混凝土泵送剂的配制实例

混凝土外加剂复配技术

混凝土泵送剂的配制实例

❖混凝土拌和物顺利通过输送管道、不堵塞、不离析、粘聚性良好。

❖远距离输送的泵送混凝土，必须抑制流动性损失。

泵送剂的主要组分

⑴高效减水剂：固体的掺量一般为水泥掺量的0.５－１.０％。

⑵缓凝成分：调节凝结时间，减少坍落度损失。常用三聚磷酸钠和葡萄糖酸钠，根据气温和水泥成分的变化来调节。

⑶引气剂：少量优质的引气剂能在混凝土中形成小的圆形封闭气孔，提高流动性，减少离析和泌水，改善耐久性。

混凝土泵送剂的配制原则

❖配制外加剂时，要充分考虑各种原材料之间的适应性、不同成分之间的交互作用。

❖减水组分：氨基磺酸系、脂肪族系、萘系减水剂和葡萄糖酸钠等二者共同使用，减水率显著提高。

❖缓凝组分：葡萄糖酸钠、聚磷酸盐等叠加缓凝效果。

❖引气组分：不同引气剂的引气效果叠加或受很多因素影响，如水泥细度、石子粒径、砂含泥量、温度、配合比等。掺加粉煤灰时、细料多、石子粒径小、坍落度大、温度低等，混凝土含气量会高。

❖总之，外加剂的调整应根据实际情况进行，以试验结果为依据，不能想当然。

混凝土泵送剂配方

基本要求：掺量1.5~2.5％，减水率25％，含固量40％，60min混凝土坍落度损失10~20mm，混凝土凝结时间12~14hr。

1吨配方实例：

❖减水组分：氨基磺酸系32%100kg＋萘系减水剂92%350kg

❖缓凝组分：葡萄糖酸钠15kg＋六偏磷酸钠15kg

❖引气组分：松香酸钠引气剂2kg

❖水：550kg

混凝土防冻剂的配制实例

❖防冻剂使混凝土在负温下正常水化硬化，并在规定时间内硬化到一定程度而不会产生冻害。

❖防冻剂组分：

①防冻组分：降低冰点，孔隙水结成微晶态冰。

②减水组分：减小水灰比或混凝土的拌合用水。

③早强组分：促进水泥低温水化。

④引气组分：均匀分布的微小封闭气泡，缓解充水孔隙的局部冻胀应力。

⑤其他：提高均匀性。

现代混凝土防冻剂的配制原理

❖无氯、低碱、低掺量，以液体产品为主；

❖高工作性、坍落度损失小，早强和高耐久性；

❖大幅度减少用水量，减少游离水含量，提高液相中离子浓度；

❖提高混凝土密实度，改善孔结构，减少孔含量，减小孔直径；

❖降低液相冰点，促进低温水化，尽快达到临界强度；

❖改善冰晶形貌，降低冻胀应力；

❖防冻与抗冻结合，提高混凝土耐久性。

混凝土防冻剂配方

基本要求：掺量3.0~4.0％，减水率25％，含固量35％，60min混凝土坍落度损失10~20mm，混凝土凝结时间15~18hr，新拌混凝土－10℃防冻。

1吨配方实例：

❖减水组分：萘系减水剂92%250kg

❖缓凝组分：葡萄糖酸钠15kg

❖防冻组分：亚硝酸钠50kg

❖早强组分：硫代硫酸钠50kg

❖引气组分：松香酸钠引气剂3.5kg

❖水：550kg

防冻剂冬季施工特点

⑴、混凝土凝结时间长，0—4℃混凝土凝结时间比15℃延长3倍；温度到0下3～5℃时，混凝土开始冻结，冻结后水化基本停止，在-10 ℃时，水泥水化完全停止，混凝土强度不再增长。

⑵、混凝土中的水分冻结时体积膨胀9%左右，使硬化混凝土结构遭破坏，即发生冻害。

❖未掺防冻剂混凝土特点：⑴、未掺防冻剂混凝土受冻后，抗压强度损失40%—60%。

⑵、未掺防冻剂混凝土受冻后，抗渗等级降为0；粘结强度降为1MPa。

负温对硬化混凝土强度影响

⑴、刚硬化的混凝土（终凝，但未达到一定硬化程度）发生冻结称早期受冻，使混凝土各项性能永久性降低。当达到一定的临界强度，水饱和度降低到一定程度，再受冻就不会产生冻害。

⑵、已充分硬化的混凝土，一次性受冻不会使强度及其他性能受损，但反复冻融的积累作用会使混凝土受损。

掺防冻剂混凝土的养护

⑴、在负温下养护，不得浇水，外露表面必须覆盖。

⑵、气温不低于-15℃时，混凝土受冻强度不得低于4MPa。

⑶、拆模后混凝土表面温度与环境温度之差大于15 ℃时，应采取保温材料覆盖养护。

复合组分材料

❖减水剂：减水母料

❖消泡剂：有机硅类、嵌段聚醚

❖引气剂：OP乳化剂、表面活性剂、三萜皂甙类

❖缓凝：葡萄糖酸钠、HEDP、PBTC、ATMP

❖早强、防冻：三乙醇胺、硝酸盐、乙二醇、亚硝酸盐

一些复配减水剂产品会呈现浑浊、变色、分散不良的现象，防止变质（化学反应）与分层

混凝土矿物外加剂的作用

❖改善混凝土的粘聚性和均匀性，提高混凝土工作性

❖具有反应活性，增强密实，提高混凝土耐久性和强度

❖矿物超细粉的来源不同，则影响作用有较大差别，对减水剂的要求很高。

矿物细粉的磨细活化机理

❖矿渣、钢渣、粉煤灰、沸石粉、偏高岭土等材料，含有部分无定型的SiO2、Al2O3

等活性成分。

磨细活化：

❖在机械粉碎过程中吸收外界能量，由于反复破碎，不断形成新的表面，颗粒变细小而具有极大的比表面积和很高的表面能。

❖表面层离子的极化变形和重排使表面晶格畸变加剧，有序性降低。

❖随着粒子的微细化，比表面积增大，表面结构的有序程度受到愈来愈强烈地扰乱不断向颗粒深部扩展，使粉体表面结构更趋于无定型化，表面能增加，稳定性降低，水化反应活性提高。

使用情况：

❖广泛应用的有粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉，如国产各种复合矿物超细粉；

❖挪威的埃肯硅灰，东南亚进口矿物超细粉，国外进口国内原料，也有产品返销国内建筑市场。

❖日本代理美国的硅藻土、偏高岭土类增稠剂产品

❖混凝土防腐增强矿物材料

混凝土现代科学技术

❖混凝土是一种复合材料，水泥基复合材料，包括水泥、矿物外加剂、混凝土外加剂、天然集料、人造集料，纤维、钢筋、聚合物等，

❖混凝土科学技术涉及无机材料、有机材料、金属材料，多种材料的复合，多种功能组合，学科交叉的一门应用技术

❖关键技术：高性能减水剂与矿物外加剂双掺

超细粉的填充效应

图1 粒子组合与空隙率的变化