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普通减水剂对新拌混凝土坍落度损失和含气量的影响

作者:陈善江 来源:建筑科技与经济 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2018-11-13   浏览

摘 要由于普通减水剂具有高效减水剂和复合减水剂所不可替代的一些优势,如掺量少、价格低、既引气又缓凝,在工程实践中得到了广泛的应用,本文主要讨论了普通减水剂对新拌混凝土坍落度损失(率)和含气量的影响。

关键词普通减水剂;新拌混凝土;坍落度损失;含气量;影响

减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。由于减水剂具有这些特性,在工程实践中得到了广泛的应用,本文主要讨论了普通减水剂对新拌混凝土坍落度损失(率)和含氣量的影响。

1.普通减水剂对新拌混凝土坍落度损失的影响

在混凝土配合比一定的情况下,工作性是混凝土适用性及质量的评价指标,此时的工作性常以坍落度来衡量。混凝土从拌合达到所需工作性(初始坍落度)到浇筑,需要有一段运输、停放时问,这段时间内混凝土工作性往往会变差,亦称为坍落度(经时)损失。

通常,掺入普通减水剂可延长混凝土的振捣时限,也即具有一定的缓凝效果,为此人们便设想掺入普通减水剂可能会降低混凝土的坍落度损失。然而实验室和工程试验发现,一般情况下,掺入普通减水剂会增大混凝土的坍落度损失。这似乎表明掺入普通减水剂使得混凝土坍落度更容易受用水量影响。

1.1影响坍落度损失的因素

1.1.1掺入普通减水剂的目的

当水灰比恒定,掺入普通减水剂以改善工作性为目的时:混凝土的坍落度损失率增大,但是混凝土的坍落度增大幅度更大,所以可以在较长时间内保持很好的工作性。换句话说,在制备工作性要求不高的混凝土时,普通减水剂掺入引起的坍落度损失增大不会影响混凝土的正常制备。当然高温、长途运输等特殊情况除外。

当初始坍落度恒定,掺人普通减水剂以减水、增强为目的时,混凝土坍落度损失率增大。

(1)普通减水剂类型及掺量

混凝土中掺入普通减水剂时,坍落度损失率增大,但掺入缓凝减水剂时,坍落度损失率有所减小。当然,也有试验结果表明,掺入普通减水剂或缓凝减水剂后,混凝土坍落度损失减小,这可能与混凝土的假凝现象有关。

混凝土的坍落度损失率随普通减水剂掺量的增大而减小。

(2)水泥种类

对于碱含量高的水泥,掺人木质素磺酸盐、羟基羧酸减水剂不会引起坍落度损失的明显变化;而掺入糖类减水剂会引起坍落度损失率明显增大;若掺入糖类减水剂的同时,掺入一定量的硫酸钙,特别是50/50的石膏/半石膏,则坍落度损失率显著降低。由此可以推断,坍落度损失的原因可能是水泥硫酸盐含量不足或碱含量高促进了钙矾石的形成。

1.2减小坍落度损失的措施

在施工操作现场,采用普通减水剂后掺法或工作性损失后再掺入一定量的普通减水剂都可以缓解,甚至避免坍落度损失。除此之外,还可以通过调整水泥的硫酸盐含量、普通减水剂类型及用量、混凝土操作温度等方法来缓解普通减水剂掺入引起的坍落度损失。

2.普通减水剂对新拌混凝土含气量的影响

混凝土拌合过程中会引入一定量的空气,这些引入的空气可通过振捣方式除去。混凝土中引入适量微小气泡有利于改善工作性,降低泌水性,提高抗渗性及抗冻融性,但是过度引气可能降低塑性混凝土的密度,延缓硬化,并影响硬化混凝土的性能,如抗压强度等。有研究表明,含气量每增加1%%,强度下降4%~5%。

混凝土中掺入普通减水剂,在提高工作性的同时,也可能改变含气量,且含气量变化随减水剂种类及掺量不同而不同。通常,使用常规剂量的普通减水剂,引气量(体积比)可达2%~3%;若超剂量掺入引气减水剂(如未精制的木质素磺酸盐类),引气量可达7%~8%,特别是在温度较低时。表3—10是坍落度为50mm、水泥用量为300kg/m3、砂/砂砾混合物掺入常规剂量减水剂后的含气量。

因此,掺用普通减水剂时应特别注意含气量变化。若掺用减水剂引入的空气量超过预期值,则应掺用精制的普通减水剂或消泡剂;若掺入普通减水剂引入的空气量不能满足混凝土抗冻融所需,则应掺入引气剂,此时引气剂的掺量应视含气量相应地调整。

在普通减水剂中,目前使用最多的仍然是木钙减水剂,木钠的使用量要少得多。虽然进入20世纪80年代后,由于混凝土技术的发展,高效减水剂逐步占到了主导的地位。但是木质磺酸盐类减水剂因为它具有一些不可替代的优势,如掺量少、价格低、既引气又缓凝,这些都是高效减水剂所不具备的。而从发展来看,复合型多功能减水剂愈来愈受到重视,复合型的减水剂中大多数都要使用木质磺酸盐,如泵送剂、高效缓凝减水剂、早强减水剂、防冻剂等。

参考文献

[1]张雄.张永娟.现代建筑功能材料[M].化学工业出版社,2009

[2]田培.王玲.国家标准GB 8076-2008《混凝土外加剂》应用指南[M].中国标准出版社,2009

[3]王立久.建筑材料学(第二版)[M].水利水电出版社,2008

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