明显,很多情况下流动性还没有达到要求,混凝土已经开始泌水了。根据文献报道,这是由于泥土遇水膨胀,与聚羧酸减水剂发生了堆层吸附现象,造成聚羧酸减水剂性能丧失。
三、用水量或掺量
大多数采用聚羧酸系减水剂制备的混凝土拌合物,其状态对用水量十分敏感。反映混凝土拌合物性能的指标通常有流动性、粘聚性和保水性,在实际试验时,通常还用露石起堆、泌水离析、起堆扒底等术语来描述混凝土拌合物的状态。商品混凝土搅拌站由于对集料含水率检测控制不严,很容易在生产中造成用水量过多而导致混凝土拌合物泌水、离析。
水泥减水剂适应性
浅析水泥减水剂适应性浅析
中图分类号: tu525 文献标识码: a 文章编号:
为了更好地使用好减水剂,结合我多年使用减水剂的经验,谈谈用好减水剂的个人看法,供同行共勉。
由于萘系密胺树脂系等高效减水剂对混凝土改性方面的重要贡献,使减水剂成为继钢筋混凝土、预应力混凝之后,混凝土发展史上又一次重大的技术突破,以高效减水剂的研制和应用为标志,混凝土技术进入由塑性到干硬性,现已经进入流动性的第三代。一、减水剂的作用
水泥减水剂在混凝土中掺量不多,但效果非常显著,现今得到广泛,它的主要有以下作用:1、改善混凝土拌合物的和易性;2、提高混凝土拌合物的力学性能和耐久性;3、节约水泥用量,降低成本;4、改善混凝土细观结构等等。
二、减水剂的作用原理
一般水泥在加水搅拌后,会产生絮凝,这些絮凝结构包裹着一部份拌和水,从而降低了混凝土的有效水灰比,影响新拌混凝土的和易性,因此在制备混凝土的过过程中,根据需要常掺入适量的减水剂,来改善混凝土的和易性。
在近代水泥减水剂中,表面活性剂占有极其重要的地位,是减水剂的主要组成成份。表面(界面)活性剂是能显著改变(降低)液体表面张力或二相间界面张力的物质,其分子结构中含有亲水基团(极性基团)和憎水基团(非极性基团)两个组成部份。在掺入
减水剂的混凝土中,由于减水剂中表面活性成分的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,其亲水基团指向水溶液,形成了吸附膜。这种定向吸附,使水泥胶粒表面上带有相同符号的电荷,在电性斥力的作用下,不但能使水泥----水体系处于相对稳定的悬浮状态,而且促使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散、解体,从而将絮凝状凝絮体内的水释放出来,达到减水的目的。另一方面,混凝土中减水剂的极性亲水基团指向水溶液,比较容易与水以氢键形式结合起来,当水泥颗粒表面吸附足够减水剂后,在水泥颗粒表面会形成一成稳定的溶剂化水膜,这层“空间壁障”阻止了水泥颗粒之间的直接接触,并在颗粒之间起着润滑作用,另外,减水剂的掺入,同时会不同程度地引入一定量的微气泡,增加了水泥颗粒之间的滑动能力,也使新拌混凝土的和易性得到显著的改善。
水泥与高效减水剂适应性的分析与改进
从 13 年混凝土木质素磺酸盐减水剂研制成 95 功并 开始 推广 应用 以来 。外加 剂 的成功 应用 给混凝 土技术的发展带来了一次真正的技术革命 。外加剂
n i g i ac e t . r n rd c d to d n b th sec ae i t u e o . n o
Ke r s e r - r c s l k r wae e u e ; e n ; o ai i t y wo d :n w d y p o e s ci e ; trr d c r c me t c mp t l y n b i
te c mp t it fc me twt u e pa cz rsc s rd cn A c ne td r g te n w d rc s l k r po u t n a d h o ai l y o e n i s p rls i u h a e u ig q o tn ui h e r p o es ci e rd ci n b i h e n y n o
朱启 贵 , 张克军 , 凌 , 张 尹建川( 南 七 岗 厂, 河 省 里 水泥 河南 新 42 0 密 5 7) 3
混凝土减水剂的原理及使用效果
混凝土减水剂的原理及使用效果
一、引言
混凝土减水剂是一种广泛应用于混凝土施工中的一种化学添加剂,通
过降低混凝土的水灰比,从而实现混凝土强度的提高、耐久性的提高、工作性能的改善等目的。那么混凝土减水剂的原理是什么呢?本文将
从分子水化学、表面活性剂、水泥颗粒分散、流变性等方面进行详细
的探讨。
二、分子水化学
混凝土减水剂分子的水化学性质是影响其作用的重要因素之一。在混
凝土中,水化反应是水泥颗粒与水分子之间的化学反应,是混凝土硬
化过程中的关键步骤。而混凝土减水剂分子可以在水泥颗粒表面形成
一层吸附层,从而干扰水泥颗粒和水分子之间的化学反应,使得水泥
颗粒和水分子之间的结合力降低,从而降低混凝土的水灰比,提高混
凝土的强度。
三、表面活性剂
混凝土减水剂中含有的表面活性剂也是影响其作用的重要因素。表面
活性剂是一种具有亲水和疏水两性的化学物质,能够在水-气、水-油、水-固界面上形成一层极薄的分子吸附层。混凝土减水剂中含有的表面活性剂分子可以在水泥颗粒表面形成一层吸附层,从而改变了水泥颗
粒和水分子之间的表面张力,使得水泥颗粒和水分子之间的结合力降低,从而降低混凝土的水灰比,提高混凝土的强度。
四、水泥颗粒分散
混凝土减水剂还可以通过分散水泥颗粒来降低混凝土的水灰比。水泥
颗粒是混凝土中的主要成分之一,如果水泥颗粒分散得不好,就会造
成混凝土的均匀性不佳,从而影响混凝土的强度和耐久性。混凝土减
水剂中的分散剂分子可以在水泥颗粒表面形成一层吸附层,从而改变
了水泥颗粒之间的相互作用力,使得水泥颗粒之间的距离变大,从而
实现了水泥颗粒的分散。
减水剂针对6种“问题”水泥解决方案
减水剂针对6种“问题”水泥解决方案
1 什么是减水剂
减水剂是一种在维持混凝土坍落度基本不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂。大多属于阴离子表面活性剂。
加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用,能改善其工作性,减少单位用水量,改善混凝土拌合物的流动性;或减少单位水泥用量,节约水泥。
2 减水剂有哪些种类
外观形态
分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有10%,20%,40%(又称母液),50 %,粉剂含固量一般为98%。
减水及增强能力
分为普通减水剂(又称塑化剂,减水率不小于8%,以木质素磺酸盐类为代表)、高效减水剂(又称超塑化剂,减水率不小于14%,包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等)和高性能减水剂(减水率不小于25%,以聚羧酸系减水剂为代表),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
组成材料
木质素磺酸盐类、多环芳香族盐类、水溶性树脂磺酸盐类、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂等。
按化学成分组成分
木质素磺酸盐类减水剂类、萘系高效减水剂类、三聚氰胺系高效减水剂类、氨基磺酸盐系高效减水剂类、脂肪酸系高减水剂类、聚羧酸盐系高效减水剂类。
3 减水剂的作用有哪些
在不改变各种原材料配比(除水泥)及混凝土强度的情况下,可以减少水泥的用量。
在不改变各种原材料配比(除水)及混凝土的坍落度的情况下,减少水的用量,可以大大提高混凝土的强度。
在不改变各种原材料配比的情况下,可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性,使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工,提高施工速度、降低施工能耗。
混凝土中添加减水剂的方法及作用
混凝土中添加减水剂的方法及作用
一、引言
混凝土是建筑工程中必不可少的一种材料,其主要成分为水泥、砂、
石和水。为了提高混凝土的性能和施工效率,常常需要向混凝土中添
加各种化学助剂,其中减水剂是一种常用的助剂。本文将详细介绍混
凝土中添加减水剂的方法及作用。
二、减水剂的概念和分类
减水剂是一种化学助剂,它能够降低混凝土的水灰比,从而提高混凝
土的坍落度和流动性,使得混凝土的工作性能得到优化。根据其化学
成分和作用方式,减水剂可以分为有机减水剂、无机减水剂和复合减
