聚羧酸减水剂复配及工程案例

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1、,聚羧酸减水剂复配及工程案例,主要内容,外加剂复配 外加剂的选择和使用注意点 外加剂与原材料适应性 掺外加剂混凝土出现的问题及常用对策 工程案例介绍 技术服务人员素养和规范,品质好的外加剂,良好的工作性,坍落度和流动度损失小,良好的耐久性,良好的减水率,外加剂复配,复配的目的混凝土中使用单一品种外加剂的情况已很少见。逐渐向着高效能、多功能的方向发展。外加剂复配的目的是为了同时满足混凝土对各种性能的需要，以及各复配成分之间的共同作用而产生“叠加效应”。 复配效应的概念及要求不同品牌,不同厂家所产的两种以上混凝土外加剂,按照不同比例互相掺和在一起，其混凝土工作性能和耐久性能是任何一种外加剂都达不到

2、的效果,这就是外加剂的复配效应。,外加剂复配-复配介绍,熟悉减水率与掺量的关系,熟悉减水率与掺量的关系，聚羧酸减水率高，减水率”范围18%35%（萘系一般在1523）。 聚羧酸减水剂的掺量按固体含量算一般0.10.3%（20浓度产品一般掺量在1左右），掺量大小取决于混凝土原材料组分的质量、配合比、混凝土性能要求（标号）。,聚羧酸减水剂复配要点,合理利用聚羧酸减水剂高保坍特点： 1h坍损小，但要了解聚羧酸的适应性。 聚羧酸减水剂的含气量变化大； 气泡结构不同，含气量28，应通过筛选和消泡。 混凝土拌合物对用水量较敏感适宜的聚羧酸掺量，主要看混凝土的状态变化： 对砂石含泥量、含粉比较敏感。对铁锈有

3、一定反应性。,复配效应的三项原则,复配效应要按照不同的对象,不同的施工条件,不同的结构对策,不同的耐久性要求设计。不同的混凝土强度等级和工程中的特殊要求,以及现有的材料情况,用复配对混凝土进行改性,用以满足常规下不能满足的这些对象的要求,以期达到顺利施工和混凝土工程各项指标的要求。根据工程对象的不同条件和要求,在实践中找到三条原则: 2. 1 将甲乙两种外加剂按厂家推荐的掺量各缩减50 % ,若效果小于甲乙任何一种单独使用的效果,则说明甲乙互有相克现象,记住这两种外加剂不能复配。 2. 2 将甲乙两种外加剂复配,其复配效果大于其中任一种外加剂单独使用的最大效果,而小于两种外加剂的叠加效果,而且

4、增加了施工对象需要的改性效应,那么这种结果可以考虑复配。 2. 3 将甲乙丙等几种不同品种外加剂按不同厂家推荐的掺量进行复配。原来的外加剂有不同的长处,比如说减水率比任何一种都高,坍落度的经时损失,不论在任何干燥炎热气候条件下,在现定的施工条件下,损失最小,甚至在规定的时间内坍落度和流动性都还稍有增加,仍然有良好的可泵性,还有自密免振自流平的高工作性能,而且使混凝土强度成倍增长,不裂纹,这种复配效应是高性能混凝土所急需的产品,这就是较理想的复配效应。,外加剂复配-复配介绍,复配案例分析,常见适应性问题：减水率发挥、凝结时间、坍损、含气量、泌水 缓凝剂掺量与凝结时间 凝结时间对温度的敏感性强，需

5、要根据天气和气候及时调整缓凝剂掺量。也参照工程拆模时间确定。 缓凝剂掺量一般是胶材的0.010.08%。负温 10度 20度 30度 38度00.015% 0.010.02% 0.020.03% 0.030.05% 0.050.08% 缓凝剂本身具有减水率，缓凝剂与聚羧酸协调发挥作用，改善坍损、和易性，增加减水率。,定义：缓凝剂，是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝剂主要有四类：糖类，如糖蜜木质素磺酸盐类，如木钙、木 钠羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸无机盐类，如锌盐、硼酸盐等 缓凝剂的作用原理：有的理论认为是Ca(OH)2晶核上吸附了缓凝剂，妨碍了它的进

6、一步生成、长大，这须使溶相中达到一定过饱和以后，Ca(OH)2才能继续生长。由于Ca(OH)2 不能及时析出就妨碍了硅酸盐相的进一步水化。水泥水化反应延缓，凝结的推迟.,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,对应缓凝效果、含气量、保坍、粘度（和易性）要求，以及混凝土中水泥、掺合料、砂石料的多样性及变化，需要外加剂进行适应，产品供应要根据工程实际进行复配。 复配形式： （1）原液的复配：不同聚羧酸类型之间不同比例的复配；一般不可与萘系等传统减水剂复配.,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,（2）与辅助功能型组分的复配：即通常所述的小料复配。 与萘系高效减水剂的复配基础是基本相同的，但复配技术有所区别。 复配的

