萘系减水剂对混凝土功用的影响

  减水剂在国内的研讨起步相对较晚，20世纪40年代末我国初次将外加剂引进到水泥混凝土的规划傍边来。1975年，清华大学卢璋成功制备出了萘系减水剂NF，一起对萘系减水剂的机理进行深化的研讨。萘系减水剂的严峻研讨成果对我国混凝土外加剂的开展具有里程碑的含义。现在，减水剂因为能够进步混凝土力学功用、改进施工和易性且可下降资源的耗费、维护了环境，所以已经成为水泥混凝土中必不可少的成份，在本行业中经常被称为水泥混凝土的第五成份。萘系减水剂现在是行业界公认最有用的减水外加剂，且该减水剂在我国运用量大范围广。因为萘系减水剂大面积的运用带来了污染、本钱高的问题。本文从减水剂的作用机理动身，选用造价低和污染小的绿色高效萘系减水剂，研讨不同萘系减水剂掺加量下水泥混凝土的功用。研讨成果为萘系减水剂在实践工程中的运用供给了必定价值的理论参阅与辅导。

  减水剂作为一种高效的外加剂，其功用首要有以下几点：榜首、减水剂能够在不影响水泥混凝土正常施工的前提下，削减用水量，然后在水泥混凝土硬化过程中，有较少的水分需求流失，因而混凝土的内部气孔较少，然后能够进步混凝的强度；第二、减水剂可大起伏改进水泥混凝土的施工和易性，下降施工搅拌时的能耗；第三、减水剂能够在不下降水泥混凝土各方面功用与力学目标的前提下削减水泥和水的用量，然后下降施工的本钱。

  减水剂的分子结构两头分别是亲水端和疏水端，在运用的过程中，亲水端指向水，而疏水端则指向气体或固体界面，因而可下降水与气相和固相间的界面能，然后到达涣散的作用。在正常的水泥混凝土施工拌制过程中，一旦向水泥中参加水，水泥就会马上生成絮状结构物，此结构物内涵中包含了许多的水；假如参加减水剂，一方面减水剂会附着在水泥颗粒的外表，将水泥颗粒与水的触摸界面阻断，另一方面减水剂的亲水端吸附必定量水分子，可对水泥颗粒起到光滑的作用之更简单涣散；亲水基带负电，吸附在水泥颗粒的外表后，水泥颗粒也带有相同的负电，然后彼此排挤使水泥颗粒愈加涣散，削减水的用量，进步水泥混凝土的活动性，如图1所示。

  水泥的强度等级及用量与混凝土的作业功用和强度有直接关系。本实验选用东方期望重庆水泥有限公司出产的32.5R水泥，水泥目标：强度等级32.5MPa，初凝时刻253min，终凝时刻289min，规范稠度28.2%，体积安定性为合格，比外表积352m2/kg，3d抗折强度6.4MPa，28d抗折强度8.7MPa，3d抗压强度29.6MPa，28d抗压强度50.2MPa，均满意规范要求。

  在水泥混凝土中参加粉煤灰削减水泥用量而且能够改进混凝土的全体功用。本实验所选用的粉煤灰由中铁十六局物资贸易有限公司工业分公司供给，其各项功用目标：细度（45μm方孔筛余量）16.5%，含水率0.28%，需水量比103%，烧失量3.21%，28d活性目标75%，均满意规范要求。

  水泥混凝土中的骨料包含细骨料和粗骨料，粗骨料起到骨架的作用，细骨料起到填充的作用，骨料的份额占混凝土的70%，所以骨料的各项目标极大影响着混凝土施工和易性与强度。本实验中细骨料为中砂，细度模数为2.58，堆积密度为1468kg/m3，含泥量为1.23%，细骨料的各项目标均满意现行规范技能要求。粗骨料选用机械破碎的石灰石碎石，最大粒径为23mm，针、片状含量2.9%，含泥量0.15%，含水率0.15%，压碎目标为6.5%，表观密度为2734kg/m3，堆积密度为1780kg/m3，此粗骨料的各项目标均满意现行规范技能要求。