水剂三类。
1.有机减水剂
有机减水剂是指由有机高分子化合物制成的减水剂,如蛋白质、淀粉、聚乙烯醇等。它们能够与水泥胶体发生物理吸附和化学反应,从而改
善混凝土的流动性能。
2.无机减水剂
无机减水剂是指由无机化合物制成的减水剂,如硫酸盐、磷酸盐、氯
化物等。它们能够与水泥反应,产生新的水化产物,从而改善混凝土
的坍落度和流动性能。
3.复合减水剂
复合减水剂是指有机和无机减水剂的混合物,它们能够同时发挥有机和无机减水剂的作用,从而更好地改善混凝土的性能。
三、减水剂的作用原理
减水剂的主要作用是通过改变混凝土的水灰比和表面张力,从而改善混凝土的流动性能。具体来说,减水剂能够降低混凝土中的水灰比,使得混凝土中的水分分布更加均匀,从而提高混凝土的坍落度和流动性。此外,减水剂还能够降低混凝土中的表面张力,从而使得混凝土的颗粒更容易分散,从而提高混凝土的流动性。
四、减水剂的添加方法
减水剂的添加方法主要有以下几种:
1.投料法
将减水剂直接投入混凝土搅拌机中,与水泥、砂、石和水一起搅拌,在搅拌过程中进行分散和吸附。
混凝土外加剂适应性试验
3、石膏的形态和掺量
对外加剂影响因素大小依次为硬石膏( 工业无 水石膏) >半水石膏>二水石膏, 使用硬石膏 的水泥需水量大, 吸附外加剂量大, 外加剂损失 量大。硬石膏对木钙类影响更加显著, 甚至会 出现急凝( 假凝) 现象,石膏研磨细度不够, 会影响石膏的溶解性,从而影响缓凝效果,导 致水泥的外加剂适应性不良。
8、骨料的含泥量、泥块含量大,大量的粘土细粒 会吸收更多的水份,消耗更多外加剂,使新拌混 凝土和易性变差,容易离析,坍落度损失大,还 影响混凝土强度。
9、混凝土配合比不当,砂率不合理,也会增加坍 落度的损失。砂率偏小,混凝土也容易离析、爬 底,混凝土坍落度损失大;砂率偏大,过多的砂 需要更多的水份润湿,使混凝土坍落度变小,也 影响混凝土强度;骨料的级配不良,特别是缺少 中间粒级的骨料,也容易造成混凝土离析、爬底 ,混凝土坍落度损失大,影响混凝土质量。
5、水泥的细度越细、比表面积越大,对减水剂的吸 附量就越多,为达到同样的效果,必然要增加减 水剂的用量。
6、陈化时间越短,温度越高的水泥,由于带有大量 电荷,吸附外加剂的数量多,减水效果差,因此 使用刚出磨或出磨温度高的水泥,就会出现减水 率低,坍落度损失快的现象。
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水泥与减水剂的适应性研究综述
(中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075)
摘要:混凝土外加剂与水泥的适应性是一个复杂的问题,其影响因素也较多。本文将综合国内外研究学者的研究成果,简述水泥与减水剂之间的适应性的影响因素及机理分析,并总结主要了改善适应性的措施。
关键词:水泥;减水剂;作用机理;适应性;改善措施
The adaptability of the cement and water reducing agent and its influencing factors and the improvement measures
(School of Civil Engineering and Architecture,Central South
University,Changsha 410075,China)
Abstract: The adaptability of cement and water reducing agent is a complex problem,its influencing factors are more. This paper studies the research results of the scholars at home and abroad, briefly the influence factors between cement and water reducing agent , adaptability and mechanism analysis, and summarizes the main measures to improve the adaptability.