7、成分： 缓凝成分：葡萄糖酸钠，酒石酸钠、柠檬酸、白糖、六偏磷酸钠 消泡成分：主要看互溶性及消泡的效果，0.0020.0008%,掺量按外加剂计算：每吨外加剂0。20.8kg。 引气剂：主要十二烷基硫酸钠K12, 十二烷基苯磺酸，皂代，松香类。掺量按胶材计算：0.0005%0.007% 增稠剂：纤维素类。,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,互溶性 与葡钠、糖钙、木钙、白糖、柠檬酸、K12等溶解性好，与磷酸钠、三萜皂苷互溶性差。,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热和增强作用，对钢筋也无锈蚀作用。主要适用于大体积混凝土和炎热气候下施工的混凝土，泵送混凝土及滑模施工的混凝土，以

8、及需长时间停放或长距离运输的混凝土。 缓凝剂不宜用于日最低气温5以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,缓凝剂种类对凝结时间的影响： 蔗糖、柠檬酸影响最大、然后是葡钠。 蔗糖要慎用：对早期强度影响大，对水泥调凝材料有适应性，特别情况下有假凝现象。葡钠对强度影响最小，可增加后期强度。柠檬酸掺量小，可调节混凝土粘性。,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,蔗糖与PC的复配 选择合适减水率、适宜的缓凝剂掺量、初期的适当泌水有利于保坍。,外加剂复配-常用小料之缓凝剂,葡萄糖酸钠实验,由于萘系等高效减水剂坍落度损失大的原因,以往的减水剂往往采用复配缓凝剂的

9、方法来解决这个问题。缓凝剂多种多样,与聚羧酸减水剂的适应性也不完全相同。其中,柠檬酸钠就不适合与聚羧酸系减水剂进行复配。它与聚羧酸系减水剂复配不仅起不到缓凝作用,反而有可能引起促凝,且柠檬酸钠溶液和聚羧酸系减水剂的互溶性也很差。而同为萘系减水剂缓凝改性成分的糖类缓凝剂,主要是葡萄糖酸钠,同聚羧酸系减水剂复配就具有良好的操作性,其缓凝效果好,在掺量适宜的条件下还有增加混凝土的强度的作用。,外加剂复配-葡萄糖酸钠,外加剂复配-葡萄糖酸钠,图1 为相同配合比条件下,随着葡萄糖酸钠掺量的变化,初始坍落度和60min 坍落度的试验对比结果。由图1 可知,随着葡萄糖酸钠掺量的增大,混凝土的初始坍落度呈增长

10、趋势,60min 坍落度呈增长趋势,但经时损失均较小。在试验中还发现,如果葡萄糖酸钠过饱和,混凝土也容易出现泌浆和沉底现象 图2 为相同配合比条件下,随着葡萄糖酸钠掺量的变化,3d、7d、28d 抗压强度的试验对比结果。由图2 可知,各组混凝土3d 强度都达到3040MPa ,28d度都达到5060MPa 。可见葡萄糖酸钠虽然能延缓水泥水化过程,但并不影响早期强度的增长。而且由于粉煤灰的火山灰活性以及聚羧酸系减水剂的使用,混凝土28d 强度也较高。,外加剂复配-葡萄糖酸钠,引气剂是一种能使混凝土在搅拌过程中引人大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡, 从而改善其和易性与耐久性的外加剂。混凝土在搅拌

11、过程中能引人空气形成“ 气泡” , 一般不添加引气剂的混凝土含气量在1%-2%左右。但是这种气泡既不均匀又不稳定, 在混凝土搅拌与振捣过程中很容易由小聚大而逸出, 因此对混凝土的抗冻性能不会产生积极影响。要形成对混凝土抗冻性有益的微小、稳定的, 直径一般在20-300um而且均匀分布的气泡就要借助于引气剂。引气剂大部分是阴离子表面活性剂，在水-气界面上，憎水基向空气一面定向吸附，显著降低水的表面张力，使混凝土在拌和过程中产生大量的微气泡， 这些气泡有带相同电荷的定向吸附层，所以相互排斥并能均匀分布；另一方面，许多阴离子引气剂在含钙量高的水泥水溶液中有钙盐沉淀，吸附在气泡膜上，能有效地防止气泡破

