减水剂与降黏剂对混凝土流变性能的影响研究.pdf

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1、工程材料与设备器EngineeringMaterial&Equipment减水剂与降黏剂对混凝土流变性能的影响研究张永恒1，杨柳2(1．北京市政建设集团有限责任公司第二工程处，北京100176；2．北京凯盛建材1二程有限公司，北京100024)摘要：针对低水胶比情况下混凝土黏度大的问题，在混凝土中掺入减水剂和降黏剂，研究其掺量对混凝土流变性能的影响。试验结果显示：随着减水剂掺量的增加，混凝土的黏度逐渐减小，触变性能逐渐变小，流变性能逐渐增大；随着降黏剂掺量的增加，混凝土的黏度、滞回曲线面积、触变性能逐渐减小．流变性能

2、逐渐增大；当混凝土的初始流变性较小时，减水剂复掺降黏剂后对混凝土的流变性能改善效果明显．当混凝土的初始流变性较大时．减水剂复掺降黏剂后对混凝土流变性能改善效果甚微。关键词：混凝土；减水剂；降黏剂；流变性能中图分类号：TU528．0422文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)Ol一0175—05OntheInfluenceofSuperplasticizerandViscosityReduceronConcreteRheologicalPropertiesZhangYongheng，YangLiu随着土

3、木工程的不断发展．一些有特殊要求的建筑不断出现，如摩天大楼、超大跨桥梁及巨型水利枢纽工程等。这就要求混凝土具有超高的强度以及优越的耐久性能．而高强与高耐久混凝土的特征之一就是低水胶比．它会导致混凝土的黏度明显增大。限制了高强、高性能混凝土的发展¨_，I。外加剂的掺人是改善新拌混凝土性能的重要措施之一．笔者选用2种外加剂。即减水剂和降黏剂，对混凝土的流变性能进行研究。许多学者141都选用水泥净浆、砂浆的流变性能来反映混凝土的流变性能。虽然水泥净浆、砂浆对混凝土的黏度影响很大，但二者之间仍然存在着很大差别。因此，笔者在砂

4、浆中掺入了粒径为5～10mm的碎石，来研究混凝土的流变性能。1原材料水泥：采用曲阜中联水泥股份有限公司生产的P．I42．5级水泥，符合GB8076--2008国家标准，Blaine比表面积为350m2／kg，密度为3．14g／cm3。水泥化学成分组成及矿物组成见表1。表l水泥化学成分组成和矿物组成砂：中级河砂，产地为北京平谷区，细度模数为2．92。骨料：公称粒径5～10mm连续级配碎石。减水剂：标准型聚羧酸系减水剂，固含量为40％，减水率为30％。水：自来水。2试验方法该试验为砂浆流变参数的测定。试验采用混凝土一砂浆

5、流变仪(型号：ViskomatXL，产地：德国)，混凝土配合比见表2，W／C为0．22。试验温度为20℃。图l为混凝土一砂浆流变仪转速随时间变化的曲线图。通过仪器测量可得到扭矩随转速、扭矩随时间的变化情况。3结果与分析3．1减水剂掺量对混凝土流变性能的影响该试验通过混凝土一砂浆流变仪测得混凝土在不ZOt6一t1期(1一)第34巷辛荭故东175器工程材料与设备EngineeringMaterial&Equipment表2混凝土配合比设计kg／m1同减水剂掺量时扭矩随时间的变化情况。3组新拌混凝土中．减水剂掺量分别为胶凝

6、材料用量的0．8％、1．0％、1．2％，试验结果见图2。图2不同减水剂掺量时混凝土扭矩随时间变化图从图2可以看出。随着减水剂掺量的增大．混凝土的扭矩随之减小．表明混凝土流变性随之增大。在图2中取180s(即剪切速率达到最大值)时3组新拌混凝土的扭矩值，依次为23ll、l390、l07lN-mln，得到180s时混凝土不同减水剂掺量与扭矩的关系图(见图3)。从图3可以看出，随着减水剂掺量的增加，扭矩值依次减小，混凝土黏度降低，流变性能增大。新拌混凝土中，浆体是以絮凝结构存在的，掺人减水剂后，极性水分子以氢键形式与亲水基

7、团缔合，这176啼荭故木2016No．1(Jan．)V01．34罔3180s时混凝土不同减水剂掺量与扭矩关系图种氢键间的缔合作用力远远大于其余水泥颗粒间的范德华力，致使絮凝结构严重破坏。浆体的结构单元由絮凝结构转变为单个颗粒(或者颗粒之间作用力很弱的结构)或尺寸较小的絮凝结构，使水泥颗粒更易分散。随着减水剂掺量的增加，浆体中絮凝结构减少．水泥颗粒的分散程度增加。从而降低了混凝土的黏度15圳。也有学者认为，减水剂的加入引入了一定量的微气泡。使气泡与气泡间、气泡与水泥颗粒之间形成电性斥力，增加了水泥颗粒间的滑动能力，降低

8、了}昆凝土的黏度．从而提高了混凝土的流变性能。混凝土的触变性是指混凝土在外力作用下，流动性暂时增加．外力去除后．具有缓慢的可逆复原的性能。评价混凝土的触变性可以用滞回曲线的面积表示。面积越大，阻力越大，说明混凝土中絮凝结构越多，触变性能越大，流变性能越小；反之则流变性能越大。试验通过混凝土一砂浆流变仪测得混凝土在不同减水剂掺量情况时扭矩随转速变