混凝土外加剂应用手册(4)

2019-01-27 17:04

将萘系高效减水剂与缓凝剂或缓凝普通减水剂复合可以得到缓凝高效减水剂。当糖和羟基羧酸加入量超过某一值以后,水泥流动度不再增大或有减小,但缓凝时间则成倍增加,且最终强度偏低。

萘系减水剂和有机酸复配时有一定的缓凝作用(不如糖效果好);但早期强度较好。

萘系减水剂和木钙复配时有一定的缓凝作用,但是强度发展较慢。

6 引气减水剂

(1)主要性能

兼有引气和减水功能的外加剂是引气减水剂。

引气减水剂的主要特点是既因引气而提高混凝土耐久性,又因减水而提高混凝土强度,并且对抗拉强度的提高也有贡献。

其次,高效引气减水剂有许多品种能很好保持新拌混凝土的坍落度及和易性,使其优良的可操作性能保持几个小时不发生明显变化。

引气减水剂的减水率要求中等,不低于10%,就普通减水剂来说,引气剂有轻微的减水,扩大流动性作用,不难达到着个要求,就高效减水剂来说,这个减水率指标并不高。

由于引气剂能有效消除混凝土泌水,改善和易性,故泌水率比要求达到70~80%的较低数值,而相对耐久性指标即动弹模量保留值要求较高,应达到80%~60%。

混凝土强度要求是3d达到基准混凝土同龄期强度的115%,28d不低于基准混凝土同龄期强度。 (2)用途

引气减水剂使用范围与引气剂同样广泛,凡引气剂使用的场合基本都可用引气减水剂代替,除了需要大引气量的土木工程用混凝土以外。

缓凝型引气减水剂具有不同程度地控制坍落度损失的功能,适用于泵送混凝土,大体积混凝土、高强混凝土(宜使用高效引气减水剂)和预填骨料混凝土。引气减水剂适用于需要优良耐磨损性能的混凝土结构。 (3)主要品种

引气减水剂可分为普通型和高效型两类。 首先讨论普通引气减水剂: ① 木质素磺酸钙和木质素磺酸镁

木质素磺酸盐减水剂中,木钠基本不引气,而木钙和木镁均为引气减水剂。

他们的主要成分是松柏醇、芥子醇。

在适宜掺量范围内即掺量为混凝土中胶凝材料总量的0.1%~0.4%范围,引气量为2%~5%左右。继续提高掺量引气性增长较少且混凝土强度降低。

必须指出的是以上指木材木素磺酸盐。若是非木材即草本木质素磺酸盐,即使是木钠,引气性也大于木材木素磺酸盐,混凝土强度降低也较明显。

② 腐植酸盐减水剂

腐植酸纳又称胡敏酸钠,是一种引气性较大的引气减水剂,在适宜掺量0.2%~0.35%范围的引气量为3.0%~5.6%,但超过适宜掺量混凝土强度即明显降低。

以下叙述高效引气减水剂: ③ 甲基萘磺酸盐甲醛缩合物

以甲基萘为反应起始物的聚烷基芳基磺酸盐甲醛缩合物如MF减水剂是引气型高效减水剂。主要成分为α-甲基萘磺酸钠,掺量为胶凝材料总量的0.3%~0.75%。此掺量范围内的引气量为4%~5%。由于有一定引气性,故混凝土增强率不如非引气的萘磺酸钠甲醛缩合物,此外,它的坍落度损失也很快。

④ 蒽磺酸钠甲醛缩合物

以粗蒽或脱晶蒽油为原材料和合成的蒽磺酸钠缩合物是稍后于甲基萘磺酸钠开发的另一种高效引气减水剂。

在常用掺量0.5%~1.05%范围内,引气量约为1.5%~3.5%。其不足之处是所引进的气泡较大且稳定性稍差,宜与消泡剂复配使用以消除较大气泡和改善混凝土界表面质量。由于蒽磺酸钠缩合物的硫酸钠含量高,因此适宜在硫酸根含量低的水泥中作为引气减水剂使用。

以上两种是国内较成熟的高效引气减水剂。但引发混凝土坍落度损失过快是其共同特点,需要复配缓凝剂或新型高效减水剂以纠正之。

新型高效引气减水剂是国内近年来研发较迅速的品种,尤以聚羧酸盐系发展最快,20世纪末市场尚未有国产品种大量上市,而2003年已有1.6万吨年产量并已在一批重要工程中使用。

⑤ 改性木质素磺酸盐

木质素的改性至今只在木材木质素原材中进行并有产品上市。改性的途径一是氧化聚合用化学方法除去低分子量木质素及还原糖。改性途径二是采用超滤和精滤的方法,使用膜分离技术。

⑥ 聚羧酸盐系高效引气减水剂

自从1986年在日本市场首先出现了聚羧酸系高效引气减水剂以来,至今已发展到第四代。无论是占主流产品地位的第1代甲基丙烯酸—烯酸甲酯,第2代的丙烯基醚共聚物,第3代的酰胺—酰亚胺共聚物或第4代的聚酰胺—聚乙烯乙二醇支链共聚物,均有不同的引气性。日本生产的聚羧酸盐引气性都较大,用添加适量消泡剂的方法控制其相适应于施工需要的含气量。引气量过大必然影响混凝土强度,聚羧酸系高效减水剂也不例外。

7 早强剂

(1)性能

可以加速混凝土早期强度发展并且对后期强度无显著影响的物质称为早强剂。多数早强剂是经化学合成的,自然界产出的只有芒硝、石膏、锂盐、钾盐等少数几种。

早强剂对混凝土早期强度有强烈促进作用,1d、3d强度均要求比基准混凝土高20%以上,而28d强度则等于或略低于基准的。早强不一定是促凝的,因此凝结时间允许稍有延迟,但不迟于基准混凝土1.5h。此外,一般掺早强剂混凝土收缩都较大,因此规定90d收缩率比不得大于135%。早强剂多数是碱性物质,其中钾、钠含量较大。因此处于与水相接触或潮湿环境中的混凝土,当使用碱活性骨料时,由外加剂带入的碱含量(以当量氧化钠计)不宜超过1kg/m3混凝土,对早强剂的使用就应当慎重。 (2)用途及使用限制

早强剂适用于蒸养混凝土及常温、低温和负温条件下施工的有早

强要求的各种混凝土。

除有机胺类以外的早强剂多数也可用于蒸汽养护的预制混凝土构件,但是掺量一般小于不蒸养的,使用时应引起注意。

非氯盐早强剂可用于钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土。 由于有的早强剂对钢筋可能有锈蚀危害,有的则对人体有毒,因此须对使用中的限制条件加以注意。

以下是使用范围的限制。

①炎热环境条件下不宜使用早强剂、早强减水剂。

②掺入混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质严禁用作早强剂。含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的早强剂严禁用于饮水工程及与食品相接触的工程。硝铵类严禁用于办公、居住等建筑工程。

③下列结构中严禁采用含有氯盐配制的早强剂及早强减水剂 a预应力混凝土结构;

b相对湿度大于80%环境中使用的结构、处于水位变化部位的结构、露天结构及经常受水淋、受水流冲刷的结构;

c大体积混凝土;

d直接接触酸、碱或其他侵蚀性介质的结构;

e经常处于温度为60℃以上的结构,需经蒸养的钢筋混凝土预制构件;

f有装饰要求的混凝土,特别是要求色彩一致的或是表面有金属装饰的混凝土;

g薄壁混凝土结构,中级和重级工作制吊车的梁、屋架、落锤及锻锤混凝土基础等结构;


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