常見的對早強減水劑性能的描述是:減水率高、與水泥適應性非常好、混凝土和易性好、一小時坍落度無損失等。事實上,膠凝材料成分復雜多變,從吸附一分散機理看,任何外加劑都不可能適應所有情況,早強外加劑與水泥適應性好也是與萘系減水劑相對比較而言的。
混凝土工作性,總體上可分為流動性指標和穩定性指標。摻加早強減水劑的混凝土和易性比較好,在較高的摻量或較高用水量時也不會發生明顯的離析、泌水,混凝土在模板中的沉降也較小,也就是說從穩定性指標來說,早強減水劑與水泥的適應性要明顯好于萘系減水劑。但從流動性指標來說,并不盡然。
( 1 )早強減水劑的適應性與其摻量直接相關
我們都知道,萘系減水劑摻量較高的高標號混凝土流動性較好,坍落度損失較小;但中低標號混凝土往往流動性差,坍損也較大,而適當增加摻量是改善適應性的最有效措施。早強外加劑同樣如此,筆者用北京地區常用的膠凝材料和骨料配制 C30 混凝土,外加劑用早強減水劑,結果發現:減水劑摻量 ( 折固 ) 在 0.13 % ~0.15 %間時,混凝土都能獲得較好的流動性,但坍落度損失普遍較大,不管復配哪種常用緩凝劑,加多大劑量,當減水劑摻量達到 0.16 %后,大部分混凝土 1 小時后都能保持較好的流動性。
(2) 與萘系減水劑適應性差的水泥一般與早強減水劑適應性也較差
一般說來,堿含量高、鋁酸鹽含量高或細度高的水泥需水量大。萘系減水劑的摻量較高,坍落度損失較大,同樣,用早強減水劑也有相同的規律。某些摻加萘系減水劑有滯后泌水現象的水泥,改用早強減水劑同樣會泌水,但程度稍輕。若水泥由于石膏原因存在非正常坍落度損失 ( 混凝土在出機幾分鐘后即失去流動性 ) ,用早強減水劑也不會有改觀,只能同時補充硫酸根離子才能從根本上解決,這跟萘系減水劑是一致的。
(3) 某一具體的早強產品的“適應面”不及萘系產品
萘系產品是由相同原材料在相同工藝條件下合成的結構性能相同的產品,早強減水劑是由不同種原材料在不同工藝條件下合成的具有相類似分子結構的一類產品。萘系產品的不同主要體現在原材料的品質和工藝條件的穩定性上,而早強產品的不同基于化學分子結構的不同。具體到應用上,萘系產品對不同情況的適應性更多表現在最佳摻量在一定范圍內的波動或坍落度損失值的相對大小。對于某一具體早強產品,情況截然不同:如果該產品能適應混凝土材料,混凝土狀態會很好,坍損也小;若不能適應混凝土材料,則結果就不是程度的不同了,而可能是完全失效,這時必須換用另一種類型的產品才能解決。事實上這樣的情況經常發生,特別是用北方原材料,可能原因是水泥礦物、微量元素或助磨劑等。也就是說從“適應面”上說,某一特定的早強產品的適應性不及萘系產品。
一般而言,減水劑減水率越高,則在其有效摻量區間內拌和物流動度對摻量越敏感。因此,許多工程技術工作者憑直覺認為早強減水劑應用時太敏感,并以此強調計量、混凝土生產與控制的困難性。這樣理解的前提是將減水劑折算成純固體,看純固體摻量的增加對混凝土流動性能的改善。舉例來說:對普通標號的泵送混凝土,萘系減水劑摻量在 0.65 %~ 0.85 %的區間內能使混凝土的工作性能達到最佳,而早強減水劑的摻量區間是 0.14 % ~0.18 %。萘系減水劑的摻量變化范圍是 0.2 %左右,早強減水劑的摻量范圍是 0.04 %左右,從這個意義上說,羧酸減水劑確實比萘系減水劑敏感的多。
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