2.2 ASF與水泥砼相容性分析
?。?) 由表1或圖1可看出,ASF摻入量小于1%時,減水劑對凈漿流動度影響效果不明顯,但其凈漿流動度值是遠遠小于ASF摻量(≥2%)的,說明ASF的減水效果不錯;ASF摻量高于3.5%時,試驗中凈漿大量泌水,使水泥凈漿與骨料離析,降低了砼的物理性能,并造成砼成本增高。
(2)由表1及圖1,圖2分析可知,在水灰比一定時,凈漿流動度及減水率隨ASF摻入量的增加而增加,保坍作用亦十分明顯。這是因為ASF的磺酸官能團可分別或同時與一種或多種極性集團、極性原子組合在同一分子里,極性較強,它在水中離解成大量的陰離子吸附在水泥粒子表面,形成較厚的水膜,降低其表面能量,改變水泥顆粒表面水層結(jié)構(gòu),從而增加體系的自由水量,提高流動性;同時在水泥顆粒表面產(chǎn)生很高的表面同性電荷,使水泥顆粒之間產(chǎn)生較大的排斥力,從而破壞水泥漿體的凝聚結(jié)構(gòu)形式,增加流動性。因此水泥凈漿流動度隨ASF摻入量的增加而增加。
?。?)ASF減水劑的高分子聚合物官能團與水泥中的堿性介質(zhì)發(fā)生水解反應(yīng),徐徐釋放出水溶性水解產(chǎn)物分散劑或緩凝劑,從而使坍落度保持在相當(dāng)水平,凈漿流動度經(jīng)時損失下降。
(4)分析表2和表3可知,摻人泵送劑的砼性能指標(biāo),其中除常壓泌水率外,其他性能均好于基準(zhǔn)水泥砼,特別是在抗壓強度、坍落度保留值等方面較為突出。其中摻3%泵送劑的砼3 d抗壓強度比基準(zhǔn)水泥砼提高了37%,1.5 h坍落度僅下降20%。這同ASF減水劑對水泥凈漿流動度的影響相一致,同時也與水泥對高效減水劑的吸附形態(tài)有關(guān)。ASF減水劑被水泥粒子吸附是剛性垂直鏈吸附,而目前應(yīng)用較為廣泛的萘系則為剛性橫臥吸附或點式吸附。前者具有立體的分散效果,減水率高,使水泥粒子穩(wěn)定分散,坍落度經(jīng)時損失小;后者使水泥粒子容易產(chǎn)生物理凝聚,坍落度經(jīng)時損失快。
?。?)由表2可見,泵送劑摻入量為3%的砼性能好于摻入量為2%的砼性能,且均超過砼泵送劑標(biāo)準(zhǔn)(JC473—2001)的一等品指標(biāo)。但由經(jīng)驗可知摻入量超過3%時,泌水現(xiàn)象將較為嚴重,因此我們認為配制高強度、高性能砼,泵送劑摻入量為2%~3%較為合適。
2.3 ASF對水泥砼微觀結(jié)構(gòu)的影響
對于砼抗壓強度的增加,我們分別對標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28 d的基準(zhǔn)水泥和泵送劑摻人比分別為2%和3%的砼試塊的水化產(chǎn)物進行了SEM測試分析,見圖3,圖4和圖5。
由圖3可見,基準(zhǔn)水泥砼內(nèi)部孔洞較多,較大孔洞中有針狀鈣釩石形成,但晶體比較細小,針狀、刺狀毛球為低硅鈣比的CSH凝膠,無氫氧化鈣晶體出現(xiàn),水化不夠完全,結(jié)構(gòu)較為疏松,因此導(dǎo)致水泥石水化后強度較低。
由圖4,圍5可見,針柱狀鈣釩石晶體較圖3的基準(zhǔn)水泥砼粗且長,水化非常完全,大量的針柱狀鈣釩石晶體、六方板狀水化鋁酸鈣及粒子聚集的云霧狀CSH凝膠互相交織?;ハ啻罱樱鬼艃?nèi)部孔洞大量減少,從而結(jié)構(gòu)更加致密。而六方柱狀水化鋁酸鈣晶體在圖3內(nèi)部幾乎沒有。同時由于泵送劑的加入,使水泥粒子表面形成一層永膜。調(diào)整了水泥的水化進程,從而使水泥石的初期結(jié)構(gòu)合理,后期水化充水化產(chǎn)物更加有序,使鹼密實、高強由圖5可見,泵送劑中的高分子表面活性劑,具有半膠體性質(zhì),填充與水泥水化產(chǎn)物之間,也使砼內(nèi)部空隙率減少,密實度增加,從而使其抗壓強度太為提高 達到了用ASF配制高強砼的要求。
3 結(jié)論
?。?)ASF減水率高,具有良好的緩凝保坍性鰭,且分散系統(tǒng)穩(wěn)定,配制成泵送荊后,使其控制砼坍落度經(jīng)時損失功能好。
?。?)ASF對水泥砼有較好的相容性.可以明顯提高砼的流動性
?。?)摻人適量的ASF,可以有敖改善砼內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高砼的抗壓強度,特別是3 d強度。
摘自:中國混凝土咨詢網(wǎng)