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复配蜜胺脂高效减水剂的性能研究

关键词：复配型高效减水剂；减水剂；坍落度损失0 前言近年来，我国混凝土外加剂的科研和应用均取得了相当大的进展。但就其在混凝土中的应用率来看，同世界上工业发达国家相比还有较大的差距。主要原因是外加剂的生产成本过高，品种不齐全，且性能比较单一。大量试验及工程实践表明，将两种或两种以上的外加剂复合。配制成具有多功能或单一功能更优、稳定性更高的复合外加剂是外加剂应用技术发展的趋势。目前。减水剂与减水剂的复合包括高效减水剂之间的复合及普通减水剂与高效减水剂的复合。不同品种减水剂的复合。在外加剂总量不变的条件下，由于不同极性基团在水泥颗粒上的吸附形态。吸附强弱不同，往往可起到协同效应，从而显著改善混凝土拌合物的和易性并减少坍落度的经时损失。研究表明。复合使用萘系高效减水剂FDN和蜜胺脂高效减水剂可显著改善混凝土拌合物坍落度经时损失。本实验使用蜜胺脂高效减水剂分别与糖蜜、糖钙复合配制高效缓凝型减水剂，并与纯的萘系高效减水剂FDN和蜜胺脂高效减水剂进行对比。实验结果表明：蜜胺脂高效减水剂与糖蜜、糖钙复合后，其缓凝、减水、增强等综合性能均优于蜜胺脂，其中与糖钙复配的减水剂能显著减少坍落度的经时损失，在水泥掺量不变、达到相同流动度时，砂浆28d强度可提高近100%，混凝土28 d强度可提高40%左右；此外，还具有对水泥品种适应性好，原料价格便宜的优点。1 实验原材料与实验方法
1。1 实验原材料水泥：回转窑生产的古庙牌P．O42．5水泥。蜜胺脂减水剂：粘度940m·Pa/s；质量浓度1．24 g／cm 3；固含量0．36% 。 FDN萘系减水剂。集料：粒径为5～25 mm的碎石。砂子：标准砂，细度模数为2．65的中砂。糖蜜和糖钙：糖蜜取自某糖厂的废糖液；糖蜜与煅烧生石灰混合物经55℃水浴2 h反应制得糖钙，密封状态自然存放一周待用。1。2 实验方法与配方设计经预先实验表明蜜胺脂减水剂和糖蜜、糖钙的比例分别为75：25和85：15时。减水剂的减水效果比较好，将蜜胺脂减水剂与糖蜜、糖钙分别按该比例混合制得复配型高效减水剂。按照国标《混凝土外加剂匀质性试验方法}分别测定复配型高效减水剂掺入水泥净浆、砂浆时的流动度及减水率、流动度经时变化，砂浆和混凝土的强度等的实验研究。并与不掺减水剂的空白样及市场上普遍使用的FDN萘系高效减水剂进行比较。为比较这两种复配型高效减水剂的各项性能。本实验使用了以下四种减水剂。其代号分别为A，B，C，D。其中：A一蜜胺脂减水剂；B—FDN减水剂；C一75%蜜胺脂减水剂+25%糖蜜的复配型减水剂；D一85%蜜胺脂减水剂+15%糖钙的复配型减水剂。实验中减水剂的掺入量为水泥质量的0．5%，并按照相关标准配制成试件，放入养护箱养护24 h后拆模，在标准条件下养护至不同龄期，测其抗压抗折强度2 实验结果及分析
2。1 不同减水剂对水泥凝结时间的影响将不同减水剂按0．5%比例掺入水泥净浆，在标准稠度范围下测定了它们的凝结时间，结果见表1。从表1的数据可看出，单掺蜜胺脂减水剂A样和FDN减水剂B样水泥净浆的初凝和终凝时间与空白样相差不大，而掺人复配减水剂C样水泥净浆的初凝比空白样延长了297min，终凝比空白样长了3 19 min：掺人复配减水剂D样的净浆初凝变化也较大，比空白样初凝长155 min，终凝比空白样长185min。实验结果表明掺入糖蜜或糖钙后的复配型减水剂比蜜胺脂减水剂具有明显的缓凝效果。2。2 不同减水剂对水泥净浆减水率的影响
2。2。1 减水率为了比较不同减水剂的减水效果，当减水剂掺入量为水泥的0．5%时，对水泥净浆和砂浆的减水率进行测定，结果如表2所示。蜜胺脂减水剂属阴离子，系早强、非引气型高效减水剂，它对水泥砂浆和混凝土有较强的分散减水作用，其减水作用机理是以静电斥力作用为主，兼有其他作用力；糖蜜的减水机理以水化膜润滑作用和降低水泥颗粒界面能效应为主。从表2中可看出，蜜胺脂减水剂与糖蜜、糖钙复合后。水泥净浆和砂浆的减水率有所下降，但下降幅度很小。净浆减水率仍高达40%以上，砂浆的减水率也大于17%。说明复合后蜜胺脂减水剂的减水作用机理仍占主导作用，复合后的减水剂仍属高效减水剂2。2。2 净浆和砂浆的经时损失’ 蜜胺脂减水剂有掺量少和分散作用强的特点，但它对掺量变化十分敏感，稍有过量即导致拌合物泌水，此外还有坍落度损失快的缺点。针对上述缺点用它与具有缓凝作用的糖蜜、糖钙进行复合，检测其经时流动度损失，并与单掺蜜胺脂减水剂、FDN减水剂相比较。试验结果如图l、图2所示。

