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赵少鹏:了解聚羧酸外加剂,助力水泥混凝土行业稳定高效发展

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9月23日上午,由百年建筑网(上海领建网络有限公司)主办;山东省砂石协会协办;山东省水泥行业协会、淄博鲁中水泥有限公司支持;以及淄博市能源事业发展中心指导的2021第二届山东省水泥、混凝土、砂石行业研...

9月23日上午,由百年建筑网(上海领建网络有限公司)主办;山东砂石协会协办;山东省水泥行业协会、淄博鲁中水泥有限公司支持;以及淄博市能源事业发展中心指导的2021第二届山东省水泥、混凝土、砂石行业研讨会在济南市禧悦东方酒店圆满落幕。

会上,高性能土木工程材料国家重点实验室,应用技术研究所副所长赵少鹏做了《聚羧酸外加剂的高效应用》演讲。

高性能土木工程材料国家重点实验室,应用技术研究所副所长赵少鹏

赵所长分别从聚羧酸减水剂的性能、影响聚羧酸减水剂的适应性的主要因素、常见新拌混凝土技术问题三个方面进行了全面分析并列出几个典型案例。

  • 聚羧酸减水剂的性能介绍

找所长认为,如今建筑多样化,要求越来越高,很多原材料越来越差,传统的外加剂已经很难满足现代混凝土性能的需要。然而聚羧酸外加剂通过伸展构象,分子阶段进行定性设计,进一步增强空间位阻效益。并且结合和易性功能减水产品,实现强分散的同时保障混凝土的和易性 可以实现混凝土初始的高效分散、并保证高和易性;同时又有着高适应性的特点,可以降低混凝土原材料及环境的敏感性;高保坍性实现混凝土分阶段全过程流动性保持。

  • 聚羧酸外加剂适应性的影响因素

1、水泥与外加剂的影响

水泥中矿物组成的种类及其含量对外加剂都可产生影响。C3A含量小于5%时,水泥与外 加剂适应性良好。 熟料中C3A每增加1%,水泥需水量就增加1%,混凝土需水 量增加6-8kg/m3 。 同时水泥中石膏的作用主要是用于调节水泥的凝结时间,一定范围内,石膏的掺量越高,凝结时间越长,石膏的掺量的越低,水泥的凝结时间约短,春秋季节气温变化的时候水泥厂往往需要通 过调整石膏掺量以调整水泥的凝结时间。石膏因不同的结晶水含量,按结晶水分为二水石膏、半水石膏、无水石膏,不同石膏的性能差 异巨大,造成了水泥的适应性波动。

2、矿物掺合料

不同种类的矿物掺合料对混凝土的新拌性能影响差异较大。各类低品位的粉煤灰会造成对减水剂的无效吸附,据情况不同造成不同密度大,需水量高程度的流动性损失。

3、含泥量

显著加大外加剂掺量 ;混凝土流动性损失大、扩展度小 ;混凝土的塑性收缩和干燥收缩变形大, 开裂风险加大;削弱了骨料与浆体的界面,混凝土耐久性下降

4、含气量

常规泵送混凝土控制含气量在2%~4%之间,严禁单一通过提升含气量以提升和易性。

5、时间和温度

搅拌后的混凝土拌合物,随着时间的延长而逐渐变得干稠,坍落度降低,流动性下降,这种现象称为 坍落度损失,从而使和易性变差。

  • 常见聚羧酸混凝土应用技术问题
  1. 坍落度损失:指新拌混凝土的稠度随着时间的流逝而逐渐减小,坍落度损失是所有混凝土的一 种正常现场。正常因水泥水化所引起的坍落度损失,主要由以下两方面原因引起:(1)水泥在不断的进行水化反应,消耗了浆体中大量的自由水,同时生产大量Ca(OH)2和C-S-H(水化硅酸钙)(2)水化产物覆盖在未水化的水泥颗粒表面,将吸附的减水剂分子包埋,使水泥颗粒表面的静电斥力、 空间位阻作用消失或减弱 。除了正常水泥水化引起坍落度损失外,减水剂保坍失效、含泥量以及絮凝剂等无效吸附均会造成坍落度损失。
  2. 离析:离析是在运输、浇筑过程中,水泥浆上浮,骨料下沉的现象。离析导致混凝土拌合物泵送时容易堵泵,降低混凝土的匀质性,甚至出现蜂窝麻面,严重影响硬化混凝土的性能。
  3. 泌水:泌水是指混凝土拌合物静置后表面浮出一层水的现象。出现时间不限于浇筑之后,出机表面即可能出现泌水现象,泌水严重时会造成离析、扒底现象。泌水现象常伴随离析现象一起出现。
  4. 气温敏感性:温度导致混凝土流变性变化大,温度高于25℃,混凝土流动度损失;温度低于10 ℃,混凝土流动度增加;不同结构PCA受温度影响差异较大.
  5. 其他技术问题:缓凝时间问题;塑性开裂问题;高标号问题;硬化外观问题等等。
  • 典型案例
    1. 工程案例——高温长时间保持

孟加拉帕德玛大桥中国企业制造的最大的海外桥梁工程 ;

配合比采用纯水泥,低水灰比,动态流动性稳定 ;

当地气温最高可达;

小石子扁平状含量高(),易露石、泌水;

成功实现帕德玛大桥混凝土流动性稳定

  1. 工程案例——高标号泵送

藏木特大桥顶升自密实

存在问题:原材料品质差、波动大 ;

砂吸水率高,泵送损失大,泵送 含气量增加高 ;

混凝土粘度大;

温差大,混凝土流动性不稳定;

解决方案:非缓释保坍剂应用,解决坍落度 稳定性;

  1. 系列快分散减水剂应用解决 粘度问题;

初始微离析结合消泡剂复合,增加自由水量,控制泵送损失问题;

  1. 工程案例——高吸附机制砂在商砼中的应用

甘肃某建材集团高值全机制砂混凝土

存在问题:自有矿山机制砂,年产方量万方,值平均高达;

流动性内损失严重,根本无法 满足商砼应用;

粘聚性差,不挂浆;

解决方案:初始高减水保坍产品结合中后期平稳保坍技术,保证了机制砂混凝土的流态稳定性;

利用机制砂专用功能性母液,改善机制砂混凝土的粘聚性,避免露石、离析等和易 性问题;

实现了年产方量万方;

  1. 工程案例——外观问题

安徽某预制构件企业管片外侧气泡问题

解决方法:含气量控制技术,控制混凝土含气量;

  1. 系列聚羧酸降粘母液的复合应用,降低混凝土的粘度,保证气泡在振捣过程中的外排能力;

水性脱模技术,进一步降低有害气泡数量,提升表观质量;


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