外加劑復配技術(shù)及應(yīng)用
綜述 1、 混凝土中使用單一品種外加劑的情況已很少見。逐漸向著高效能、多功能的方向發(fā)展。 2、 外加劑復配的目的是為了同時滿足混凝土對各種性能的需要,以及各復配成分之間的共同作用而產(chǎn)生“疊加效應(yīng)”。 3、 復合外加劑通常是由多種表面活性劑或與無機電解質(zhì)等組成。如復合早強劑、復合防凍劑、泵送劑、復合緩凝引氣減水劑等。 4、 一般復配外加劑由至少兩種組分配制,形成二元或多元復合。 5、 復合外加劑中每一種外加劑在水泥水化的不同階段起作用,或在同一時間內(nèi)共同發(fā)揮作用。
外加劑的復配-泵送劑
1、 配制原則:具有一定的減水率、坍落度保持性能、較低的壓力泌水和一定的引氣性能。即:減水、保塑、保水、引氣。
2、 基本組成:減水組分+緩凝組分+引氣組分+其它助劑。
3、 減水組分包括:木質(zhì)素類、萘系高效減水劑、磺化三聚氰胺高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、脂肪族高效減水劑等。
4、 緩凝組分:木質(zhì)素類、糖類、磷酸鹽、酒石酸鹽、葡萄糖酸鹽、檸檬酸及其鹽類、纖維素及其衍生物等。
5、 保水組分:各種減水劑、纖維素及其衍生物等。
6、 引氣組分:文沙樹脂(松香皂類)、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素類等。
7、 減水組分作用:在一定水膠比情況下,保證混凝土的工作性滿足施工工藝要求。針對不同水泥和摻和料采用與之相適應(yīng)的減水組分,且用量要足夠。
8、 緩凝組分作用:控制坍落度損失和混凝土凝結(jié)時間,確保運輸泵送的正常進行。使用不同的原材料和不同的配合比時,要采用適當?shù)木從M分,并且使用量恰當,避免出現(xiàn)水泥適應(yīng)性和凝結(jié)時間異常的問題。與減水組分共同使用時,減水率提高。
9、 保水組分作用:根據(jù)混凝土試拌情況,調(diào)整保水組分的品種和用量,保證混凝土和易性滿足要求。
10、引氣組分作用:適當?shù)囊龤饪筛纳苹炷恋谋盟托阅芎秃鸵仔裕覍炷恋哪途眯杂泻艽蠛锰?。有一定的減水率。一般使混凝土含氣量在2~3%左右為宜,不僅不影響混凝土的強度,對混凝土的各種性能的改善也比較明顯。 配制外加劑時,要充分考慮其與各種原材料之間的適應(yīng)性,同時注意不同成分之間的交互作用。
水組分:不同的水泥和摻和料、外加劑中其它成分對減水劑的性能影響還是很大的,如萘系減水劑和葡萄糖酸鈉共同使用時,減水率提高比較顯著。
緩凝組分:不同的水泥和摻和料以及不同的配合比,都會使緩凝效果產(chǎn)生變化。
引氣組分:引氣劑的引氣效果受很多因素影響,如水泥細度、石子粒徑、砂含泥量、溫度、配合比等。摻加粉煤灰時、細料多、石子粒徑小、坍落度大、溫度低等,混凝土含氣量會高。 總之,外加劑的調(diào)整應(yīng)根據(jù)實際情況進行,以試驗結(jié)果為依據(jù),不能想當然。
配方1:常用。 配方2:水泥中缺硫時,效果較好。 配方3:成本較低,但適應(yīng)性可能會出現(xiàn)問題。 配方4:水泥適應(yīng)性不好時,可以考慮使用。
外加劑的復配-防凍劑 冬季施工的混凝土,為了達到規(guī)定的臨界強度,常采用以下三種方法: 1、 采用保溫或加熱的方法,使混凝土在正溫下硬化直到所需要的強度。 2、 加入防凍劑,保證混凝土在負溫下繼續(xù)水化硬化。 3、 同時采用以上兩種方法(即綜合蓄熱法)。 北京地區(qū)常采用1、3兩種方法,構(gòu)件廠和市政工程多使用第1種方法,其它工程多使用第3種方法。東北地區(qū)多使用第2種方法。 許多無機鹽類和有機物均可作為防凍劑。這些物質(zhì)的共同特點是,能降低水的冰點,并能在負溫下促使水泥水化。 復合防凍劑比單一組分防凍劑效果好。傳統(tǒng)的防凍劑摻量高,且多為無機鹽,混凝土性能受到很大影響,如強度降低等。 用減水劑與防凍組分復合,在達到相同效果時的摻量可大幅度降低。
