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混凝土原材料對(duì)聚羧酸減水劑性能的影響
混凝土是建筑工程施工中不可或缺的一種原材料。在制備混凝土的過(guò)程中,為了能夠提高混凝土的性能,在加入水、石子、砂和水泥后還需額外添加減水劑。然后進(jìn)行充分的攪拌,便能極大的提高混凝土的流動(dòng)性和強(qiáng)度等性能。而在日常工作中較為常見(jiàn)的高效減水劑主要為聚羧酸減水劑。這種減水劑由于具備高減水率、高保坍性能、經(jīng)濟(jì)型好等優(yōu)勢(shì),所以得以廣泛運(yùn)用。
1聚羧酸減水劑的作用機(jī)理分析
聚羧酸減水劑主要由羧酸類接枝聚合物構(gòu)成,呈淺褐色,是一種透明狀的液體。其主要的作用機(jī)理包括保持分散機(jī)理和分散機(jī)理兩種。聚羧酸減水劑目前在建筑工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用是因?yàn)榫埕人釡p水劑相比于普通的減水劑而言具有十分穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì);是透明的液體,便于運(yùn)輸。如此一來(lái)節(jié)省了大量的運(yùn)輸成本,同時(shí)還減少了資源的浪費(fèi)。
就目前而言使用最多的聚羧酸減水劑主要是以丙烯酸為主鏈,但是發(fā)揮作用的是羥基和羧基分子,這兩種分子可以和混凝土中的水分子進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而促使混凝土中的絮凝結(jié)構(gòu)遭到破壞,以至于混凝土的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,這樣一來(lái)讓混凝土凝結(jié)硬化速度變快。聚羧酸減水劑中的有關(guān)化學(xué)分子會(huì)與水泥粒子進(jìn)行結(jié)合,這樣會(huì)加快混凝土的流動(dòng)性,進(jìn)而得到想要的理想狀態(tài),也能進(jìn)一步的凸顯出混凝土的特性。然而在實(shí)際使用聚羧酸減水劑的過(guò)程中,這種減水劑在混凝土的使用過(guò)程中對(duì)外界的溫度范圍要求較高。無(wú)論是施工溫度過(guò)高還是過(guò)低都會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的特性造成影響,以至于無(wú)法達(dá)到理想效果。
2不同摻量的減水率
本文通過(guò)選取十種減水劑(PCE-1~PCE-10)進(jìn)行分析,當(dāng)聚羧酸減水劑的摻量在0.15%時(shí),PCE-1和PCE-2、PCE-4,PCE-6、PCE-7的減水率均高于20%,表現(xiàn)出了較高的減水率;一旦聚羧酸減水劑的摻量越高,即達(dá)到了0.2%時(shí),這幾種減水率也會(huì)越高(25%~30%);當(dāng)聚羧酸減水劑的摻量在不高于0.3%,不低于0.25%時(shí),PCE-2、PCE-4,PCE-6、PCE-7和PCE8,這幾種減水劑的減水率均達(dá)到了(30%~35%)。
3混凝土原材料對(duì)聚羧酸減水劑的影響分析
3.1水泥對(duì)聚羧酸減水劑的影響
普通的木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、萘系減水劑和聚羧酸系減水劑相比有著本質(zhì)上的區(qū)別。聚羧酸系減水劑具有環(huán)保無(wú)危害、保坍能力強(qiáng)和減水率高等優(yōu)勢(shì),所以被得以廣泛應(yīng)用。但這種減水劑也存在著一定的缺陷性,即適應(yīng)性不良的問(wèn)題,但這也是普通減水劑的共性缺陷。譬如在應(yīng)用某種水泥時(shí)可能會(huì)有水泥漿流動(dòng)性差和減水效果差等特征,而造成這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是由于物質(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)造成的,除此之外還和水泥的成分以及表面特性等有關(guān)。
3.2細(xì)集料對(duì)聚羧酸減水劑的影響
機(jī)制砂和天然砂是混凝土中較為常用的細(xì)集料,是制備混凝土的原材料之一。而天然砂分為河砂、山砂和海砂三種類型。但需要注意的是在制備混凝土的過(guò)程中切勿大量使用聚羧酸系減水劑,一旦過(guò)量必然會(huì)和細(xì)集料發(fā)生反應(yīng),不但會(huì)對(duì)混凝土的坍落度造成影響,而且還會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。除此之外,影響混凝土和聚羧酸系減水劑適應(yīng)性的另外一個(gè)重要因素是砂中的石粉含量。如若在制備混凝土的過(guò)程中使用了高石粉含量的砂,極有可能會(huì)對(duì)混凝土的流動(dòng)性產(chǎn)生一系列的影響。另外細(xì)集料的其他特性也會(huì)對(duì)混凝土和聚羧酸系減水劑適應(yīng)性產(chǎn)生影響,譬如砂子的粗細(xì)程度。一般來(lái)說(shuō),若砂的細(xì)度小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)會(huì)造成混凝土出現(xiàn)流動(dòng)性快速損失的情況,與此同時(shí)砂率以及海砂中殘留的硫酸鹽和氯離子等均會(huì)對(duì)聚羧酸系減水劑的適應(yīng)性產(chǎn)生一定程度的影響。除了上述幾點(diǎn)影響因素外,砂石中泥的含量也會(huì)對(duì)聚羧酸系減水劑的適應(yīng)性以及使用性能產(chǎn)生影響。其主要是由于泥土具有較強(qiáng)的吸附力,而這種強(qiáng)大的吸附力會(huì)影響到減水劑的減水率。對(duì)于不同的物質(zhì)的含泥量也會(huì)不同。一般來(lái)說(shuō),砂石中的泥土的含量會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的作用較大,當(dāng)砂石中的含泥量超過(guò)了3%時(shí),其減水劑的作用性能會(huì)顯著的得到下降,即便是加入適量的摻量也不會(huì)促使混凝土的流動(dòng)性增強(qiáng)。
3.3粗骨料對(duì)聚羧酸減水劑的影響
影響聚羧酸減水劑的另外一個(gè)重要因素是粗骨料。而這種表現(xiàn)主要是體現(xiàn)在石子的級(jí)配及針片狀含量上。即便為級(jí)配相同的石子,若石子的針片狀含量有所上升,那么混凝土的流動(dòng)速度必然會(huì)有所放緩,而擴(kuò)展度下降有可能會(huì)導(dǎo)致泌水或者離析。除此之外,不同粗細(xì)程度的粗集料吸水率也會(huì)不同。一般來(lái)說(shuō),細(xì)骨料的吸水性要高于粗骨料,即便是對(duì)減水劑的含氣量或者摻量作出改變也無(wú)法達(dá)到預(yù)期目的,只有調(diào)整混凝土的配合比才能得以改變。所以在實(shí)際的施工過(guò)程中務(wù)必要結(jié)合原材料的實(shí)際情況來(lái)不斷調(diào)整石級(jí)配以及砂的含泥量,并尋求最佳的解決方案。
4結(jié)束語(yǔ)