因現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的發(fā)展,在建筑行業(yè)中高性能的混凝土應(yīng)用越來(lái)越普遍,在實(shí)際應(yīng)用工程當(dāng)中,對(duì)于混凝土的設(shè)計(jì)要求也就越來(lái)越高,除了要兼顧混凝土的強(qiáng)度、耐久性、可調(diào)性等一些其他的因素,還要注意施工性能。而在改善施工性能這一方面,外加劑就成了舉足輕重、不可或缺的角色,它可以有效地實(shí)現(xiàn)混凝土高性能化、綠色化。但同時(shí),這兩者之間也一直存在著一個(gè)適應(yīng)性的問(wèn)題,當(dāng)兩者不相適應(yīng)時(shí),會(huì)造成混凝土凝結(jié)過(guò)快、混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等情況,而如何盡快解決兩者的適應(yīng)性問(wèn)題,也是行業(yè)領(lǐng)域工作人員目前都在積極進(jìn)行探索的。
一、混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的影響因素,主要分為兩大塊。
(一)水泥方面的因素 在水泥中,不同的成分會(huì)對(duì)外加劑和水泥的適應(yīng)性產(chǎn)生不同程度的影響,像是石膏形態(tài)、水泥礦物成分、混合材的摻量及品種、堿含量及摻量、顆粒大小、溫度和新鮮度等等。
1、水泥的礦物組成 混凝土外加劑的作用,就是通過(guò)協(xié)調(diào)游離水、結(jié)合水和吸附水的綜合比例,使水泥凝聚體的分散度得到改善,并提高游離水的比例含量,最后可以充分的增加混凝土穩(wěn)定性以及流動(dòng)性。通過(guò)降低水泥中C4AF和C3A兩種礦物所占的比例,可以得到更好的減水劑分散效果,因水泥中的超塑化劑的化學(xué)鍵活性表現(xiàn)的較弱,不易與鋁酸鹽產(chǎn)生作用,故硫酸根離子各C3A的濃度平衡狀況還是會(huì)影響減水劑的濃度。 2、石膏的形態(tài)和摻量 因石膏的種類(lèi)、摻量和形態(tài)會(huì)對(duì)C3A和硫酸根離子之間的平衡狀態(tài)產(chǎn)生直接性的影響,當(dāng)水泥與水接觸時(shí),如果選擇的是無(wú)水石膏作為水泥的調(diào)凝劑,其會(huì)在與木鈣、糖鈣減水劑接觸的時(shí)候體現(xiàn)出其適應(yīng)性,它除了發(fā)揮不了減水的作用外,還會(huì)對(duì)流動(dòng)性造成損失,形成反常凝集的現(xiàn)象。 3、水泥的顆粒細(xì)度 外加劑在相同摻量的情況下,水泥越細(xì),其塑化效果越差。原因就在于,水泥顆粒對(duì)外加劑分子具有較強(qiáng)的吸附性,當(dāng)在摻加有外加劑的水泥漿體中的水泥顆粒越細(xì),其比表面積越大,對(duì)外加劑分子的吸附量就會(huì)越大。而且水泥本身就具有絮凝的作用,水泥顆粒越細(xì),這種絮凝作用就越明顯,破壞這種絮凝作用的外加劑就越多。 4、水泥的新鮮度和溫度 新鮮的水泥粉磨時(shí)受電荷及水泥溫度的影響,會(huì)在混凝土坍落度、需水量等方面有不同的反應(yīng)。當(dāng)剛磨出來(lái)的水泥溫度超過(guò)80℃甚至更高時(shí),可能會(huì)造成二水石膏脫水變成無(wú)水石膏,需水量及外加劑吸附量明顯增大,坍落度損失也會(huì)明顯加快。
(二)外加劑的因素
1、外加劑種類(lèi)的因素 混凝土外加劑的種類(lèi)很多,最常見(jiàn)的外加劑就是減水劑,包括氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸鹽系減水劑、萘系高效減水劑、密胺樹(shù)脂系減水劑等類(lèi)型,每一個(gè)
都有不同類(lèi)型的化學(xué)鍵,各自也發(fā)揮著不用的作用。水泥中的C3A、C3S等在吸附分散效果上有很大的不同,外加劑中的表面活性劑也會(huì)決定二水石膏的溶解度,最終對(duì)兩者的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。
2、外加劑摻入量及摻入方法的因素 為了能夠得到外加劑對(duì)混凝土調(diào)整的最佳效果,需要在混凝土外加劑摻入量方面有所限定,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出最佳的數(shù)值。因摻入法的不同,混凝土外加劑與水泥之間的適應(yīng)性也會(huì)受到影響,有先摻法、后摻法、多次添加法等,也可以說(shuō)是摻入時(shí)間的不同。
(三)環(huán)境條件的因素
混凝土中水分蒸發(fā)和水泥水化反應(yīng)的速度,會(huì)受到環(huán)境溫度高低的影響,從而間接影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。在高溫環(huán)境中,混凝土中水分蒸發(fā)和水泥的水化反應(yīng)速度都將加快,而混凝土內(nèi)部游離水通過(guò)毛細(xì)管補(bǔ)充到混凝土表面,并被蒸發(fā)而減少,進(jìn)而導(dǎo)致新拌混凝土坍落度損失加快,此外,當(dāng)混凝土的運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)、或混凝土澆筑速度慢時(shí),也會(huì)產(chǎn)生同樣的影響。因此在高溫環(huán)境中,混凝土外加劑的摻量需要增加,并結(jié)合其他的措施來(lái)減少混凝土中水分的流失與蒸發(fā)。
二、改善外加劑與水泥適應(yīng)性的有效措施
(一)調(diào)整混凝土外加劑的配方及摻量 為了能夠?qū)α蛩岣x子濃度進(jìn)行更好的控制,可以通過(guò)改變混凝土外加劑的配方,從而獲得較高的石膏溶解度。由于糖鈣、木鈣等可以有效的降低石膏的溶解度,所以如果調(diào)凝集選擇了硬石膏,這些物質(zhì)就要減少使用。此外,當(dāng)外加劑摻量增多時(shí),可以減少混凝土摻合物坍落度的損失,而當(dāng)外加劑的摻量減少時(shí)又能夠降低泌水。
(二)外加劑的復(fù)合使用 不同外加劑的復(fù)合使用,其方法效果也不一樣,故可以利用這一特點(diǎn)來(lái)更有效的控制混凝土的坍落度,這樣也會(huì)更加簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、易行。當(dāng)需要減小混凝土。
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