聚羧酸高效减水剂对混凝土性能的影响

聚羧酸高效减水剂对混凝土性能的影响

随着世界经济的迅速发展，建筑行业对混凝土的要求也越来越高。普通混凝土在某些方面已不能满足要求。这就要求对混凝土作出更加有效地改善。自20世纪初，外加剂的正式使用，不仅对建筑业有了很大的贡献，在其他行业也是大有裨益。主要的外加剂有减水剂，减缩剂，引气剂等等对改善混凝土性能有莫大的贡献。本文主要介绍一下减水剂对混凝土的影响。

减水剂是高效混凝土里必不可少的组分。本文主要介绍聚羧酸高效减水剂对混凝土的影响。聚羧酸减水剂系列混凝土外加剂是目前国内外市场用量最大的混凝土外加剂。

1、聚羧酸高效减水剂的性能

聚羧酸高效减水剂中氯离子含量和碱含量都很低，表面张力也仅为37.8mN/m，可大幅度降低混凝土空隙溶液中毛细管的表面张力，降低混凝土的干燥收缩，对混凝土耐久性有很大的改善。经过大量试验研究，党委佳绩掺量为水泥用量的0.15%时，就具有20%以上的减水率，其减水率超过目前市场上一般萘系高效减水剂的水平。掺量大于水泥用量的0.30%时，减水率可以达到30%，当外加剂掺量增加，用水量降低，减水率增加而减水率增加幅度不是很大，但塌落度保持能力更趋稳定，新拌混凝土无论塌落度或扩展度1h都是增加的，但当掺量太高时，混凝土会有一定的泌水。当掺量大于水泥用量0.15%时，无论是塌落度或扩展度都不损失。

2、聚羧酸对混凝土强敌的影响

聚羧酸有很好的增强效果。混凝土掺加聚羧酸后、混凝土的抗压强度明显提高，尤其是混凝土的早期抗压强度。在产量为水泥用量的0.15%时，混凝土3d的抗压强度可增至190%，其他掺量情况下，抗压强度增加幅度也达到了200%以上。同时，不同龄期的混凝土抗压强度的增加幅度也是非常明显的。根据响应的试验结果显示，混凝土3d的抗压强度提高80%-150%，7d抗压强度提高50%-150%，28d的抗压强度提高50%-100%，90d抗压强度也可提高50%以上。可见，掺聚羧酸的混凝土的抗压强度不仅具有相当高的早期强度，而且后期强度亦有大幅度提高，且不断稳定增长。

另外在一定范围内，随聚羧酸掺量增加，其增强效果愈发明显，从碱水增强和经济角度考虑，其最佳掺量为0.20%-0.30%。

3、对水泥的适应性

对不同品种水泥进行相关的试验，结果表明，其减水率都在25%以上，最大接近30%，混凝土1h后塌落度基本都能保持不损失，部分水泥混凝土塌落度1h后塌落度甚至是增加的，泌水率都比基准混凝土有很大降低。无论混凝土塌落度保持能力还是碱水性能以及泌水率试研，结果都表明，聚羧酸对各种水泥适应性都很好。

同时，从强度发展趋势可以明显的看出，对于不同品种水泥，掺加了聚羧酸的混凝土早期强度发展迅速，且保持稳定增长的后期强度。无论是新拌混凝土还是混凝土硬化后的力学性能。聚羧酸对水泥的适应性都比较好。

4、对矿物掺合料的适应性

矿物掺合料现已成为混凝土行业中用以替代水泥，改善混凝土性能的不可缺少的材料。因此，研究聚羧酸对矿物掺合料的适应性居右十分重要的意义。

试验表明，随粉煤灰掺量提高，混凝土流动性变好，减水率增大。与传统萘系减水剂相比，混凝土用水量减少了8kg，泌水率也大幅度降低，更重要的是混凝土凝结时间与掺萘系减水剂混凝土相比也大大缩短，避免了过去依靠缓凝剂保塌的缺陷。但是随矿粉的提高，聚羧酸减水率提高的幅度减小，混凝土保塌性能也略有降低，但是，基本上没有泌水。当双掺粉煤灰和矿粉时，混凝土保塌性能由又的到了改善。从总体来说，聚羧酸尤其适用于大掺量矿物掺合料的混凝土。不但可以降低