12、灭，引入的细小均匀的气泡能在一定时间内稳定存在。引气剂主要作用首先是引入气泡 ，其次是分散和润湿作用。引气剂最早是作为提高混凝土抗渗性、抗冻性、抗盐冻剥蚀性而使用的一种外加剂。其主要原理是引气剂引入的小气泡切断毛细管的通路，降低毛细管作用，从而提高混凝土的抗渗性。这些微气孔在冰冻过程中能释放毛细管内的冰晶膨胀压力，从而避免生成破坏压力，减少和防止冻融的破坏作用，提高混凝土的抗冻性。,外加剂复配-常用小料之引气剂,分类： 根据化学成分，引气剂主要有以下几类： 1)木材树脂酸盐； 2)合成洗涤剂类； 3)磺化木质素的盐类； 4)石油酸盐类； 5)蛋白质的盐类； 6)脂肪酸或树脂酸及其盐类； 7)有

13、机硅化合物类； 8)磺酸烃的有机盐类等。,外加剂复配-常用小料引气剂,引气剂作用 (1)改善混凝土拌合物的和易性 由于大量微小封闭球状气泡在混凝土拌合物内形成，如同滚珠一样，减少了颗粒间的摩擦阻力，使混凝土拌合物流动性增加。同时，由于水分均匀分布在大量气泡的表面，使能自由移动的水量减少，混凝土拌合物的保水性、粘聚性也随之提高。 (2)显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性大量均匀分布的封闭气泡有较大的弹性变形能力，对由水结冰所产生的膨胀应力有一定的缓冲作用，因而混凝土的抗冻性得到提高。大量微小气泡占据于混凝土的孔隙，切断毛细管通道，使抗渗性得到改善。(3)降低混凝土强度 由于大量气泡的存在，减少了混凝

14、土的有效受力面积，使混凝土强度有所降低。一般混凝土的含气量每增加1时，其抗压强度将降低46，抗折强度降低23。引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土，以及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。,与引气剂复配实验,外加剂复配-引气剂,外加剂复配-引气剂,与消泡剂复配实验,外加剂复配-消泡剂,图3 为相同配合比条件下,随着消泡剂掺量的变化,初始坍落度和60min 坍落度的试验对比结果。由图3 可知,随着消泡剂掺量的增大,混凝土的初始坍落度呈先增大后减小的趋势,60min 坍落度呈降低的趋势。混凝土的初始坍落度先增大,

15、其主要原因是由于消泡剂降低了混凝土中泡径大、尺寸不一、不均匀、不稳定的有害气泡。随着消泡剂掺量的增大,有益气泡也被消除,混凝土的初始坍落度又开始减小。在试验中还发现,随着消泡剂掺量的增大,混凝土的和易性开始变差。 图4 为相同配合比条件下,随着消泡剂掺量的变化,3d、7d、28d 抗压强度的试验对比结果。由图4 可知,随着消泡剂掺量的增大,混凝土的各龄期抗压强度都有增大趋势,其主要原因是消泡剂降低了混凝土中的气泡,使混凝土更加密实,从而提高了混凝土的强度。,外加剂复配-消泡剂,对聚羧酸系减水剂进行复配可以优化混凝土的性能,但各类用于复配的材料要事先进行预选,同时用于复配的材料也存在一个最佳掺量

16、。有的复配材料在聚羧酸系减水剂中的用量很低,在称量时要提高精度,才能发挥复配材料的最佳作用。 在复合设计时，一定要根据所掌握的材料性能”进行复合并进行对比试验，通过多方位，多角度相关内容的性能试验，以确定最佳效果! 试验结果应符合国家外加剂的性能标准“，还要达到1+12的实际效果! 与此同时，也要兼顾成本、货源、生产工艺等因素进行复合性高效减水剂的配制!在研究复合性高效减水剂时，要考虑其它因素对混凝土性能的影响!,外加剂复配-小结论,目标产品：巴斯夫产品GLENIUM7101和GLENIUM7102 实验室复配过程：,理化性能评价,混凝土性能评价,复配,固含量PH值 密度 粘度,减水率 凝结时

17、间保坍性 强度等，具体实验方法见GB8076,外加剂复配-实验室复配案例,外加剂复配-实验室复配案例,复配配方介绍： 一般按照胶材的计算成分比较科学，也可换算成每吨外加剂的比例。 PC0.2%+0.03%葡钠0.005柠檬酸水 20原液500葡钠15柠檬酸2.5水483，外加剂掺量2 PC0.25%+0.02%蔗糖0.005柠檬酸0.0005消泡剂 0.003K12 PC0.18%+0.03%葡钠0.005柠檬酸 0.005酒石酸 0.002K12 防冻剂：PC0.25%+0.01%葡钠0.003柠檬酸 亚钠0.5三乙醇胺0.035% +0.002K12 冻融F200:PC0.25%+0.01%葡钠0.003柠檬酸+消泡剂0.0005 0.007K12 注意亚硝酸盐与柠檬酸、亚硝酸钠与个别木钙有反应性,