从图1可看出，单掺蜜胺脂减水剂A样的水泥净浆在60，90，120 min时流动度损失都非常大，120 min时高达约50%；而掺入其与糖钙复合D样的水泥净浆流动度经时损失就大大下降，在120 min时只有21．2%，从图l中看出，掺D样减水剂的净浆在三个时间段流动度损失均为最低。再看图2，掺B，C，D三种减水剂的水泥砂浆在90 min时流动度损失较60 min时还有所下降，只有A在90 min时流动度损失有所上升。在120 min时，单掺蜜胺脂减水剂A样的水泥砂浆流动度损失率高达36．4%；与之相比，掺人复合糖蜜、糖钙的C，D样的水泥砂浆流动度损失减少了很多，掺人复配减水剂D样的水泥砂浆流动度损失率也是最低的。2。2。3 不同减水剂对水泥砂浆强度的影响为检验复合蜜胺树脂减水剂对水泥砂浆强度的影响。在不改变水泥和减水剂用量的前提下，通过改变水灰比，获得与空白样相同流动度的条件下配制水泥砂浆试样。并测出不同龄期的强度。结果见图3和图4。从图3、图4可看出，掺人A，B，C，D四种减水剂的水泥砂浆的3d抗折、抗压强度均比空白样高近一倍左右，而四者中掺人糖蜜C样的砂浆抗压强度较低：7d强度中C样的砂浆强度较大；28d强度中D样的抗压强度高达60．5 MPa，强度增长速度超过了C样。D样的抗压强度几乎比空白样高一倍。上述强度发展趋势表明，糖蜜的缓凝作用使早期水泥水化过程较为缓慢，从而使砂浆早期强度比没有掺糖蜜的低，但蜜胺脂减水剂的减水作用对强度贡献很大，所以C样的砂浆强度仍比空白样高；而正因为水化进程缓慢，水化较充分，中期强度C的发展超过其它三种。到水化后期时。D样水泥石密实度增大，后期强度随之大幅度增长。总之。掺人复配高效减水剂C，D样的混凝土强度比单掺FDN减水剂的B样及单掺蜜胺脂减水剂的A样的中后期强度大。可见复合外加剂在水泥水化历程中起着协同作用效果，保证了水泥胶砂的各龄期强度均有较大幅度的提高。2。3 减水剂在混凝土中的性能检验为了进一步检验复合蜜胺脂高效减水剂的使用效果，进行了混凝土坍落度和强度试验。表3是四种减水剂对普通硅酸盐混凝土坍落度的影响结果。从表3的实验数据看，四种减水剂用于混凝土中与用于水泥砂浆中所起的作用的规律是一致的。与空白样相比。掺有复配减水剂的D样混凝土，其坍落度损失率比空白样的小18．3%，而单掺蜜胺脂高效减水剂A样，其混凝土坍落度损失率仅比空白样的小10．1%。

混凝土的强度性能检测结果如表4所示，从测试结果可看出，四种减水剂对混凝土强度的提高幅度没有水泥胶砂的大，但仍有较大增长。掺C，D复配减水剂混凝土试样14 d，28 d的抗压强度均比空白样及单掺有A，B减水剂的混凝土强度大。说明掺入C，D复配减水剂对混凝土的增强效果非常显著。3 结论蜜胺脂减水剂分别与糖蜜、糖钙复合配制成的高效减水剂，净浆减水率高达40%，砂浆的减水率大于17%，属于高效减水剂。研究表明，采用蜜胺脂减水剂与糖蜜复合配制成高效减水剂，具有制作简单，成本低廉的优点。所复配的高效减水剂其综合性能优于单掺蜜胺脂和FDN高效减水剂：在提高混凝土强度性能方面效果也比单掺FDN和蜜胺脂高效减水剂好。蜜胺脂减水剂与糖钙复配制得的高效减水剂能显著改善混凝土的和易性，减少混凝土的坍落度损失，在不改变水泥用量的条件下，能显著提高混凝土的抗压强度。

原作者：邱树恒廖秀华李子成丰霞限

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发布：2007-08-12 11:39 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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