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时间:2018-10-08
《聚羧酸减水剂在c80高性能混凝土中的应用研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、聚羧酸减水剂在C80高性能混凝土中的应用研究随着混凝土技术的不断进步,人们期望混凝土具有更优异的性能,如高强度、高工作性和高耐久性。高性能混凝土的出现引起了国内外学者及工程师的兴趣,并且已经应用在海工结构、高层建筑、高架桥和防渗墙工程中。国内对高强高性能混凝土的研究及应用起步较晚,但是近十年来高性能混凝土的研究和应用发展非常迅速,新型聚羧酸外加剂的出现促进了高性能混凝土的发展。 与萘系、蜜胺类外加剂相比,新型聚羧酸系减水剂的作用机理有所不同,其具有梳形分子结构,主链上带有多个活性基团,并且极性较强,侧链带有亲水的活性基团。主链吸附于水泥粒子表面
2、,通过电荷排斥将水泥粒子与水分开;侧链对水泥粒子和水进行空间阻隔,达到极高的减水率,并增加混凝土的黏聚性,改善混凝土的匀质性。主链越长、侧链越短的外加剂保持性能越好;主链越短、侧链越长的外加剂减水率越高;生产时可通过调整主链和侧链的长度,满足不同的混凝土工作性、保持性能和混凝土的黏度要求。由于主链并不将水泥粒子表面全部覆盖,因此未覆盖部分可进行水化,随着碱度的增加,破坏了电荷排斥和空间阻隔,水泥可迅速水化,所以此种类型的外加剂既有较长的工作性保持性能,又不影响混凝土的正常凝结。正是由于其特殊的作用机理,在较低掺量的情况下能够极大地提高和有效地控制
3、混凝土的工作性,混凝土塑化能够保持更长的时间,混凝土拌合物像液体样柔软,混凝土内聚力强(不离析、分散或泌水),同时可以根据需要调整凝结时间和含气量。硬化后的混凝土具有高强、低收缩、低渗透性,具有较好的抗碳化和化学侵蚀性及均匀一致的混凝土表面。 本文阐述了使用聚羧酸外加剂,粉煤灰、矿渣和硅灰作为掺合料,制备C80高性能混凝土,并探讨了掺合料的掺量、砂率变化对混凝土和易性及强度的影响。 试验原材料 原材料选用珠江水泥有限公司粤秀P·II42.5R水泥;台山电厂I级粉煤灰,黄埔电厂II级粉煤灰;韶钢嘉羊新型材料有限公司S95级磨细矿渣粉;中砂细度
4、模数为2.5,中粗砂细度模数为2.9;佛山管桩厂生产用5~25毫米花岗岩碎石;水为自来水;广东瑞安科技实业有限公司生产的LS-JS聚羧酸超塑化剂。 试验结果及分析 1.粉煤灰和矿渣掺量变化对C80混凝土和易性及强度的影响。 当粉煤灰掺量较低(15%)时,随着矿渣掺量的提高,混凝土黏性增大,和易性变差;而在粉煤灰掺量提高(20%)后,矿渣对混凝土和易性的影响不明显;随着粉煤灰掺量的提高,混凝土黏性降低,和易性得到改善;当粉煤灰及矿渣总量提高时,混凝土早期强度(3天)有明显降低,但对后期强度(28天)的影响不明显。这是因为粉煤灰微颗粒的比表面积
5、较大,且颗粒较圆滑,其滚珠效应的发挥使得混凝土和易性得到改善,而矿渣的表面特性会造成混凝土离散性较大,保水性差,浆体下沉,导致混凝土黏性增大;粉煤灰与矿渣的缓凝作用使得混凝土早期强度降低,但对后期强度影响较小。 2.细度模数及砂率的变化对C80混凝土和易性及强度的影响。 固定用水量为136千克/平方米;外加剂用量为8.8千克/立方米;使用黄埔电厂II级灰;前三组为细度模数2.5的中砂,后两组为细度模数2.9的中粗砂。试验结果如表3所示。由结果可以看出,随着混凝土砂率从40.5%~42.5%的逐渐提高,河砂对粗骨料的包裹性提高,混凝土的黏性逐渐
6、降低,和易性得到改善,混凝土的流动性也随之提高;当采用细度模数2.9的中粗砂,砂率为41.5%时,混凝土和易性一般,黏聚性及包裹性均不佳,l小时后甚至有少量泌水,而当砂率提高至43.5%时,则情况得到明显改善,混凝土和易性较好;在保证和易性一致的情况下,细度模数变化对混凝土和易性及强度的影响不明显。 3.硅灰掺量对C80混凝土性能的影响。 采用细度模数约为2.9的中粗砂进行试验,考察了粉煤灰单掺,粉煤灰与矿渣及矿渣与硅灰双掺对C80混凝土和易性及强度的影响,试验配合比及结果如表4、表5所示。从表4、表5中的数据可以看出,硅灰的掺入明显地降低了
7、混凝土的黏性,和易性优于单掺粉煤灰及粉煤灰和矿渣双掺的混凝土,且随着硅灰掺量的增加,混凝土和易性进一步改善,当硅灰掺量达到20千克/立方米时,混凝土和易性已较理想,即使矿渣掺量达到25%,混凝土黏性也较低;但是,硅灰需水量较高,随着硅灰的掺加及掺量的提高,混凝土用水量也明显增加,在保证相同水灰比的情况下,需提高外加剂的用量,不掺硅灰时,外加剂仅需1.6%就能配制流动性较好的混凝土,硅灰的掺加使外加剂用量增加了0.2%以上,综合考虑,硅灰掺量不宜超过8%。 LS-JS聚羧酸超塑化剂在C80高性能混凝土生产中的应用 LS-JS聚羧酸超塑化剂已在广
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