因現代化建設進程的發展,在建筑行業中高性能的混凝土應用越來越普遍,在實際應用工程當中,對于混凝土的設計要求也就越來越高,除了要兼顧混凝土的強度、耐久性、可調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,它可以有效地實現混凝土高性能化、綠色化。但同時,這兩者之間也一直存在著一個適應性的問題,當兩者不相適應時,會造成混凝土凝結過快、混凝土結構出現裂縫等情況,而如何盡快解決兩者的適應性問題,也是行業領域工作人員目前都在積極進行探索的。
一、混凝土外加劑與水泥適應性的影響因素,主要分為兩大塊。
(一)水泥方面的因素 在水泥中,不同的成分會對外加劑和水泥的適應性產生不同程度的影響,像是石膏形態、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,就是通過協調游離水、結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定性以及流動性。通過降低水泥中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鍵活性表現的較弱,不易與鋁酸鹽產生作用,故硫酸根離子各C3A的濃度平衡狀況還是會影響減水劑的濃度。 2、石膏的形態和摻量 因石膏的種類、摻量和形態會對C3A和硫酸根離子之間的平衡狀態產生直接性的影響,當水泥與水接觸時,如果選擇的是無水石膏作為水泥的調凝劑,其會在與木鈣、糖鈣減水劑接觸的時候體現出其適應性,它除了發揮不了減水的作用外,還會對流動性造成損失,形成反常凝集的現象。 3、水泥的顆粒細度 外加劑在相同摻量的情況下,水泥越細,其塑化效果越差。原因就在于,水泥顆粒對外加劑分子具有較強的吸附性,當在摻加有外加劑的水泥漿體中的水泥顆粒越細,其比表面積越大,對外加劑分子的吸附量就會越大。而且水泥本身就具有絮凝的作用,水泥顆粒越細,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 新鮮的水泥粉磨時受電荷及水泥溫度的影響,會在混凝土坍落度、需水量等方面有不同的反應。當剛磨出來的水泥溫度超過80℃甚至更高時,可能會造成二水石膏脫水變成無水石膏,需水量及外加劑吸附量明顯增大,坍落度損失也會明顯加快。
(二)外加劑的因素
1、外加劑種類的因素 混凝土外加劑的種類很多,最常見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、密胺樹脂系減水劑等類型,每一個
都有不同類型的化學鍵,各自也發揮著不用的作用。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決定二水石膏的溶解度,最終對兩者的適應性產生影響。
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混凝土調整的最佳效果,需要在混凝土外加劑摻入量方面有所限定,并通過實驗得出最佳的數值。因摻入法的不同,混凝土外加劑與水泥之間的適應性也會受到影響,有先摻法、后摻法、多次添加法等,也可以說是摻入時間的不同。
(三)環境條件的因素
混凝土中水分蒸發和水泥水化反應的速度,會受到環境溫度高低的影響,從而間接影響到外加劑與水泥的適應性。在高溫環境中,混凝土中水分蒸發和水泥的水化反應速度都將加快,而混凝土內部游離水通過毛細管補充到混凝土表面,并被蒸發而減少,進而導致新拌混凝土坍落度損失加快,此外,當混凝土的運輸距離較遠、或混凝土澆筑速度慢時,也會產生同樣的影響。因此在高溫環境中,混凝土外加劑的摻量需要增加,并結合其他的措施來減少混凝土中水分的流失與蒸發。
二、改善外加劑與水泥適應性的有效措施
(一)調整混凝土外加劑的配方及摻量 為了能夠對硫酸根離子濃度進行更好的控制,可以通過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,所以如果調凝集選擇了硬石膏,這些物質就要減少使用。此外,當外加劑摻量增多時,可以減少混凝土摻合物坍落度的損失,而當外加劑的摻量減少時又能夠降低泌水。
(二)外加劑的復合使用 不同外加劑的復合使用,其方法效果也不一樣,故可以利用這一特點來更有效的控制混凝土的坍落度,這樣也會更加簡單、經濟、易行。當需要減小混凝土。
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