复配型多组分高性能减水剂详解
传统的萘磺酸钠甲醒缩合物和蜜胺树脂甲醒缩合物均无法单独完成高性能减水剂所要求的指标,必须与其他种类混凝土外加剂进行复配。在混凝土有特定要求的情况下,上述单一组分高性能减水剂也需要复合成某些种类外加剂。因此复配在很多时候是必须的。高性能减水剂常由以下几种混凝土外加剂组分复配而成。
(1)高效减水剂
不同种类的高效减水剂在水泥浆体内的固一液界面上吸附形态不同,从而使减水率及坍落度经时损失有很大的不同。萘系及三聚氧胺系是棒状结构,呈刚性垂直链或横卧链吸附状态,与水泥粒子的吸附形式单一,Zeta电位随时间而降低很快,表现为坍落度损失大,必须与控制坍落度损失的混凝土外加剂进行复配才能构成高性能减水剂。
萘磺酸盐甲醛缩合物掺量0.35%~1.5%;
蜜胺磺酸基掺量(液体)1.5%~3%;
聚羧酸基掺量0.15%~0.35%;
胺基磺酸基掺量(液体)1.4%~2.0%;
木质素磺酸盐掺量0.10%~0.35%。
当混凝土强度越高,使用不同的高效减水剂对最终强度的影响就越大。因此配制不同要求的高性能混凝土,要选择合适的高性能减水剂。
(2)缓凝剂
在复合型高性能减水剂中,缓凝剂作用在于抑制水泥初期水化速度,使水化初期的水泥浆中游离水分子能多一些(因为延缓水化而使被结合进去的水分子数量较少),达到坍落度损失较小的目的。高性能混凝土中常用的缓凝剂有羟基羧酸盐和柠檬酸、磷酸盐如聚磷酸钠、多聚磷酸钠、焦鳞酸钠、磷酸二氯钠、磷酸二氢钾、六偏磷酸钠等。但是由于此处缓凝剂主要功能是用来调节和控制高性能混凝土的坍落度经时变化,而不能影响早期强度的增长,因此最佳掺量的变化范围较穿。
(3)引气剂
为改善高性能混凝土的耐久性,有必要引人一定的含气量。
混凝土中含气量有一定的适宜范围,超过适宜值将引起强度降低——无论是短龄期还是长龄期;低于适宜值则引气的效果不明显,即达不到改善和易性、提高抗冻融性和抗渗性的预期目标要求。引气剂对混凝土性质的影响以及混凝土含气量的影响因素在引气性防水混凝土中将详细叙述。
引气剂常用的有:
松香皂和松香热聚物掺量0.004%~0.01%;
烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐0.005%~0.01%;
脂肪醇磺酸钠掺量通常<0.01%;
皂苷掺量~0.005%~0.015%。
为保持气泡的稳定性可添加微量稳泡剂,如月桂酰二乙醇胺。
(4)增稠剂
增稠剂或称稳定剂,能显著增加水溶液的黏度,从而能用来解决高流动度、高扩展度的新拌混凝土的变形能力和抗离析性的矛盾。掺增稠剂的水泥浆由于自由水约束没有挤出来,使水泥粒子间隙被保持住,粒子间摩擦阻力减小,拌合物易于变形。而增稠剂的存在又使在一定范围内随正应力的增加抗剪力不变,因而提高了抗离析性。但是掺过量的增稠剂却限制了水泥浆的变形性能,也就是物料太黏了,反而使总抗剪力提高,不利于物料的变形和流动。
纤维素类的增稠剂在水中溶解时,其长链上的羟基和醚键上的氧原子与水分子缔合成氢键,使水失去流动性,游离水不再“自由”,致使溶液变稠。丙烯类的增稠剂在水中溶解时总其阴离子型高分子在碱性的水泥浆中离解成多电荷大分子量的阴离子,同性电荷强烈相斥作用使线团状大分子变成曲线状,增大溶液黏度。
纤维素类增稠剂常用的有羟基丙酰甲基纤维素、羧甲基缸乙基纤维素、水溶性聚乙烯醇等,掺量在0.001%~0.05%的水泥量范围。
丙烯类增稠剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、丙烯基磺酸钠等,拨量在0.001%~0.1%胶凝材料用量。
(5)消泡剂
高性能混凝土常常使用聚羧酸基减水剂,而这类减水剂有引气性能,因此常伴随消泡剂以调节和控制所需的含气量。常用的消泡剂是有机硅化合物、高碳醇、磷酸酯等。