文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 聚羧酸系高效泵送剂与萘系泵送剂性能对比试验

聚羧酸系高效泵送剂与萘系泵送剂性能对比试验

【摘要】在以“分子结构设计”为理论指导下合成的聚羧酸高性能减水剂为母料,通过先进的复配技术复合出聚羧酸系高效泵送剂,经过在混凝土中与萘系泵送剂进行对比试验,结果表明聚羧酸系高效泵送剂具有减水率高、分散能力好、流动保持性好、抗压强度比高等特点,是一种理想、环保、值得大力推广的高性能泵送剂。

【关键词】聚羧酸系;萘系;泵送剂;材料性能

聚羧酸高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂,由于其减水率高、保坍性能优异、强度增长快、碱含量极低、绿色环保等特点,符合现代混凝土技术向高强、绿色高性能方向发展的需求,已经成为国内外混凝土外加剂研究开发的热点。它的应用推广极其快,日本、欧美等国已经大量使用,并逐步取代萘系等减水剂。

基于工程的实际需要,笔者采用“分子结构设计”的原理,成功合成出聚羧酸高效减水剂,并且通过先进的复配技术复合出新型聚羧酸系高效泵送剂,使其更满足泵送混凝土的要求。1匀质性指标对比

按照GB/T 8077———2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》试验,聚羧酸系高效泵送剂与萘系泵送剂(由我单位生产)匀质性指标见表1、表2。

比较上述两表,可以看出聚羧酸系高效泵送剂的氯离子含量和碱含量(Na2O+ 0.685K2O)更低。因此聚羧酸系高效泵送剂应用于混凝土中时,可显著降低混凝土碱–骨料反应,提高混凝土的耐久性;同时聚羧酸系高效泵送剂因为共聚分子的分子结构中支链多,使得其表面张力比萘系更低,因此掺用后对混凝土具有一定的引气作用,这有利于改善混凝土的和易性,减少泌水,提高混凝土的抗渗、抗冻等耐久性能。

2净浆和坍落度对比

2.1水泥净浆流动度及其损失的对比

试验按照GB/T 8077—2000标准进行水泥净浆流动度的试验,测试水泥净浆在玻璃板上流动30s的直径,作为初始净浆流动度;等到浆体停止流动时,再测一次最终扩展直径(简称最大流动度),作为初始净浆最大流动度。分别于1h、2h之后再测净浆流动度和净浆最大流动度,结果见表3。

2.2混凝土坍落度保留值对比试验

本试验按照JC 473—2001《混凝土泵送剂》标准,采用不同厂家的P.O 42.5R水泥,检测其坍损情况,并与萘系泵送剂做对比试验,结果见表4。

从表3和表4可以看出:聚羧酸系高效泵送剂的掺量为胶凝材料用量的0.24%(有效成分),相比于萘系泵送剂的掺量为胶凝材料用量的0.74%(有效成分),具有更低的掺量。这是由于除了静电排斥力的存在外,聚羧酸共聚分子还具有梳形分子结构,带有许多支链,可以产生较强的立体空间位阻效应,因此,在掺量很低的情况下仍能实现较好的塑化效果。由于聚羧酸共聚分子中主链的疏水性和聚醚支链中氧原子可与水分子形成较强的氢键,形成立体保护膜,再加上笔者在合成聚羧酸减水剂时,在分子侧链上引入了极性很强的羧基阴离子和胺基阳离子,通过吸附、分散、润湿、润滑等表面活性作用,增加水泥粒子的和易性,使得吸附在水泥颗粒表面的减水剂总的数量减少,提高了减水率和混凝土坍落度保持性。

3混凝土含气量、抗压强度比对比

从表5可看出:掺聚羧酸系高效泵送剂的混凝土含气量大于掺萘系泵送剂的混凝土,这是由于聚羧酸共聚分子结构中支链较多,聚羧酸系高效泵送剂液体的表面张力较低,因此掺用后对混凝土具有一定的引气性,适当增加混凝土的含气量,可有效提高混凝土的耐久性。由于聚羧酸共聚体具有极强的水泥分散性,水泥粒子被充分分散,增大了水泥粒子与水的接触,致使水泥粒子充分水化,在水泥粒子扩散过程中,有利于游离水的释放,改善了和易性,减少了拌合水量,使得随混凝土硬化而蒸发的水份量减少,也就大大减少这些水蒸发后留下的孔隙。因此,聚羧酸系高效泵送剂具有更高的强度增长率,其28d的抗压强度增长比远远高于萘系泵送剂的值。

4使用聚羧酸系高效泵送剂注意事项

(1)由于聚羧酸系减水剂具有较高的引气性,因此使用聚羧酸系减水剂复配泵送剂时往往需要同时使用消泡剂以达到控制混凝土的含气量。

(2)聚羧酸系高效泵送剂与水泥的相容性优于萘系泵送剂,但聚羧酸系高效泵送剂与不同厂家的水泥仍然存在相容性差异。

(3)聚羧酸系高效泵送剂的掺量很少,一般为胶凝材料用量的0.2%~0.3%(有效成分),在实际生产中对计量设备的精度要求很高。因此,常将聚羧酸系高效泵送剂的固含量降低到10%左右,用提高掺量的方法来减少因计量设备带来的误差。

(4)因聚羧酸系高效泵送剂减水率高,对用水量敏感,所以使用聚羧酸系高效泵送剂生产过程中要精确检测砂、石的含水量,严格控制用水量。

(5)聚羧酸系高效泵送剂与其他系别的外加剂有不相容性,若将聚羧酸系与萘系外加剂同时使用,其分散塑化效果急剧下降,这会给生产使用带来麻烦。

5结论

(1)聚羧酸系高效泵送剂具有氯离子含量和碱含量低等特点,可降低混凝土碱–骨料反应,有利于提高混凝土的耐久性。

(2)聚羧酸共聚体的基团特性和分子结构决定它具有优异的空间位阻效应,使得聚羧酸系高效泵送剂在极低的掺量下仍具有优异的水泥分散能力和长时间的水泥分散保持能力。

(3)聚羧酸系高效泵送剂掺入混凝土中能适当提高混凝土含气量,有利于提高混凝土的抗渗、抗冻等性能,由于聚羧酸系高效泵送剂具有极强的水泥粒子分散性,使得水泥粒子充分水化及减少拌合用水量,决定了它有极高的强度激发性。

(4)聚羧酸系高效泵送剂是一种性能优异的外加剂,是值得大力推广的外加剂。

参考文献

[ 1]吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[ 2]陈建奎.混凝土外加剂的原理与应用[M].北京:中国计划出版社,1996.

[ 3]郭延辉,郭京育.聚羧酸系高性能减水剂及其应用技术[M].北京:机械工业出版社,2005.

相关文档