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減水劑是一種表面活性劑,其分散減水作用是由減水劑在水泥顆粒及其水化產(chǎn)物表面的吸附實(shí)現(xiàn)的。減水劑的吸附改變了水泥-水分散體系固液界面的性質(zhì),使水泥顆粒之間的作用力發(fā)生了變化,從而對混凝土性能產(chǎn)生作用。
減水劑對混凝土性能的影響主要體現(xiàn)以下方面:
1、凝結(jié)時(shí)間
減水劑對混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響決定于其化學(xué)結(jié)構(gòu),萘系和三聚氰胺系對混凝土沒有緩凝作用,甚至使凝結(jié)時(shí)間稍稍提前,但氨基磺酸鹽和聚羧酸鹽類則是緩凝性髙效減水劑。研究發(fā)現(xiàn),初凝和終凝與聚羧酸系減水劑含量線性相關(guān)。減水劑影響混凝土凝結(jié)的開始,水化開始之后不再受減水劑影響。聚羧酸系減水劑中羥基與水泥中的礦物成分形成不穩(wěn)定絡(luò)合物,抑制了水化初期液相中的濃度,產(chǎn)生了緩凝作用。隨著水化過程的進(jìn)行,這種不穩(wěn)定絡(luò)合物逐漸分解,因此水化繼續(xù)正常進(jìn)行,對終凝影響減弱。
2、強(qiáng)度
在混凝土中加入高效減水劑會(huì)使混凝土強(qiáng)度顯著提高。水化早期,由于減水劑高度分散作用增加了水泥與水的接觸面積,提高了水化程度,單位體積內(nèi)的水化產(chǎn)物增加,使早期水化加快,從宏觀上看早期強(qiáng)度有所提高。另一方面在水化過程中減水劑又對水化速度略有延緩,這種作用在早期由于分散作用的影響尚不明顯,但在中后期卻起了良好作用,它抑制了凝膠體向結(jié)晶體的轉(zhuǎn)變,因而有利于結(jié)晶生長,使長纖維狀結(jié)晶增加,這種長纖維的水化硅酸鈣結(jié)晶,其表面能大,接觸點(diǎn)多,互相交織在一起并形成致密的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),水泥石內(nèi)部的孔隙被分割填充變得細(xì)小,這就大大提高了水泥石的強(qiáng)度。
與萘系減水劑相比,聚羧酸減水劑能有效抑制早期水泥鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化,但能充分發(fā)揮水泥的后期水化,有利于混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展。
3、坍落度損失
摻入減水劑使水泥顆粒表面潤濕作用加強(qiáng),含結(jié)晶水的水化產(chǎn)物增加,使整個(gè)體系固液相比例增大,自由水含量相對變小,凝聚趨勢加快。隨著水化進(jìn)行,吸附在水泥顆粒表面的減水劑被生成的水化產(chǎn)物覆蓋,雖然漿體中的部分高效減水劑分子也會(huì)被吸附在水泥水化產(chǎn)物膠體層表面,但是漿體中剩余的減水劑數(shù)量大大減少,對水泥顆粒的分散作用減弱,水泥顆粒開始出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象,漿體粘度增大,混凝土發(fā)生了坍落度經(jīng)時(shí)損失。
另外,引氣型減水劑會(huì)引入一定量的氣泡,混凝土運(yùn)輸及靜置過程中會(huì)由氣體溢出,起到滾珠作用的微氣泡減少,混凝土發(fā)生坍落度經(jīng)時(shí)損失。
氨基磺酸鹽高效減水劑和聚羧酸系髙性能減水劑支鏈較多,有低電位和高空間斥力,因而吸附后對水泥分散性能很好,并能保持分散系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但支鏈過長可能導(dǎo)致已分散粒子間表面支鏈的相互纏繞,反而造成粒子的凝聚,對粒子分散穩(wěn)定性不佳。
4、耐久性
高效減水劑的分散作用使混凝土拌合用水和水膠比大幅度減少。拌合用水的減少使硬化混凝土的孔隙率降低,孔徑分布向小孔方向移動(dòng),增加了混凝土的密實(shí)性。另一方面拌合用水量的降低減少了水泥漿中多余水分蒸發(fā)和泌水后留下的毛細(xì)孔道,從而減少在混凝土內(nèi)的傳輸速度,有利于提高混凝土抗氯離子滲透性能。
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山東華偉銀凱建材科技股份有限公司,專注于聚羧酸減水劑的研發(fā)與生產(chǎn),研發(fā)實(shí)力雄厚,技術(shù)服務(wù)專業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量有保證,值得信賴。主營產(chǎn)品:聚羧酸系高性能減水劑、混凝土高效減水劑、速凝劑等。
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