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聚羧酸减水剂引气性及“先消后引”技术简析

作者: : 阅读量:60 发布日期:08-10 09:08
信息摘要:
聚羧酸系减水剂(PCE)作为第三代高性能减水剂,自面世以来,便凭借高减水率和高保坍效果迅速引起行业重视,并在混凝土工程中得到广泛应用。但在实际应用中,人们逐渐发现了PCE存在的一些问题,比较突出的一个问题便是引气性较大,如果引入了有害气泡,将会影响混凝土表观质量,降低混凝土强度和耐久性。PCE是一种阴离子表面活性剂,可以显著降低混凝土拌合物的表面张力,从而使空气在拌和过程中更易进入。其分子结构中的 ...

聚羧酸系减水剂(PCE)作为第三代高性能减水剂,自面世以来,便凭借高减水率和高保坍效果迅速引起行业重视,并在混凝土工程中得到广泛应用。但在实际应用中,人们逐渐发现了PCE存在的一些问题,比较突出的一个问题便是引气性较大,如果引入了有害气泡,将会影响混凝土表观质量,降低混凝土强度和耐久性。

PCE是一种阴离子表面活性剂,可以显著降低混凝土拌合物的表面张力,从而使空气在拌和过程中更易进入。其分子结构中的亲水性聚醚侧链在提供空间位阻作用的同时,也会使其具有一定引气性。

一般,为保证混凝土外观质量与强度,会直接在减水剂中复配消泡剂,将含气量控制在3%以下;如果对PC含气量有较高要求,要改善混凝土抗冻性时,则需应用“先消后引”技术,但需注意以下事项:

1、“先消后引”技术

新拌混凝土初始状态的优劣很大程度上取决于混凝土的含气量。在实际施工中,不同的工程部位会对混凝土性能提出不同的要求,应先通过试拌确定混凝土的最佳含气量范围,并加以有效控制,从而满足混凝土的工作性能、力学性能和耐久性指标。

由于组成的复杂性,不同PC的引气性也不尽相同。通常使用的PC含气量介于2.0%-8.0%之间,如此大的一个变动范围是一些重要工程所无法接受的。例如水利工程要求PC的含气量为4.0%-6.0%,铁路工程要求PC的含气量为4.5%-6.5%,建筑工程要求PC的含气量为3.0%-4.5%等。另外,新拌混凝土中泡径介于(10-100)μm之间、分布均匀、构造稳定的气泡是有益的;反之,泡径大且尺寸不一、分布不均匀、构造不稳定的气泡是有害的。

在对PC的含气量有特殊要求时,例如抗冻性混凝土,可采用“先消后引”技术对PC进行复配处理,既消除了混凝土中的有害气泡,同时也通过优质的引气组分引入了稳定的、有益的小气泡,以此来调节控制混凝土内部的孔结构数量和质量,从而达到改善混凝土抗冻性的目的。

2、消泡剂与PC的相容性

按成分可将消泡剂分为矿物油类、有机硅类和聚醚类等。目前将消泡剂复配到其它类减水剂中使用的方法已经比较成熟,然而,PC与其它种类减水剂不同,其特殊的梳状结构赋予了它一系列优异性能,同时也使其对复配的其它外加剂具有较高的选择性。

笔者选用了三种聚醚类消泡剂与PC进行了相容性试验。试验结果表明:PC与不同聚醚类消泡剂的相容性差异较大。因此,选用一种能与PC相容的消泡剂并确定其最佳用量正是复配的难点所在。

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3、合理控制消泡剂和引气剂的复配比例

在实际使用中,要保证消泡剂和引气剂的复配比例适当。如果消泡剂掺量较多,势必会造成有益气泡减少,混凝土会出现流动性不佳的现象,甚至在混凝土搅拌完成后,气泡瞬时破裂,使混凝土流动性损失过快;反之,如果引气剂掺量过多,所引入的小气泡量就会增加,小气泡汇聚成大气泡的概率增加,也必然造成混凝土含气量过大,最终对混凝土性能产生不良影响。因此,在进行PC与消泡剂、引气剂复配前,必须通过大量试验来确定合适的消泡剂和引气剂的复配比例。

4、“先消后引”技术的注意事项

①“先消后引”技术适用于自然含气量较高、引气性大及引入的气泡质量不良的PC(母液)。对混凝土抗冻性要求较高的工程,也要通过“先消后引”技术对PC进行处理。

②制备混凝土前,应对复掺了消泡剂和引气剂的PC进行附加搅拌以致均匀后再使用,并进行混凝土含气量试验,待符合要求后再正式投入使用。

③当对混凝土含气量和含气量稳定性的要求特别高时,建议将消泡和引气过程分开进行,即先将消泡剂加入PC中组成复配产品,到现场后拌入混凝土搅拌约(10-20)s,然后再加入引气剂继续搅拌,这样使用效果更好。

④对于重要工程,必要时可在引气后再加入稳泡剂,效果更佳,尤其适用于运输距离较远或存放时间较长的情况。

⑤“先消后引”技术对施工组织要求比较严格,测试要求高,所以应事先制订严格的施工及检测措施,严格按预定工艺组织生产,以使“先消后引”技术达到最佳的应用效果。

来源:中国外加剂网


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