聚羧酸保坍減水劑的作用原理主要包括以下幾方面:
1. 靜電斥力作用:
??聚羧酸保坍減水劑分子中帶有許多在溶液中呈現(xiàn)負(fù)電性的基團(tuán),如磺酸基(-SO??)、羧基(-COO?)等。而水泥顆粒在水化初期表面帶有正電荷(Ca2?),減水劑分子中的負(fù)離子會(huì)吸附于水泥顆粒上,形成吸附雙電層,改變水泥顆粒表面的zeta電位。
??一般來(lái)說(shuō),zeta電位..值越大,水泥顆粒越傾向于相互遠(yuǎn)離,水泥顆粒間的斥力使它們分散開來(lái),釋放出被包裹的自由水,從而在保持流動(dòng)性的同時(shí)減少拌合水用量,起到減水和一定的保坍作用。隨著水泥水化的進(jìn)行,吸附在水泥顆粒表面的減水劑減少,電位..值降低,體系的穩(wěn)定性下降,但聚羧酸保坍減水劑因其特殊的分子結(jié)構(gòu),能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持一定的靜電斥力,延緩坍落度損失。
2. 空間位阻作用:
??聚羧酸保坍減水劑呈梳形結(jié)構(gòu),主鏈上帶有多個(gè)帶電基團(tuán),對(duì)于水化初始帶正電的水泥顆粒具有較強(qiáng)的吸附能力。
??其側(cè)鏈帶有親水性的活性基團(tuán),能吸附在水泥顆粒的表面從而形成一層減水劑分子吸附層。當(dāng)水泥顆粒相互靠近時(shí),吸附層會(huì)發(fā)生相互重疊,產(chǎn)生較大的空間位阻斥力,阻止水泥顆粒的聚集,使水泥顆粒保持較好的分散狀態(tài),進(jìn)而保持混凝土的坍落度。這種空間位阻作用在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠有效抵抗水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒聚集,起到保坍的效果。
3. 緩凝作用:
?? 聚羧酸保坍減水劑中的羧酸可以與水泥中的鈣離子形成絡(luò)合物,延緩水泥的水化反應(yīng)速度,使水泥在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較好的流動(dòng)性,從而起到保坍作用。水泥的水化反應(yīng)速度減慢,生成的水化產(chǎn)物減少,自由水的消耗速度降低,混凝土的坍落度損失也就相應(yīng)減緩。
4. 水分保持作用:
??聚羧酸保坍減水劑的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的親水性基團(tuán),這些基團(tuán)能夠與水分子形成較強(qiáng)的氫鍵作用,吸附和保持大量的水分。在混凝土體系中,這些被吸附的水分不易流失,能夠?yàn)榛炷撂峁┏掷m(xù)的水分供應(yīng),保持混凝土的坍落度。即使在水泥水化過(guò)程中消耗了一部分自由水,聚羧酸保坍減水劑吸附的水分也能在一定程度上補(bǔ)充,維持混凝土的流動(dòng)性。
5. 緩釋作用:
??聚羧酸保坍減水劑的分子結(jié)構(gòu)可能設(shè)計(jì)成具有一定的緩釋性能。在堿性的混凝土環(huán)境中,減水劑分子中的某些化學(xué)鍵或基團(tuán)會(huì)逐漸水解或發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng),緩慢釋放出具有分散作用的活性成分。這種緩釋作用能夠在混凝土攪拌后的一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)揮分散效果,彌補(bǔ)因水泥水化和減水劑消耗導(dǎo)致
保坍減水劑的性能特點(diǎn)主要包括以下方面:
在混凝土攪拌后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),能夠有效保持混凝土的坍落度基本不損失或損失很小。例如,在一些特定的工程應(yīng)用中,混凝土在兩小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)坍落度仍能滿足施工要求,這對(duì)于長(zhǎng)距離運(yùn)輸、大體積混凝土施工以及需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)的工程來(lái)說(shuō)非常重要,可以確?;炷猎谑┕み^(guò)程中始終具有良好的流動(dòng)性和可泵送性,避免因坍落度損失過(guò)快而導(dǎo)致的施工困難和質(zhì)量問(wèn)題。
對(duì)不同類型的水泥、骨料以及不同的施工環(huán)境和條件都有較好的適應(yīng)性,能夠在各種復(fù)雜情況下保持混凝土的坍落度。無(wú)論是普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥還是粉煤灰水泥等,保坍減水劑都能發(fā)揮出較好的保坍效果。
2. 一定的減水效果:
