混凝土减水剂

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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
作用机理: 作用机理: 2 引气作用:木质素磺酸盐由于能降低气液表面 引气作用: 张力,而具有一定的引起性(引气量2% 3%), 2%- ),微气 张力,而具有一定的引起性(引气量2%-3%),微气 泡的滚动和浮托作用改善了水泥浆的和易性。 泡的滚动和浮托作用改善了水泥浆的和易性。 初期水化的抑制作用: 3 初期水化的抑制作用:木质素磺酸盐中除含有 糖之外,本身的分子中含有缓凝集团羟基( OH) 糖之外,本身的分子中含有缓凝集团羟基(-OH)和 醚键( ),因此有缓凝作用 因此有缓凝作用。 醚键(-O-),因此有缓凝作用。这种对水泥初期水 化的抑制作用使化学结合水减少, 化的抑制作用使化学结合水减少,而相对的游离水增 使水泥浆流动性提高。 多,使水泥浆流动性提高。
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2.减水剂 减水剂
主要作用: 主要作用: (1)提高流动性 在水灰比不变情况下,混凝土塌落度可增 (1)提高流动性 在水灰比不变情况下, 100-200mm,明显提高混凝土流动性, 大100-200mm,明显提高混凝土流动性,且不影响混凝土的 强度, 强度,泵送混凝土及其他大流动性混凝土均需加入高效减水 剂。 (2)提高混凝土的强度 在保持流动性及水泥用量不变的情 (2)提高混凝土的强度 况下,可减少拌合水量10% 20%,从而降低了水灰比, 10%况下,可减少拌合水量10%-20%,从而降低了水灰比,使混 凝土强度提高15% 20%,特别是早期强度提高更为显著。 15%凝土强度提高15%-20%,特别是早期强度提高更为显著。掺 入高效减水剂是制备早强,高强, 入高效减水剂是制备早强,高强,高性能混凝土的技术措施 之一。 之一。
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
作用效果: 作用效果: 当保持水泥用量和混凝土塌落度不变时,其减水率为10% 当保持水泥用量和混凝土塌落度不变时,其减水率为10% 15%,混凝土28天强度提高10% 20%; 28天强度提高10%-15%,混凝土28天强度提高10%-20%; 若保持混凝土的抗压强度和塌落度不变,可节省水泥用 若保持混凝土的抗压强度和塌落度不变, 10%左右 左右; 量10%左右; 如保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土塌落度80如保持混凝土的配合比不变,则可提高混凝土塌落度8080 100mm
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
新拌混凝土性能: 新拌混凝土性能: (2)引气性: (2)引气性: 引气性 (3)泌水性和离析性
掺木质素磺酸盐减水剂能减少 单位用水量, 单位用水量,并能引起适量的 掺木质素磺酸盐减水剂使混 气泡, 凝土含气量达到2%-3%,而达 气泡,故能提高拌合物的稳定 凝土含气量达到2%-3%, 2% 性和均匀性,减少泌水和离析, 不到引气混凝土含气量( 不到引气混凝土含气量(4%6 性和均匀性,减少泌水和离析, )。因此他不是典型引气剂 防止初期收缩和龟裂等缺点。 因此他不是典型引气剂, %)。因此他不是典型引气剂, 防止初期收缩和龟裂等缺点。 典型引气剂掺量低得多( 典型引气剂掺量低得多(0.0 02%-0.006%)。 02%-0.006%)。 将木质素磺酸盐与引气剂按 一定比例配合就可得到引气 一定比例配合就可得到引气 减水剂。 减水剂。 加消泡剂磷酸三丁酯可减少 磷酸三丁酯可减少 加消泡剂磷酸三丁酯 木质磺酸盐的引气作用。 木质磺酸盐的引气作用。
木钙对混凝土泌水的影响
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
新拌混凝土性能: 新拌混凝土性能: (2)水化放热 (2)水化放热 由图可知: 由图可知: 在12h内,掺木钠的水化放热 12h内 速率最低。 速率最低。木质素磺酸盐对水泥 水化的延缓作用主要是分子结构 决定的, 决定的,与其中含糖没有多大的 关系。 关系。 木质素磺酸盐减水剂能显 著降低水化放热速率, 著降低水化放热速率,控制水 化放热量, 化放热量,因此可防止混凝土 产生温度应力裂缝,这对大体 产生温度应力裂缝, 积混凝土施工是十分有利的。 积混凝土施工是十分有利的。
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2减水剂 减水剂
(3)节约水泥 在保持水灰比不变的条件下,可以 (3)节约水泥 在保持水灰比不变的条件下, 在减少拌合水量的同时,相应减少水泥用量,即 在减少拌合水量的同时,相应减少水泥用量, 在保持混凝土强度不变时,可节约水泥用量10% 10%在保持混凝土强度不变时,可节约水泥用量10%-1 5%,且有利于降低工程成本。 5%,且有利于降低工程成本。 (4) 由于减水剂的掺入, (4)改善混凝土的耐久性 由于减水剂的掺入,显 著改善了混凝土的孔结构, 著改善了混凝土的孔结构,使混凝土的密实度提 高,透水性降低,从而可提高抗渗、抗冻、抗化 透水性降低,从而可提高抗渗、抗冻、 学腐蚀及防锈蚀能力。此外,掺用减水剂后, 学腐蚀及防锈蚀能力。此外,掺用减水剂后,还 可以改善混凝土拌合物的泌水、离析现象, 可以改善混凝土拌合物的泌水、离析现象,延缓 混凝土拌合物的凝结时间, 混凝土拌合物的凝结时间,减慢水泥水化放热速 防止因内外温差而引起的裂缝。 度,防止因内外温差而引起的裂缝。
木钙对水化放热速率的影响
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
适用范围: 适用范围: 木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大规模、 木钙减水剂可用于一般混凝土工程,尤其适用于大规模、 大体积浇筑、滑膜施工、泵送混凝土及夏季施工等。 大体积浇筑、滑膜施工、泵送混凝土及夏季施工等。木 钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃ 钙减水剂不宜单独用于冬季施工,在日最低气温低于5℃ 应与早强剂或早强剂、防冻剂复合使用。 时,应与早强剂或早强剂、防冻剂复合使用。木钙减水 剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。 剂也不宜单独用于蒸养混凝土及预应力混凝土。
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2.2.1萘磺酸盐甲醛缩合物 萘磺酸盐甲醛缩合物
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2.1普通减水剂 普通减水剂
普通减水剂:在混凝土塌落度基本相同的条件下, 普通减水剂:在混凝土塌落度基本相同的条件下,能减 少拌合用水量的外加剂(一般减水率>8% >8%)。 少拌合用水量的外加剂(一般减水率>8%)。 在目前普通减水中,使用最广泛的是木质素磺酸盐, 在目前普通减水中,使用最广泛的是木质素磺酸盐,其 木质素磺酸盐 次是多元醇类, 糖蜜,糖化钙,淀粉水解物等 次是多元醇类,如糖蜜,糖化钙,淀粉水解物等。 木质素磺酸盐系减水剂根据其所带阳离子不同, 木质素磺酸盐系减水剂根据其所带阳离子不同,有木质 素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、 )、木质素磺酸钠 )、木质素磺 素磺酸钙(木钙)、木质素磺酸钠(木钠)、木质素磺 酸镁(木镁) 其中木钙减水剂(又称M型减水剂) 酸镁(木镁)等。其中木钙减水剂(又称M型减水剂) 使用较多。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2% 使用较多。木钙减水剂的掺量,一般为水泥质量的0.2% -0.3%
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2.减水剂 减水剂
定义:减水剂是指在保持混凝土稠度不变的条件下, 定义:减水剂是指在保持混凝土稠度不变的条件下, 具有减水增强作用的外加剂。 具有减水增强作用的外加剂。 分类: 分类: 按作用效果可分为:普通减水剂和高效减水剂。 作用效果可分为:普通减水剂和高效减水剂。 可分为 按凝结时间可分为:标准型、早强型、缓凝型 凝结时间可分为:标准型、早强型、 可分为 按主要化学成分可分为:木质素磺酸盐系;多环芳香 按主要化学成分可分为:木质素磺酸盐系; 化学成分可分为 族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖蜜类、 族磺酸盐系;水溶性树脂磺酸盐系;糖蜜类、腐植酸 盐和复合型减水剂等。 盐和复合型减水剂等。
