隨著世界經濟的迅速發展,建筑行業對混凝土的要求也越來越高。自20世紀初,外加劑的正式使用,不僅對建筑業有了很大的貢獻,在其他行業也是大有裨益。由于普通減水劑具有改善混凝土和易性、減少單位用水量、改變混凝土的凝結時間、改變水化放熱的過程、減少混凝土的泌水及沉降等性能,因此,普通減水劑在許多工程中得到了比較普遍的應用,普通減水劑有許多種類,不同的減水劑適用于不同的工程,在普通減水劑中,目前使用最多的是木鈣減水劑。本文主要討論木質磺酸鹽類減水劑對新拌混凝土性能的影響。
常用的減水劑均屬于表面活性劑,當水泥加水后,由于水泥顆粒在水中的熱運動,顆粒會聚集在一起而形成絮凝狀結構,這種絮凝狀結構內部包裹著一部分拌合水,使混凝土拌合物的流動性降低.當水泥中加入表面活性劑后,表面活性劑在溶液中可離解為親水基團和憎水基團,親水基團在水泥漿體系中指向溶液,憎水基團則吸附在水泥顆粒表面 上,使水泥顆粒表面帶有相同電荷,水泥顆粒間產生電斥力,這種電斥力遠大于顆粒間分子引力,使水泥顆粒形成的絮凝狀結構被拆散,結構中包裹的水釋放出來, 從而增加了拌合物的流動性.同時,利用同種電荷相互排斥的作用,將水泥顆粒推開加大水泥顆粒之間的距離,這樣就增大了水泥顆粒的分散性,起到了改變流動性的作用,有利于水泥顆粒與水的接觸,擴大了水泥與水的反應環境,使水化得以更加深一步的進行,釋放出更多的水化熱.內部水化熱的釋放和利用,可以減少對外部供應熱的吸取,減水劑使水泥在活性得以更加充分的發揮利用.
減水劑技術在工程施工中越來越多被采用,而且在混凝土質量控制中起重要作用,但由于在商品混凝土拌和站生產過程中,減水劑超量使用情況時有發生,針對減水劑超摻量對混凝土性能的影響進行研究和分析,提出處理的方法。
一、減水劑少量超摻對混凝土性能的影響
若減水劑摻量增加,用水量不變,則可能出現流動性超過預期范圍,混凝土和易性變差,在混凝土本身狀態不好的情況下可能導致泌水增加,對泵送施工造成不良影響,并且泌水量增加可能導致混凝土表面強度和外觀質量下降。若減水劑超摻,但用水量相應下調,混凝土和易性良好,則該情況下因水膠比降低,混凝土強度相應增長,對其它性能亦無不良影響。
二、減水劑超摻數倍對混凝土性能的影響
減水劑摻量超過正常摻量幾倍,其對混凝土性能的影響應視具體情況而定。
第一種情況,在超高強混凝土中,因水膠比≤0.3甚至低至0.2,在此情況下通常表現出混凝土狀態對減水劑摻量不敏感,為達到理想的流動性狀態,減水劑摻量通常為一般正常摻量的5-8倍,即摻量需達到5%-8%。對于C50以下混凝土,如此高的摻量是不可思議的。但試驗結果表明,在該摻量下混凝土各齡期強度發展良好,并以此配備出28d強度大于100MPa的混凝土。原因在于:減水劑對水泥的分散僅僅是物理吸附作用,減水劑分子吸附在水泥顆粒表面,通過空間位阻作用和靜電斥力作用,使水泥顆粒絮凝結構解體,釋放出被包裹的游離水,從而使混凝土流動性增加,且系減水劑因其特殊的梳狀結構,可以在一定時間內阻止水泥顆粒再次凝聚,因此具有良好的坍落度保持性能。
第二種情況,即使減水劑本身無引氣性和緩凝型,成倍超摻后,若不注意及時調整用水量,也可能使新拌混凝土的和易性嚴重變差,產生嚴重的泌水、離析、抓底、板結等現象,且澆注后均一穩定性差,出現內分層現象,導致鋼筋周圍的混凝土水膠比增大,強度下降,使得鋼筋握裹力嚴重下降。嚴重超摻導致的大量泌水也會出現在混凝土表面及與模板接觸的部位,導致這些部位的強度下降,拆模時易出現裂縫、蜂窩、麻面等大量缺陷,使混凝土抵御外界侵蝕的能力大大降低,嚴重影響混凝土的耐久性。
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