Key words:cement; water reducing agent; mechanism; adaptability; Improvement measures
近年来,高性能混凝土已经成为国内外的研究热点,而配制高性能混凝土的关键就是要保证其具有良好的流变性能,能满足不同条件下的使用要求,要达到这一目的,就必须选择适应性良好的水泥与减水剂。但是,减水剂与水泥的适应性问题仍没有很好地解决,一直是困扰着世界混凝土学界的一个难题,它影响了减水剂的作用效果,影响了水泥混凝土的各项性能,同时也影响了高性能混凝土的推广应用。因此,对水泥与减水剂之间的适应性进行分析并进行改善十分重要。
1、适应性的概念
适应性也称为相容性,其概念可以这样来理解:按照混凝土外加剂应用技术规范,将检验符合有关相关标准的外加剂掺加到按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土中,若能产生应有的效果,就说明该水泥与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,就说该水泥与这种外加剂之间是不不适应的。就减水剂而言,高效减水剂与水泥的适应性良好,表现为减水剂的掺量饱和点明显,饱和掺量不大,水泥浆体的初始流动性较好,且在规定时间内坍落度损失小。根据加拿大Aitcin等研究者的研究,我们可以认为水泥与减水剂适应性可以用初始流动性、是否有明确的饱和点以及流动性损失三个方面来衡量。2、适应性的机理分析及影响因素
2.1减水剂的作用机理
减水剂的减水机理主要靠吸附分散作用、润滑作用、湿润作用、空间位阻作用及影响水化产物的形态为主。在加入减水剂后,减水剂的疏水基团定向吸附于水泥质点表面,亲水基团则指向水溶液,形成了单分子层或多分子层吸附膜。由于减水剂分子的定向吸附,在这种电性斥力的作用下,使水泥在加水初期所形成的絮凝状结构分散解体,释出其中的水,使浆体的流动性增加,同时减水剂的亲水基团与水分子以氢键结合,阻止了水泥颗粒间的直接接触,在颗粒间起润滑作用,并对水化产物的形态产生影响。
2.2减水剂的适应性的影响因素
影响水泥和减水剂适应性的因素主要包括以下几个方面:
2.2.1水泥的矿物组成对适应性的影响
水泥中主要矿物成分主要有硅酸三钙,硅酸二钙,铝酸三钙,铁铝酸四钙等,不同矿物组成主要是由生产水泥的原材料和生产工艺决定的,水泥的矿物组成中对减水剂分子的吸附作用是不一样的,铝酸盐矿物对减水剂分子的吸附能力大于硅酸盐矿物。姚燕等学者的研究表明在减水剂掺量相同的情况下:水泥中铝酸盐矿物含量越高,减水剂的分散效果越差,减水剂对水泥的适应性越差;水泥中硅酸盐矿物含量越高,减水剂对水泥的适应性越好。
2.2.2水泥的细度对适应性的影响
水泥颗粒越细,细颗粒越多,需水量越大。而需水量的增大,必将加剧混凝
土的坍落度损失。贾祥道、姚燕等以I型硅酸盐水泥为研究对象,用水泥净浆流动度试验的表明水泥在磨细后,减水剂的饱和掺量相应增大,且水灰比较低时,增加幅度更大。水泥细度对减水剂的分散作用有较明显的影响,如果用表面吸附理论来说明外加剂的分散作用,则水泥比表面积越高,对高效外加剂的吸附量就越多。如果水泥细度过细,为了达到同样的效果,需要适当增加减水剂的量。此外,水泥细度对水泥浆体流动度及其保持也有较大的影响。王玲等人的研究表明,水泥比表面积提高后,减水剂对水泥的饱和掺量有所增大,水泥浆体流动性及保持效果较差,贾祥道还研究了水泥对减水剂的吸附量,研究结果表明,随着水泥比表面积的提高,水泥颗粒对减水剂的吸附量逐渐增大,但是水泥颗粒单位面积上减水剂的吸附量却逐渐减小,这就是减水剂的饱和掺量随水泥比表面积提高而逐渐增大,但水泥浆体流动度随水泥比表面积提高而逐渐减小的原因。
2.2.3水泥的碱含量对适应性的影响
碱含量(氧化钠、氧化钾)对水泥与减水剂的适应性也有重要的影响。可溶性碱的存在有助于铝酸盐矿物的溶出,增加水泥颗粒对外加剂的吸附能力,所以水泥中碱含量的增加会使减水剂的塑化效果变差,还会导致混凝土凝结时间的缩短和坍落度损失的加剧,减弱了减水剂的作用。但当可溶性碱的含量过低时,不仅当减水剂剂量不足时坍落度经时损失较快,而且当剂量稍高于饱和点时,会出现严重的离析与泌水。
2.2.4水泥的陈放时间及温度对适应性的影响
水泥陈放时间越短,水泥越新鲜,减水剂对其塑化作用效果越差。因为由于粉磨时会产生电荷,新鲜的水泥出磨时间短,颗粒问相互吸附凝聚的能力强,正电性强,吸附阴离子表面活性剂多。此外,当水泥温度超过80℃时对减水剂的塑化效果降低明显,当水泥温度更高时,可能会造成二水石膏脱水变成无水石膏,需水量及外加剂吸附量明显增大,坍落度损失也会明显加快。所以使用刚出磨水泥和出磨温度还较高的水泥,就会出现减水率低、坍落度损失快的现象。
2.2.5水泥中的混合材对适应性的影响
我国水泥大多掺用不同种类和数量的混合材,常用的混合材有高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰、焙烧煤矸石、沸石粉等。混合材的品种、性质和掺量等不同,对减水剂作用效果的影响也不一样。实践表明,高效减水剂对矿渣水泥和粉煤灰