混凝土中減水劑選擇及研究

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1、2010級(jí)四川建院材料系混凝土綜合實(shí)訓(xùn)四川德陽2012年混凝土中減水劑選擇的研究摘要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，商品混凝土的應(yīng)用日益廣泛。而作為混凝土添加劑的減水劑對(duì)其性能有著很大的影響，在不同的施工環(huán)境使用不同種類的減水劑的效果將會(huì)怎樣呢.本文就如何選擇減水劑及注意的問題作了研究。關(guān)鍵詞：混凝土，減水劑，性能，種類-6-2010級(jí)四川建院材料系混凝土綜合實(shí)訓(xùn)四川德陽2012年引論：混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或拌制過程中加入的、用以改善新拌和硬化混凝土性能的材料?；炷镣饧觿┑奶攸c(diǎn)是摻量少、作用大。自20世紀(jì)30年代開始使用以來，混凝土外加劑不斷得到發(fā)展和應(yīng)用，已成為混凝土配比中不可缺

2、少的組分。1減水劑的發(fā)展歷程減水劑是混凝土外加劑的一種，可以單獨(dú)使用，也可與其他功能性組分復(fù)配，用來改善新拌和混凝土性能。當(dāng)在水泥中加入減水劑后，在不改變混合體系組成的條件下，可增加混凝土拌合物的和易性與保坍性；或在混凝土拌合物的和易性不變條件下，減少拌和用水量以提高混凝土的強(qiáng)度與耐久性，并降低因水泥的水合作用而引起的裂變、收縮及熱變形等現(xiàn)象[1]。實(shí)際上，早在1938年，以萘磺酸鹽為主要成分的分散劑技術(shù)就在美國取得專利，這算得上是高效減水劑的前身。因?yàn)楫?dāng)時(shí)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度(C20-C30)，完全可以通過調(diào)節(jié)用水量來達(dá)到所需要的工作性，并保證強(qiáng)度，再加上水泥價(jià)格相對(duì)較便宜，從經(jīng)濟(jì)上考慮

3、，沒必要減少混凝土中水泥用量。在以后較長時(shí)間內(nèi)，只有文沙樹脂引氣劑、氯鹽類早強(qiáng)劑和用紙漿副產(chǎn)品制成的木質(zhì)素磺酸鹽普通減水劑占據(jù)著混凝土外加劑的主要市場。1962年，日本花王石堿公司的服部健一博士研制成功了b－萘磺酸鹽甲醛縮合物（以下簡稱“萘系”）高效減水劑；1963年，德國研制成功三聚氰胺甲醛樹脂磺酸鹽（以下簡稱“密胺系”）高效減水劑，并投入生產(chǎn)應(yīng)用，真正算作歷史上最早出現(xiàn)的兩類高效減水劑產(chǎn)品。20世紀(jì)70年代中、后期，這兩類高效減水劑也相繼在我國開發(fā)研制成功，并投入生產(chǎn)應(yīng)用。到20世紀(jì)70年代末80年代初，為了充分利用地方性原材料，降低生產(chǎn)成本，蒽系高效減水劑應(yīng)運(yùn)而生，而脂肪族高效減

4、水劑(羰基焦醛高效減水劑)則是最近10年才開始生產(chǎn)應(yīng)用的。近來，隨著工程實(shí)際對(duì)混凝土各項(xiàng)技術(shù)性能要求的提高，氨基磺酸鹽系和聚羧酸系高效減水劑相繼研制成功并投入生產(chǎn)。新品種高性能減水劑的出現(xiàn)，極大地豐富了我國高效減水劑的市場，但在產(chǎn)品推廣和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)方面仍存在一定問題[2~4]。-6-2010級(jí)四川建院材料系混凝土綜合實(shí)訓(xùn)四川德陽2012年2我國減水劑行業(yè)的現(xiàn)狀在新修訂的的標(biāo)準(zhǔn)中（GB8076中），按照減水率的大小，將減水劑分為普通減水劑（以木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑為代表）、高效減水劑（包括萘系減水劑、蒽系減水劑、洗油系減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、脂肪族減水劑、密胺系減水劑等）和高性能減水劑

5、（以聚羧酸系減水劑為代表）[5~8]。據(jù)中國建筑材料聯(lián)合會(huì)混凝土外加劑分會(huì)的統(tǒng)計(jì)分析，2007年我國減水劑品種齊全，優(yōu)等品率和合格率大幅度提高，主要產(chǎn)品的產(chǎn)量如下：全國合成混凝土減水劑產(chǎn)量約284.54萬ｔ，其中普通減水劑（折成固體計(jì)算）17.51萬t，占6.2％；高效減水劑（折成固體計(jì)算）225.6萬t，占79.3％；高性能減水劑（按照20％液體計(jì)算）41.43萬t，占14.6％，見圖1。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國現(xiàn)有外加劑生產(chǎn)企業(yè)1500多家，其中，采用化學(xué)合成生產(chǎn)的工廠有350多家，聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)企業(yè)有60多家?？芍覈臏p水劑發(fā)展正在走向另一個(gè)新的臺(tái)階[9~12]。3不同減水劑對(duì)

6、混凝土的影響減水劑與水泥的適應(yīng)性是個(gè)復(fù)雜的問題,在某種水泥中坍落度經(jīng)時(shí)損失小的減水劑,在另一種水泥中坍落度經(jīng)時(shí)損失可能會(huì)大,至今尚未有一種對(duì)任何水泥都有較好效果的高效減水劑,使用前必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)[13]。目前,實(shí)際應(yīng)用中的混凝土評(píng)定指標(biāo)常常為混凝土強(qiáng)度與坍落度,而忽視了混凝土的體積穩(wěn)定性問題。體積穩(wěn)定性不良會(huì)引起混凝土早期收縮,形成裂縫。若混凝土早期的收縮裂縫處理不當(dāng),就會(huì)加速混凝土的開裂,這不但會(huì)影響建筑物的外觀和使用功能,而且會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全性和耐久性造成危害。影響混凝土早期開裂性能的因素有很多,如外加劑品種和摻量、環(huán)境溫度及風(fēng)速等都會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫。在工程中，不是所有的混凝土

7、都可以添加任何的減水劑。這就要我們的設(shè)計(jì)單位和工程技術(shù)人員按各種減水劑的減水機(jī)理和作用，接合實(shí)際的施工環(huán)境做出正確的選擇[14]。3.1萘系高效減水劑萘磺酸甲醛縮合物減水劑(簡稱萘系減水劑,NSF),主要成分為萘磺酸甲醛縮合物,是一種極性分子,其中的磺酸基(-SO-3-)是親水基團(tuán)。NSF是由萘用濃硫酸磺化得到β-萘磺酸、與甲醛縮合、用苛性鈉中和得到的萘磺酸鈉甲醛縮合物。萘系減水劑是目前國內(nèi)生產(chǎn)量最大、使用最廣的高效減水劑。其特點(diǎn)是減水率較高,