3. 對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間影響較小:
??與單純的緩凝劑相比,保坍減水劑在保持坍落度的同時(shí),對(duì)混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響相對(duì)較小。它可以在不明顯延長(zhǎng)混凝土初凝和終凝時(shí)間的情況下,實(shí)現(xiàn)良好的保坍效果,確?;炷聊軌蛟诤侠淼臅r(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠的強(qiáng)度,滿足工程施工的進(jìn)度要求。
4. 與其他外加劑的相容性好:
??能夠與其他混凝土外加劑如早強(qiáng)劑、引氣劑、防凍劑等較好地兼容,可以根據(jù)具體的工程需求進(jìn)行復(fù)配使用,以滿足混凝土在不同環(huán)境和性能要求下的施工需要。例如,在冬季施工時(shí),可以與防凍劑配合使用,既保證混凝土的坍落度,又能使混凝土在低溫環(huán)境下正常凝結(jié)和硬化。
5. 環(huán)保性:
??多數(shù)保坍減水劑的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)環(huán)保,不含有害物質(zhì)如甲醛、氨等,對(duì)環(huán)境和人體健康的危害較小。并且在混凝土使用過(guò)程中,能夠減少水泥的用量,降低能源消耗和二氧化碳排放,符合現(xiàn)代建筑行業(yè)對(duì)綠色環(huán)保材料的要求。
6. 低堿含量和低氯離子含量:
??保坍減水劑的堿含量通常較低,這可以減少堿骨料反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),避免混凝土因堿骨料反應(yīng)而產(chǎn)生裂縫和破壞,提高混凝土的耐久性。同時(shí),低氯離子含量可以防止鋼筋的銹蝕,保證混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,尤其適用于對(duì)耐久性要求較高的工程,如海洋工程、橋梁工程、地下工程等。
如果混凝土坍落度損失大,可以考慮以下幾種解決方法:
適當(dāng)增加聚羧酸保坍減水劑等保坍劑的量,讓其更好地發(fā)揮保持坍落度的作用。但要注意不能過(guò)量添加,以免影響混凝土的其他性能,如強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間。
加入緩凝劑來(lái)延緩水泥的水化速度,使混凝土在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持流動(dòng)性。像葡萄糖酸鈉就是一種常用的緩凝劑,它可以和水泥中的成分發(fā)生反應(yīng),減緩水化進(jìn)程。
??在符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和耐久性的前提下,適當(dāng)增加水膠比,補(bǔ)充混凝土中的水分,以提高坍落度。不過(guò),增大水膠比可能會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度,所以需要謹(jǐn)慎調(diào)整。
??減少水泥用量或更換水泥品種。有些水泥的水化速度快,會(huì)導(dǎo)致坍落度損失大,換成水化熱較低、凝結(jié)速度稍慢的水泥品種可能會(huì)改善坍落度損失情況。
3,控制施工條件
溫度越高,水泥水化速度越快,坍落度損失越大。在高溫環(huán)境下,可以采取降溫措施,如給原材料遮陽(yáng)、使用冰水?dāng)嚢杌炷恋龋档突炷恋某跏紲囟?,從而減緩坍落度損失。
盡量減少混凝土從攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸時(shí)間,以及在施工現(xiàn)場(chǎng)的等待時(shí)間,加快施工進(jìn)度,讓混凝土在坍落度損失不大的情況下及時(shí)澆筑。
1. 良好的坍落度保持能力:
??長(zhǎng)時(shí)間保坍:
??適用范圍廣:
??保坍減水劑在保持混凝土坍落度的同時(shí),通常也具有一定的減水作用,可以減少混凝土中的用水量。一般來(lái)說(shuō),減水率可達(dá)到15% - 30%左右,這有助于提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。減少用水量可以降低混凝土的水膠比,使混凝土更加密實(shí),從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性等性能。
1,調(diào)整外加劑
??增加保坍劑用量:
??使用緩凝劑:
2,優(yōu)化配合比
a,調(diào)整水膠比:
b,調(diào)整水泥用量和品種:
a,控制溫度:
b,縮短運(yùn)輸和等待時(shí)間: