混凝土与外加剂适应性试验方法PPT.ppt

混凝土与外加剂适应性 试验方法 二○一二年二月十七日 前言 混凝土中应用外加剂可以解决那些问题？ 1、提高混凝土或砂浆拌合物的流动性 2、提高混凝土及砂浆的强度 （如应用减水剂、早强剂，混凝土的早期强度可提高50~100%，28天强度提高10~30%） 3、节省水泥 4、代替特种水泥 5、调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度 6、调节混凝土或砂浆的空气含量 7、降低水泥的初期水化热或延缓水化放热 8、减少拌合物的泌水性，避免拌合物离析 9、提高混凝土或砂浆的耐硫酸盐腐蚀性 10、提高骨料与砂浆界面的粘结力 11、改变砂浆及混凝土的颜色 混凝土减水剂的性能 减水剂的发展历史 20世纪30年代初，美国、英国、日本等已经在公路、隧道、地下工程中使用木质素磺酸盐类减水剂。 目前国外对萘系、三聚氰胺系等高效减水剂的研究和应用已日趋完善， 我国在80年代，典型的三类高效减水剂，即萘系、多环芳烃和三聚氰胺减水剂都相继研制成功并投人使用。现把目光转向了新型的聚羧酸盐系高效减水剂。 聚羧酸盐系高效减水剂是直接用有机化工原料通过接枝共聚反应合成的高分子表面活性剂，它不仅能吸附在水泥颗粒表面上，使水泥颗粒表面带电而互相排斥，而且还因具有支链的位阻作用，从而对水泥分散的作用更强、更持久。因此，聚羧酸盐系减水剂被认为是目前最高效的新一代减水剂。 由于减水剂与水泥存在适应性的问题，故在减水剂使用过程中，应对水泥和外加剂进行选择，通过试验确定水泥和外加剂量。在施工过程中，在配制混凝土前还应进行试验和试拌，确保两者相互适应，再进行混凝土施工，以避免在施工过程中出现问题，造成不必要的麻烦。市场竞争日益激烈，客户希望以更低的成本获得更高的混凝土强度，因此对水泥的使用性能要求越来越高，作为水泥生产厂家，关注水泥的使用性能，改善水泥的外加剂适应性，是顺应市场要求，赢得客户满意度的重要手段。 主要内容 外加剂的定义及分类 混凝土减水剂的分类 混凝土减水剂的技术指标 水泥与减水剂相容性的试验方法 影响水泥外加剂适应性的因素 外加剂的定义及分类 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，一般掺量不大于水泥质量的5%。 按照功能分类： 1、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：各种减水剂、引气剂、泵送剂、灌浆剂、保水剂等 2、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂、早强剂、速凝剂等 3、改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防水剂阻锈剂等 4、改善混凝土其他性能的外加剂：加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等 主要内容 外加剂的定义及分类 混凝土减水剂的分类 混凝土减水剂的技术指标 水泥与减水剂相容性的试验方法 影响水泥外加剂适应性的因素 萘系减水剂 其生产原料来自煤焦油，为含单环、多环或杂环芳烃并带有极性磺酸基团的聚合物电解质。 氨基磺酸盐系减水剂 氨基磺酸盐系减水剂一般是在一定温度条件下，以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为主要原料缩合而成，也可用联苯酚及尿素为原料缩合制成 。 聚氰胺系高效减水剂 三聚氰胺系高效减水剂(俗称蜜胺减水剂)，化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂 。 羧酸盐系高效减水剂 分子结构为梳型，由带羧酸盐基、磺酸盐基、聚氧化乙烯侧链基的烯类单体按一定比例在水溶液中共聚而成。 羧酸盐系高效减水剂 有以下几个特点： (1)低掺量(质量分数为0.2%-0.5%)而分散性能好； (2)经时坍落度损失小，90 min内坍落度基本无损失； (3)在相同流动度下比较时，可以延缓水泥的凝结； (4)分子结构上自由度大，制造技术上可控制的参数多，高性能化的潜力大； (5)合成中不使用甲醛，因而对环境不造成污染； (6)与水泥和其它种类的混凝土外加剂相容性好； (7)使用聚羧酸盐类减水剂，可用更多的矿渣或粉煤灰取代水泥，从而降低成本。 减水剂的作用机理 静电斥力理论：适用于解释分子中含有一S03基团的高效减水剂，如萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂等。 空间位阻效应：适用于聚羧酸盐系高效减水剂。 静电斥力理论 由于水泥矿物中含有带不同电荷的组分，而正负电荷的相互吸引将导致混凝土产生絮凝结构（如图）。由于在絮凝结构中包裹着很多拌合水，因而无法提供较多的水用于润滑水泥颗粒，所以降低了新拌混凝土的和易性。由于减水剂是极性分子，吸附在水泥颗粒表面，向外带相同的电荷，而向内则带另一种极性的相同电荷，故形成双电层。由于水泥颗粒表面均带相同的电荷，从则由于静电相斥作用而分散。 空间位阻解释 聚羧酸盐系减水剂分子呈梳形，含有较多较长的支链，当它们吸附在水泥颗粒表层后，可以在水泥表面上形成较厚的立体包层，减水剂吸附在水泥颗粒表面，颗粒之间的分子引力随着水泥颗粒表面吸附层的厚度增加而减