NMR高效減水劑與水泥適應(yīng)性的應(yīng)用研究

鐘萬余,魏江勇,汪建平

(1.建德市水利水產(chǎn)局,浙江 建德 311600;2.中國水電十二局科研所,浙江 建德 311600)

NMR高效減水劑是以奈系為基礎(chǔ)的復(fù)合型減水劑,是當(dāng)前混凝土中使用最多的外加劑,但在工程應(yīng)用中還存在與水泥的適應(yīng)性問題,主要表現(xiàn)在:混凝土拌和物的速凝、假凝、超緩凝、坍落度經(jīng)時損失大等現(xiàn)象,而坍落度損失大最為普遍,這些問題會影響工程質(zhì)量,因此有必要進行分析和研究。

1 適應(yīng)性原因分析

高效減水劑與水泥適應(yīng)性的問題與膠凝材料的成分、細度、水泥磨細階段的差異以及高效減水劑的品種、作用機理、原材料的選用、制造工藝等有關(guān)。根據(jù)有關(guān)資料,其影響因素主要有以下幾方面:

1.1 水泥影響因素

水泥影響因素[1].見表1。

表1 水泥影響因素表

1.2 高效減水劑的影響因素

(1)奈系高效減水劑的磺化度、平均分子量、分子量分布以及聚合度、聚合性質(zhì)均會影響水泥的塑化效果和適應(yīng)性。

(2)高效減水劑的狀態(tài)。摻加液態(tài)減水劑比粉狀的塑化效果好5%[1].。

(3)摻量。在飽和點之上,增加奈系高效減水劑的摻量,雖然不增大混凝土拌和物的初始坍落度,但可使混凝土在長時間內(nèi)保持大坍落度。

(4)有些高效減水劑中復(fù)合了木鈣糖鈣類組分,當(dāng)遇到表1中的情況,尤其是以無水石膏作為調(diào)凝劑的水泥或以摻火山灰、煤矸石為混合材料的水泥時則會產(chǎn)生嚴重的不適應(yīng)性。

1.3 環(huán)境溫度的影響因素

夏季高溫和冬季低溫對水泥適應(yīng)性有較大影響。

2 改善外加劑與水泥適應(yīng)性的措施和方法

(1)發(fā)現(xiàn)水泥不適應(yīng),有條件的更換水泥,沒條件的調(diào)整外加劑。將外加劑中影響水泥適應(yīng)性的組分去掉,選擇塑化效果和適應(yīng)性好的奈系高效減水劑,非奈系高效減水劑可選擇如氨基系、密胺系、聚羧酸系等。

(2)對于坍落度經(jīng)時損失大的混凝土,可采用經(jīng)典做法,選用適應(yīng)性好的緩凝劑,適當(dāng)復(fù)配含有穩(wěn)定極性微氣泡組分,采用外加劑緩釋技術(shù)等。

3 工程應(yīng)用

3.1 浙江金華某攪拌站

NMR高效減水劑在金華商品混凝土使用初期曾多次發(fā)現(xiàn)坍落度經(jīng)時損失大的現(xiàn)象,原因為:一是水泥熟料中C3A和C4AF含量較高;二是由于所用的425#水泥摻入了較多的與水泥不相適應(yīng)的混合材料。

3.1.1 坍落度損失試驗

將江山水泥作為參照對比坍落度損失試驗見表2。

表2 坍落度損失對比試驗表

3.1.2 凝結(jié)時間試驗

試驗表明,金華某廠525#水泥比425#水泥適應(yīng)性好,攪拌站采納了采用525#立窯水泥的建議。

3.2 浙江天臺桐柏抽水蓄能電站

使用初期曾發(fā)現(xiàn)水泥適應(yīng)性不好,速凝現(xiàn)象時有出現(xiàn),造成無法施工的結(jié)果。經(jīng)分析研究,發(fā)現(xiàn)該工程使用的水泥中調(diào)凝石膏是工業(yè)廢石膏,混合材料是煤矸石,影響了水泥的適應(yīng)性。為了進一步發(fā)現(xiàn)和解決問題,將工地水泥和當(dāng)?shù)卦牧线M行了有關(guān)試驗。

3.2.1 水泥砂漿相關(guān)對比試驗

水泥砂漿相關(guān)對比試驗見表3。

表3 對比試驗結(jié)果表

由表3可以看出,桐柏工地使用的水泥當(dāng)摻用NMR高效減水劑時,初凝時間僅為20 min,有速凝現(xiàn)象。3,28 d抗壓強度不但不增反而受損失,而使用江山水泥則正常。為了適應(yīng)市場,對NMR高效減水劑的配方進行了調(diào)整,調(diào)整后先做產(chǎn)品檢驗,再做適應(yīng)性試驗。

3.2.2 調(diào)整后NMR高效減水劑產(chǎn)品的檢驗

調(diào)整后NMR高效減水劑產(chǎn)品的檢驗見表4,經(jīng)檢驗符合設(shè)計要求。

表4 NMR高效減水劑性能指標(biāo)表

3.2.3 NMR高效減水劑與桐柏工地42.5普通硅酸鹽水泥適應(yīng)性試驗

NMR高效減水劑與桐柏工地42.5普通硅酸鹽水泥適應(yīng)性試驗見表5。

表5 調(diào)整前與調(diào)整后配方凝結(jié)時間對比試驗表

從表5可以看出,調(diào)整配方后水泥的凝結(jié)時間正常,NMR的摻量也減少。但坍落度損失偏大,不利于混凝土的泵送,只要加入保坍組分2/萬,即可滿足要求(見表6),實際使用中需根據(jù)用戶需要調(diào)整配方。

表6 NMR調(diào)整配方后坍落度損失試驗表

4 結(jié) 語

NMR高效減水劑可以根據(jù)不同工程,不同需要,滿足不同水泥的適應(yīng)性要求;隨著高性能減水劑的進一步研制和應(yīng)用,完全可以克服適用性限制,確保混凝土質(zhì)量。

[1].孫振平.混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性[J]..混凝土外加劑,2001(3):26-31.