減水劑在水工混凝土施工中的應(yīng)用

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1、減水劑在水工混凝土施工中的應(yīng)用　　摘要：在水工混凝土施工中，各種減水劑的應(yīng)用非常普及，本文就混凝土減水劑的性質(zhì)、作用及使用中應(yīng)當(dāng)注意的問題提出了一己之見?！　￡P(guān)鍵詞：減水劑；水工混凝土；應(yīng)用　　1.概述　　隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和施工工藝的提升，現(xiàn)代水工混凝土施工無論從澆筑強度、澆筑進(jìn)度和施工質(zhì)量保證方面都提出了更高的要求。為了提高混凝土的工作性能，在施工過程中各種化學(xué)助劑（混凝土外加劑）使用越來越普遍，而混凝土減水劑是一種應(yīng)用普及、使用效果良好的混凝土外加劑，它不僅可以減少混凝土用水量、節(jié)省水泥用量、降低塌落度損失，而且對于改善混凝土

2、的工作性、提高混凝土強度起著至關(guān)重要的作用，對新拌混凝土的工作性和硬化后的混凝土物理機(jī)械性能發(fā)揮著巨大功效。　　2.混凝土減水劑的分類及發(fā)展應(yīng)用　　2.1定義　　減水劑是指在混凝土和易性及水泥用量不變條件下，能減少拌合用水量、提高混凝土強度，或在和易性及強度不變條件下，節(jié)約水泥用量的外加劑。　　2.2減水劑的分類　　目前市場上常用的幾種減水劑為：木質(zhì)素磺酸鈉鹽減水劑、萘系高效減水劑、脂肪族高效減水劑、氨基高效減水劑、聚羧酸高效減水劑等。而聚羧酸系高性能減水劑是目前世界上最前沿、科技含量最高、應(yīng)用前景最好、綜合性能最優(yōu)的一種混凝土減水劑。聚

3、羧酸系高性能減水劑是羧酸類接枝多元共聚物與其它有效助劑的復(fù)配產(chǎn)品。　　2.3聚羧酸系高性能減水劑結(jié)構(gòu)特點和作用機(jī)理　　聚羧酸系減水劑是通過帶雙鍵的陰離子單體（如：甲基丙烯酸，甲基丙烯磺酸鈉，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等）和帶雙鍵的支鏈大單體（如：甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，烯丙基聚乙二醇等）通過自由基聚合反應(yīng)得到的產(chǎn)物，國內(nèi)有學(xué)者將其稱為高性能減水劑，它的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示：　　聚羧酸系減水劑是一種表面活性劑，屬陰離子型表面活性劑。它吸附于水泥顆粒表面使顆粒顯示電性能，顆粒間由于帶相同電荷而相互排斥，使水泥顆粒被分散而釋放顆粒間多余的水

4、分而產(chǎn)生減水作用。另一方面，由于加入減水劑后，水泥顆粒表面形成吸咐膜，影響水泥的水化速度，使水泥石晶體的生長更為完善，減少水分蒸發(fā)的毛細(xì)空隙，X絡(luò)結(jié)構(gòu)更為致密，提高了水泥砂漿的硬度和結(jié)構(gòu)致密性?！　?.4相對于其他減水劑具有的優(yōu)點：　　（1）低摻量，在摻量為0.5%-1.5%時，能發(fā)揮很好的分散性能?！　。?）高減水率，在0.15-0.35的水膠比范圍內(nèi)均具有有效性。　?。?）強分散力，摻混凝土流動性能保持好，保坍性好，60min內(nèi)坍落度基本無損失　?。?）和易性好，摻聚羧酸系減水劑的混凝土在同等條件下，其擴(kuò)展度，泌水率均優(yōu)于相同條件下?lián)?/p>

5、萘系減水劑的混凝土?！　。?）分子結(jié)構(gòu)可變性強，聚羧酸分子可以通過改變不同的反應(yīng)單體和反應(yīng)條件來調(diào)節(jié)其分子結(jié)構(gòu)，從而得到理想的設(shè)計目標(biāo)，具有廣闊的設(shè)計空間?！　。?）綠色環(huán)保，聚羧酸系減水劑的原料中不含有甲醛等有毒物質(zhì)，對環(huán)境污染小。聚羧酸系減水劑的發(fā)展可分為四個階段：第一階段：起步階段（1981～1989），1982年，日本花王公司Okada等發(fā)明了AE減水劑，1984年，日本觸媒公司Tsubakimo等發(fā)明了帶有磺酸基、羧基、聚氧化烯基的減水劑；第二階段：初級發(fā)展階段（1990～1994），聚羧酸系減水劑的研究偏重于引氣劑、抑制坍落度

6、損失外加劑和減縮劑等，如苯乙烯馬來酸酐聚醚共聚物引氣劑、聚烷基醇與丙烯酸共聚物、苯乙烯磺酸與馬來酸酐共聚物等；第三階段：快速發(fā)展階段（1995～1999），此階段研究主要以羧酸系木鈣改性高分散性羧酸系共聚物合成原料的選擇為主；第四階段：成熟完善階段（2000～至今），研究主要集中在使用產(chǎn)品后新拌混凝土的減水性能和坍落度保持性能以及混凝土的引氣、離析泌水、凝結(jié)和可泵送的一些綜合性能?！　?.聚羧酸系減水劑在水工混凝土中發(fā)揮的功效作用　　3.1增加混凝土流動性　　當(dāng)減水劑被摻加到混凝土中后，混凝土的流動性明顯增加，便于工地的施工。流動性增加的

7、原因主要是水泥顆粒吸附了減水劑后，顆粒之間的排斥力增強，顆粒分散的更好，故混凝土的流動性增強。　　3.2減少坍落度損失　　坍落度損失是衡量混凝土性能的重要指標(biāo)，坍落度損失越小，越有利于混凝土的長時間施工，如：遠(yuǎn)程運送混凝土等?！　?.3引氣性　　減水劑的引氣作用可以在新拌混凝土中引入一定量的氣泡，有效地改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土的力學(xué)性能。在提高水工混凝土抗凍性能方面，聚羧酸系減水劑的加入，使得混凝土內(nèi)部的孔間距變小，對混凝土受凍時的破壞力起緩沖作用，從而提高混凝土抗凍性；在提高水工混凝土抗?jié)B性能方面，聚羧酸系減水劑的加入可以

8、減少用水量，從而，混凝土的孔隙率降低，有害孔減少，孔徑分布更均勻，切斷混凝土中毛細(xì)孔通路，提高混凝土的抗?jié)B性?！　?.減水劑在水工混凝土使用中應(yīng)當(dāng)注意的問題　　4.1由于我國各地區(qū)礦石資源相差