配制原則:具有一定的減水率、一定的引氣性能和相應(yīng)的降低冰點的性能。 基本組成:減水組分+防凍組分+引氣組分+其它助劑。 減水組分:萘系高效減水劑、磺化三聚氰胺高效減水劑、氨基磺酸鹽高效減水劑、脂肪族高效減水劑等。不宜使用帶緩凝作用的普通減水劑。 防凍組分:亞硝酸鹽、硝酸鹽、氯鹽、尿素、乙二醇等。 引氣組分:文沙樹脂(松香皂類)、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽等。 緩凝組分:木質(zhì)素類、糖類、磷酸鹽、酒石酸鹽、葡萄糖酸鹽、檸檬酸及其鹽類、纖維素及其衍生物等。 減水組分作用:在一定坍落度情況下,降低混凝土的水灰比,提高混凝土強度,與防凍組分共同作用,提高防凍效果。 防凍組分作用:降低水的冰點,使水泥在負溫下繼續(xù)水化,并且在一定時間內(nèi)達到規(guī)定的強度。 引氣組分作用:適當?shù)囊龤饪筛纳苹炷恋目箖鲂阅芎秃鸵仔裕覍炷恋哪途眯杂泻艽蠛锰帯?緩凝組分作用:雖然冬季大氣溫度較低,利于坍落度的控制,但有時(如商品混凝土)采用綜合蓄熱法進行冬季施工,使用熱水或?qū)υ牧霞訜岬?,混凝土溫度基本?0度以上,仍然存在損失問題。 減水組分:在一定坍落度情況下,能夠減少用水量20~30%,強度提高1~2個等級,加速早期強度增長。同時提高了液相中防凍劑的離子濃度,改善混凝土的孔結(jié)構(gòu),增加封閉孔和減小毛細孔直徑。宜采用高濃型產(chǎn)品,防止結(jié)晶堵塞管路,同時,外加劑帶入混凝土的堿量也得到控制。 防凍組分:很多無機鹽既是防凍劑又是促凝劑,但對混凝土的其它性能如耐久性影響較大。使用有機物作為防凍組分時,摻量不宜過大,通常在膠凝材料的0.2%左右,增強作用明顯。無機電解質(zhì)類防凍組分,不但影響水泥水化、冰點,而且有時顯著影響減水率。復配時,必須選擇合適的防凍組分。 引氣組分:不但要防凍,同時還應(yīng)抗凍。這一點往往被忽略。其實,強度指標是現(xiàn)代混凝土最容易達到的,而工作性和耐久性的要求更為重要。
現(xiàn)代混凝土防凍劑的配制原理:
無氯、低堿、低摻量,以液體產(chǎn)品為主; 高工作性、早強和高耐久性; 大幅度減少用水量,減少游離水含量,提高液相中離子濃度; 提高工作性,減少坍落度損失; 提高混凝土密實度,改善孔結(jié)構(gòu),減少孔含量,減小孔直徑; 降低液相冰點,促進低溫水化,盡快達到臨界強度; 改善冰晶形貌,降低凍脹應(yīng)力; 防凍與抗凍結(jié)合,提高混凝土耐久性。
外加劑的復配-應(yīng)注意的問題
首先,復配不是簡單的將幾種不同組分混合在一起,應(yīng)該根據(jù)混凝土原材料、配合比、技術(shù)要求等情況,充分考慮各組分之間的相互作用進行復合。
根據(jù)不同水泥、摻和料等選取適合的主成分及摻量,根據(jù)混凝土的其它性能要求,確定其它助劑的品種及摻量。
通過試驗,驗證以上所確定的各種成分和摻量是否合適??疾旄魍饧觿┙M分之間的相互作用及對混凝土性能的影響。
無機電解質(zhì)類早強、防凍組分,不但影響水泥水化、冰點,而且有時顯著影響減水率。復配時,必須選擇合適的防凍組分。兩種或以上的表面活性劑共同使用時,必然存在相互影響,其作用有可能是疊加,也有可能是抵消,應(yīng)加以注意。
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