  本实验选用上海云哲新材料有限公司供给的萘系高效减水剂，此减水剂的首要成份为β萘磺酸钠甲醛缩合物，无毒、无腐蚀性、易溶于水且物理化学功用安稳。详细功用目标：粉剂为90%、pH值为7～9、硫酸钠含量为15%～20%，水泥净浆活动度为240mm。

  实验过程中选用的水为重庆市石柱土家族自治县日子用水，其各项目标均满意《混凝土用水规范》JGJ63-2006的规范。

  实验选用的合作比计划如表1所示，依照实验规划的合作比计划制造混凝土试样，在规范维护形式情况下对不同龄期的混凝土试样进行抗压强度检测。

  为了剖析萘系减水剂掺量对不同龄期混凝土强度的影响，分别对龄期为3d、7d、14d、28d和60 d的水泥混凝土强度进行检测，详细实验成果如图2所示。

  参加必定量萘系减水剂后，混凝土的水胶比呈下降趋势，可是混凝土强度呈现逐渐上升的趋势，第3d至第7d水泥混凝土的强度处在一个较低界限值之内，而第14d至第60d混凝土的强度相对于前期7d之内的强度得到了大起伏的进步，因而能够得出萘系减水剂在混凝土强度构成的第7d到14d内起较大的作用，即呈现出减水剂对混凝土后期强度的影响程度大于前期强度。与未添加减水剂的实验组比较可知，当参加减水剂后混凝土各阶段的强度均有大起伏的添加，特别是60d龄期的混凝土进步作用最为明显，其强度添加了15MPa左右。

  当掺入萘系减水剂的范围在1.6%～1.8%时，各龄期混凝土的抗压强度都添加最快。针对规范规范要求的28d抗压强度曲线可知，与未添加减水剂的混凝土试样强度比较，当掺加1.6%的萘系减水剂时强度进步了10MPa，当掺加1.8%的萘系减水剂时强度进步了12MPa。由以上数据能够充分证明掺入萘系减水剂，能够下降水泥混凝土的单位用水量和水胶比而且大起伏进步混凝土抗压强度，可是当萘系减水剂的掺量超越1.8%时，混凝土试样的强度的添加速率变慢，3d的抗压强度呈现零添加。归纳经济与混凝土强度的添加情况，主张萘系减水剂掺量为粉体颗粒总质量的1.6%～1.8%。

  依据表1的合作比计划，依照《一般混凝土拌合物功用实验办法规范》测定不同减水剂掺量下混凝土的初凝时刻、终凝时刻、坍落度等各项目标，如图3和图4所示。依照《一般混凝土拌合物功用实验办法规范》测定不同减水剂掺量下混凝土的施工功用情况如表2所示。

  由图3可知，在混凝土中掺入萘系减水剂后，水泥混凝土的初凝和终凝时刻均大起伏进步，而且跟着减水剂的掺量添加，凝聚时刻逐渐进步，进步的速首先快后慢，最终趋于平稳。所以参加减水剂能够为水泥混凝土的运送与铺筑争取时刻，可是添加量也并非是越多越多好，一方面添加过多构成终凝时刻过长，不利于混凝土强度的构成，进步了因为混凝土强度构成过慢而被外界环境要素损坏的可能性，另一方面增大了施工的本钱。

  由图4和表2可知，跟着减水剂的添加，混凝土坍落度先增大后下降，当掺量太大时会呈现严峻的分层离析现象。跟着减水剂的添加，混凝土试样的黏聚性越来越好。减水剂的掺加量在1.6%～1.8%之间，混凝土的保水性较好。

  综上可知，萘系减水剂的掺加量在必定的范围内能够进步水泥混凝土的施工和易性，因而主张萘系减水剂的掺加量为固体粉末总质量的1.6%～1.8%。

  （1）减水剂分子两头分别为亲水和疏水，掺加到水泥混凝土傍边其亲水端指向水，而疏水端则指向气体或固体界面，可下降水与气相和固相间的界面能，然后到达涣散的作用。

  （2）减水剂对混凝土去强度影响的时刻段为7～14d，同不加减水剂的混凝土比较，其60d抗压强度添加了15MPa左右。

  （3）归纳水泥混凝土的抗压强度、水胶比、初凝时刻、终凝时刻及经济要素的考虑引荐萘系减水剂的掺加量为固体粉末总质量的1.6%～1.8%。回来搜狐，检查更多