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1、第30卷第6期山西化工Vo.l30No.62010年12月SHANXICHEMICALINDUSTRYDec.2010科研与开发不同类型高效减水剂对混凝土性能的影响1,2谭俊华(1.太原理工大学,山西太原030024;2.太原工业学院,山西太原030008)摘要:对比研究了3类不同高效减水剂配制的混凝土力学性能、工作性能及抗裂性。结果表明,用聚羧酸系高效减水剂配制的混凝土具有坍落度损失小、抗裂性能较好及抗压强度高等优点。因此,在配制高性能混凝土时,首先宜选用聚羧酸系高效减水剂。关键词:高效减水剂;混凝土;坍落度;抗裂性中图分类号:TU528.042.2文献标
2、识码:A文章编号:1004-7050(2010)06-0008-04引言1高效减水剂的种类及特性混凝土外加剂已成为混凝土中不可缺少的第51.1萘磺酸甲醛缩合物减水剂组分。纵观混凝土和减水剂的发展历程,可以发现萘磺酸甲醛缩合物减水剂(简称萘系减水剂,两者之间是相互促进、共同发展的。混凝土外加剂NSF),主要成分为萘磺酸甲醛缩合物,是一种极性-的新品种开发促进了混凝土技术的进步,而高效减分子,其中的磺酸基(SO3)是强亲水基团。水剂的应用则成为混凝土技术发展的一个重要里程NSF是由萘用浓硫酸磺化得到-萘磺酸、与甲醛缩碑。日本花王石碱公司服部健一等研制成功的萘系合、用苛
3、性钠中和得到的萘磺酸钠甲醛缩合物。萘减水剂和联邦德国研制成功的磺化三聚氰胺甲醛缩系减水剂是目前国内生产量最大、使用最广的高效[1-3]合物减水剂,因对水泥分散性好、减水率高,被称减水剂。其特点是减水率较高,不引气,与水泥适应为高效减水剂。高效减水剂减水率较高,又有早强性好,价格相对便宜,与各种外加剂复合性能好。缺作用,其作用机理除了分散吸附外,还有吸附双电层点是坍落度经时损失较大,混凝土有些发黏。的电性斥力作用。高效减水剂具有较高的减水率,1.2三聚氰胺系减水剂能在水化早期促进水化反应的进行。水化产物很快三聚氰胺系减水剂(俗称密胺减水剂,SM)以三沉积到水泥颗粒的表面,使Zet
4、a电位降低,从而使聚氰胺、甲醛等为原料,经过羟甲基化、磺化及缩合混凝土混合物的流动性大幅度提高,同时显著改善等工艺制成。特点是减水率较高(25%),早强效果混凝土的耐久性,可以制得高流动性混凝土、泵送混显著,引起性低。但三聚氰胺价格较高,生产工艺复凝土、高强混凝土等,对于大体积混凝土工程、海上杂,产品稳定性差,因而在很大程度上限制了其发展建筑设施、轻质高强混凝土构件和制品等都具有十和应用。分重大的意义。本文详细地对比了不同高效减水剂1.3聚羧酸系减水剂[4-6]的特性及其对混凝土性能的影响。聚羧酸系高效减水剂(简称PC系列减水剂)是甲基丙烯酸与其他单体的共聚物,活性官能团为羧-
5、基(COO)、聚乙氧基(OCH2CH2),具有收稿日期:2010-09-25作者简介:谭俊华,女,1982年出生,太原理工大学在读硕士研究生,超分散性,能阻止混凝土坍落度损失,且不引起明显助教。研究方向:无机非金属材料。缓凝,是目前国内外化学外加剂研究与开发的重点。2010年12月谭俊华,不同类型高效减水剂对混凝土性能的影响9与其他高效减水剂相比,PC系列减水剂主要有以下[7-10]突出的优点:低掺量(0.2%~0.5%);分散性能好;保坍性好,90min内坍落度基本无损失;在相同流动度下,延缓凝结时间较少;分子结构自由度大,外加剂制造技术上可控
6、制的参数多,高性能化的潜力大;合成中不使用甲醛,因而对环境不造成污染,是一种绿色环保产品。但聚羧酸系减水剂与其他外加剂的相容性不太稳定,故对PC系列减水剂的合成、作用机理和应用等方面的研究还有待进一步深入进[11,12]行。各种高效减水剂的分子结构式如图1所示。2高效减水剂对混凝土性能的影响2.1实验原材料(见表1)砂:河砂、中砂,细度模数为2.68。石:人工碎石,10mm~30mm碎石和20mm~40mm碎石搭配使用。实验采用的混凝土基本配合比见表2。图1各种高效减水剂的分子结构式表1实验原材料品名生产厂家备注42.5R普通硅酸盐水泥太原狮头水泥有限公司UNF-1萘系高
7、效减水剂山西黄腾化工有限公司水剂,固含量40%,推荐掺量1.0%~2.0%HT-HPC聚羧酸系减水剂山西黄腾化工有限公司水剂,固含量20%,推荐掺量0.5%~0.8%SM三聚氰胺系减水剂苏州兴邦化学建材公司水剂,固含量40%,推荐掺量0.5%~1.0%注:质量分数;:质量分数。表2混凝土基本配合比混凝土坍落度在120mm~150mm。测定混凝土-3水灰材料用量/kgm15、30、60、90min的坍落度及混凝土3、7、28d的抗砂率/%水水泥砂石质量比压强度[7]。按
