因现代化建设进程的发展,在建筑行业中高性能的混凝土应用越来越普遍,在实际应用工程当中,对于混凝土的设计要求也就越来越高,除了要兼顾混凝土的强度、耐久性、可调性等一些其他的因素,还要注意施工性能。而在改善施工性能这一方面,外加剂就成了举足轻重、不可或缺的角色,它可以有效地实现混凝土高性能化、绿色化。但同时,这两者之间也一直存在着一个适应性的问题,当两者不相适应时,会造成混凝土凝结过快、混凝土结构出现裂缝等情况,而如何尽快解决两者的适应性问题,也是行业领域工作人员目前都在积极进行探索的。
一、混凝土外加剂与水泥适应性的影响因素,主要分为两大块。
(一)水泥方面的因素 在水泥中,不同的成分会对外加剂和水泥的适应性产生不同程度的影响,像是石膏形态、水泥矿物成分、混合材的掺量及品种、碱含量及掺量、颗粒大小、温度和新鲜度等等。
1、水泥的矿物组成 混凝土外加剂的作用,就是通过协调游离水、结合水和吸附水的综合比例,使水泥凝聚体的分散度得到改善,并提高游离水的比例含量,最后可以充分的增加混凝土稳定性以及流动性。通过降低水泥中C4AF和C3A两种矿物所占的比例,可以得到更好的减水剂分散效果,因水泥中的超塑化剂的化学键活性表现的较弱,不易与铝酸盐产生作用,故硫酸根离子各C3A的浓度平衡状况还是会影响减水剂的浓度。 2、石膏的形态和掺量 因石膏的种类、掺量和形态会对C3A和硫酸根离子之间的平衡状态产生直接性的影响,当水泥与水接触时,如果选择的是无水石膏作为水泥的调凝剂,其会在与木钙、糖钙减水剂接触的时候体现出其适应性,它除了发挥不了减水的作用外,还会对流动性造成损失,形成反常凝集的现象。 3、水泥的颗粒细度 外加剂在相同掺量的情况下,水泥越细,其塑化效果越差。原因就在于,水泥颗粒对外加剂分子具有较强的吸附性,当在掺加有外加剂的水泥浆体中的水泥颗粒越细,其比表面积越大,对外加剂分子的吸附量就会越大。而且水泥本身就具有絮凝的作用,水泥颗粒越细,这种絮凝作用就越明显,破坏这种絮凝作用的外加剂就越多。 4、水泥的新鲜度和温度 新鲜的水泥粉磨时受电荷及水泥温度的影响,会在混凝土坍落度、需水量等方面有不同的反应。当刚磨出来的水泥温度超过80℃甚至更高时,可能会造成二水石膏脱水变成无水石膏,需水量及外加剂吸附量明显增大,坍落度损失也会明显加快。
(二)外加剂的因素
1、外加剂种类的因素 混凝土外加剂的种类很多,最常见的外加剂就是减水剂,包括氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸盐系减水剂、萘系高效减水剂、密胺树脂系减水剂等类型,每一个
都有不同类型的化学键,各自也发挥着不用的作用。水泥中的C3A、C3S等在吸附分散效果上有很大的不同,外加剂中的表面活性剂也会决定二水石膏的溶解度,最终对两者的适应性产生影响。
2、外加剂掺入量及掺入方法的因素 为了能够得到外加剂对混凝土调整的最佳效果,需要在混凝土外加剂掺入量方面有所限定,并通过实验得出最佳的数值。因掺入法的不同,混凝土外加剂与水泥之间的适应性也会受到影响,有先掺法、后掺法、多次添加法等,也可以说是掺入时间的不同。
(三)环境条件的因素
混凝土中水分蒸发和水泥水化反应的速度,会受到环境温度高低的影响,从而间接影响到外加剂与水泥的适应性。在高温环境中,混凝土中水分蒸发和水泥的水化反应速度都将加快,而混凝土内部游离水通过毛细管补充到混凝土表面,并被蒸发而减少,进而导致新拌混凝土坍落度损失加快,此外,当混凝土的运输距离较远、或混凝土浇筑速度慢时,也会产生同样的影响。因此在高温环境中,混凝土外加剂的掺量需要增加,并结合其他的措施来减少混凝土中水分的流失与蒸发。
二、改善外加剂与水泥适应性的有效措施
(一)调整混凝土外加剂的配方及掺量 为了能够对硫酸根离子浓度进行更好的控制,可以通过改变混凝土外加剂的配方,从而获得较高的石膏溶解度。由于糖钙、木钙等可以有效的降低石膏的溶解度,所以如果调凝集选择了硬石膏,这些物质就要减少使用。此外,当外加剂掺量增多时,可以减少混凝土掺合物坍落度的损失,而当外加剂的掺量减少时又能够降低泌水。
(二)外加剂的复合使用 不同外加剂的复合使用,其方法效果也不一样,故可以利用这一特点来更有效的控制混凝土的坍落度,这样也会更加简单、经济、易行。当需要减小混凝土。
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