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2.2高效减水剂 高效减水剂
高效减水剂:在混凝土塌落度基本相同的条件下,能大 高效减水剂:在混凝土塌落度基本相同的条件下, 幅度减少拌合用水量的外加剂 一般减水率12% 25%)。 的外加剂( 12%幅度减少拌合用水量的外加剂(一般减水率12%-25%)。
20世纪60年代初,国外市场出现了三种高效减水剂( 20世纪60年代初,国外市场出现了三种高效减水剂(或 世纪60年代初 超塑化剂),它们是萘磺酸盐甲醛缩合物 ),它们是萘磺酸盐甲醛缩合物、 超塑化剂),它们是萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺 酸盐甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物。 酸盐甲醛缩合物和三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物。 20世纪90年代初,高性能混凝土的研究和开发要求更高 20世纪90年代初, 世纪90年代初 减水剂的超塑化剂,因此, 减水剂的超塑化剂,因此,以聚丙烯酸盐及其接枝共聚 物为代表的聚羧酸盐系新型超塑化剂得到迅速发展。 物为代表的聚羧酸盐系新型超塑化剂得到迅速发展。 聚羧酸盐系新型超塑化剂得到迅速发展
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
作用机理: 作用机理: 1 分散作用:木质素磺酸盐是阴离子型高分子表 分散作用: 面活性剂,具有半胶体质,能在界面上的分子层吸附。 面活性剂,具有半胶体质,能在界面上的分子层吸附。 木质素磺酸盐掺入水泥浆中, 木质素磺酸盐掺入水泥浆中,离解成大分子阴离子和 金属阳离子(如钠离子,钙离子)。 )。呈现较强的表面 金属阳离子(如钠离子,钙离子)。呈现较强的表面 活性的大分子阴离子吸附在水泥粒子的表面上,使水 活性的大分子阴离子吸附在水泥粒子的表面上, 泥粒子带负电荷, 泥粒子带负电荷,由于相同电荷相互排斥使水泥粒子 分散。同时,由于木质素磺酸盐是亲水性的, 分散。同时,由于木质素磺酸盐是亲水性的,吸附层 在水泥粒子周围是溶剂化的膜也能阻障水泥凝聚( 在水泥粒子周围是溶剂化的膜也能阻障水泥凝聚(空 间障碍),因此使水泥粒子和二次凝聚粒子( 10%),因此使水泥粒子和二次凝聚粒子 间障碍),因此使水泥粒子和二次凝聚粒子(占10%30%)分散开来,释放出凝体中所含的水和空气,这 30%)分散开来,释放出凝体中所含的水和空气, 样游离水增多,使水泥浆的流行性提高。 样游离水增多,使水泥浆的流行性提高。
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
木质素磺酸盐减水剂是亚硫酸法生产纸浆的副产 品。木材与亚硫酸钠一起在高温高压下蒸煮后, 木材与亚硫酸钠一起在高温高压下蒸煮后, 将纤维素与木质素分离,纤维素浆用于造纸、 将纤维素与木质素分离,纤维素浆用于造纸、生 产人造丝等。 产人造丝等。剩下的木质素磺酸盐废液经发酵脱 提取酒精后的废液(亚硫酸盐酒槽废液), 糖,提取酒精后的废液(亚硫酸盐酒槽废液), 经浓缩喷雾干燥, 经浓缩喷雾干燥,即得到棕色粉状的木质素磺酸 钙
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2.1.1木质素磺酸盐系减水剂 木质素磺酸盐系减水剂
新拌混凝土性能: 新拌混凝土性能: (1)流动性: (1)流动性: 流动性 掺木质素磺酸盐减水剂在保 持水灰比不变的情况下, 持水灰比不变的情况下,可 使拌合物的塌落度增加6 8cm。 使拌合物的塌落度增加6-8cm。 一般来说,混凝土中掺减水 一般来说, 较快的塌落度损失。 剂会引起较快的塌落度损失 剂会引起较快的塌落度损失。 但即使如此, 但即使如此,在搅拌和浇筑 的间隔时不长(30min) 的间隔时不长(30min)时还 是有益的。当较高温度时塌 是有益的。 较高温度时塌 落度损失较大,当用高碱 高碱水 落度损失较大,当用高碱水 泥时尤甚。 泥时尤甚。 用后掺法,即混凝土搅拌几分 后掺法, 钟后再加入外加剂可减少塌落 钟后再加入外加剂可减少塌落 度损失,这样可防止C 度损失,这样可防止C3A组分 最初水化引起的过量吸附。 最初水化引起的过量吸附。
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