混凝土用水量，而且混凝土的拌合性能也大大改善。从抗压强度来看，当掺加粉煤灰或矿粉时，混凝土早期强度都有所降低，但矿粉表现更明显一些。当掺加粉煤灰时后期强度比不掺时略有增加，而采用传统萘系减水剂的混凝土在1d基本没有强度，后期强度也增加较缓慢。从力学性能看，聚羧酸对矿物掺合料是比较适应的。因而，适宜用来配制高强高性能混凝土。

5、对温度的适应性

传统的高效减水剂对温度都很敏感，在夏季高温时分散性能改善。但流动性损失加剧，冬季低温季节时，分散性能下降。当温度很低时，新拌混凝土流动性损失也加剧。聚羧酸对温度适应性试验结果表明，在高于温室20度时，混凝土损失略有增加，分散性能略有改善，在低温时分散性略有降低，但流动性保持能力跟稳定，新拌混凝土无论是塌落度或是扩展度都是增加的，温度低于0度时，混凝土流动性增加幅度更大。随着气温升高，掺聚羧酸混凝土减水性能有所提高，当温度大于20度以后，混凝土减水性能基本趋于稳定，但塌落度保持能力略有下降，此时扩展度不再增加，有时会略有一定的降低，但总体来看，掺聚羧酸，无论是对冬季的低温或是夏季的高温基本上都是适应的，混凝土保塌性能都是很好的。尤其不需要采用缓凝的方法来保持混凝土塌落度。这时对混凝土施工非常有利。

6、对混凝土收缩性能的影响

混凝土收缩是指内部或外部温度变化、化学反应等因素引起的宏观体积变化，当收缩在约束状态下引起应力超过混凝土自身的抗拉极限时，很容易引起开裂，加速各种有害介质的侵入，严重影响混凝土的耐久性。

在降低混凝土干缩方面，聚羧酸减水剂比传统萘系减水剂要强很多，掺聚羧酸减水剂混凝土与掺萘系减水剂混凝土同比降低干缩略30%左右，仅相当于基准混凝土手缩略90%左右，这对混凝土耐久性是非常有利的。

对于低水胶比的水泥浆体，掺聚羧酸减水剂后，其自收缩率要明显低于掺萘系减水剂的水泥浆体。在相同的配比条件下，90d混凝土自收缩率约降低了30%。聚羧酸减水剂产混凝土后，可以大幅度降低混凝土毛细管表面张力，从而降低混凝土的干燥收率。

随着龄期的增长，混凝土的强度提高，抵抗变形的能力增强。另外，聚羧酸累接枝共聚物的加入，改善了硬化水泥浆体的孔结构，从而改变了空隙中物理结合水的状态，有效地抑制或减少了混凝土化学减缩的发生。聚羧酸具有降低表面张力的作用，在相同水溶液浓度情况下，其减缩能力可接近混凝土减水剂的减缩能力。使毛细管压力减小。在很低的浓度范围，保持浆体的表面张力。即使外加剂被吸附很多。由于水泥水化的进行导致泥浆体自由水减少，相对来说外加剂的浓度还能足够维持浆体的表面张力，从而降低混凝土的干燥收缩。

7、对混凝土耐久性能的影响

混凝土是一种多孔的，在各尺度上多相的非物质复杂体系。混凝土的许多性能在一定程度上都与其空隙体积空隙结构和生和渗透性有关。环境因素对混凝土结构物的物理、化学侵蚀都从表面开始的。因此，混凝土的渗透性是任何一个物理、化学破坏过程的第一道防线。考察外加剂对混凝土耐久性性能的影响主要考察其抗渗性能，而碳化性能和氯离子扩散则是抗渗性能最直接的一种体现形式。

从大量试验中的得出结论，虽然聚羧酸外加剂混凝土的掺量较少，但与其同类产品相比，聚羧酸外加剂康乐部例子扩散性能略有优势，尤其是在有矿物掺合料时，优势更加明显。

聚羧酸外加剂与国外同类产品和萘系高效减水剂的碳化性能相比有一定程度的改善。掺加聚羧酸外加剂后，混凝土的用水量大幅度下降，对水泥水化产物形态有利影响，使得混凝土结构更为致密。力学性能方面，尤其是抗压强度得到了大幅度提高，二氧化碳渗透能力下降，碳化深度也随之减小。

综上所述：聚羧酸高效减水剂不仅用量少，效果佳，经济合理，对混凝土强度、耐久性、和易