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三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2018-12-01 14:42:56  属于:产品技术
文章摘要:三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究。采用三乙醇胺早强剂与聚羧酸减水剂进行复配,并研究其在低温环境下对混凝土性能的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂进行探索。

 


三乙醇胺聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响研究

采用三乙醇胺早强剂与聚羧酸减水剂进行复配,并研究其在低温环境下对混凝土性能的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂进行探索。
在工程施工中,为了加快工程进度,缩短工期,就必须使用混凝土早强剂或早强减水剂来加快水泥水化速度,提高混凝土早期强度,保证工程的顺利竣工。比如在低温及零下温度条件下的混凝土施工,道路、桥梁及抢修、补强工程以及预制构件及水泥制品的生产中都会大量的使用早强剂或早强减水剂。我国东北、华北、西北等常年冬季较长地区以及华东、华南在冬季气温降至- 5 ℃以下的施工中常掺用早强剂和早强减水剂,以尽快达到临界温度防止冻坏。在实际的工程应用中,以复合型的早强减水剂居多。使用复合早强减水剂目的有二,其一: 保证新拌混凝土在较低水胶比条件下良好的施工性能; 其二: 促进水泥水化进程,提高混凝土早期强度。
如今,国内早强型复合减水剂的成熟技术还比较少,且现有技术中大多数使用萘系、氨基磺酸盐系等为代表的第二代减水剂,其早强效果较为明显,但同时具有掺量较大,坍落度损失较快,混凝土外观质
量差,环境不够友好等缺点,给混凝土的施工及耐久性带来了很多的隐患。如果将早强剂组分与高效减水剂组分复合使用,则增塑、减水、早强和后期增强效果都是相当大的。本文采用以环保、高性能等特征著称的聚羧酸减水剂与早强剂三乙醇胺进行复配,并研究其在低温环境下对混凝土性能的影响,为开发早强型聚羧酸减水剂进行探索。
2 原材料与试验方法
2. 1 试验材料
减水剂采用驻马店金基建材有限公司生产的聚羧酸减水剂,含固量10%,掺量在1. 8%时的减水率为28%; 三乙醇胺采用上海索凯公司提供的优级品三乙醇胺,纯度≥99%; 水泥采用登封中联生产的PO42. 5 普通硅酸盐水泥; 砂子采用淮河所产中砂,细度模数2. 7,含泥量2. 5%; 石子采用确山产5 ~ 31. 5 mm 连续级配碎石,其表观密度为2 790 kg /m3,孔隙率为43%,含泥量0. 4%; 掺合料采用驻马店华润电厂Ⅱ级粉煤灰。
早强剂三乙醇胺与聚羧酸减水剂的复配,我们按照设定的掺加比例将三乙醇胺和聚羧酸减水剂搅拌混合均匀,再按设定的掺加比例加入混凝土中; 混凝土各个龄期的试块全部置于低温试验箱中进行养护,养护温度设定为5 ℃。
3 试验结果与讨论
3. 1 不同掺量三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土施工性能的影响在聚羧酸减水剂掺量均为1. 8%条件下,考察不同掺量三乙醇胺对混凝土施工性能的影响。从试验结果可以看出三乙醇胺掺量对混凝土施工性能有较大的影响,表现在:
1) 三乙醇胺的加入可以提高聚羧酸减水剂的初始减水效果,其基本变化规律是随着三乙醇胺掺加量增多而逐渐加强;
2) 三乙醇胺的加入对聚羧酸减水剂的保坍效果起负面影响,且,随着三乙醇胺掺加量增多负面效果逐渐加强。当掺量超过0. 08%后,其负面影响特别明显,当三乙醇胺掺量为0. 1% 时,1h 后的坍落度只剩下65 mm,损失高达145 mm;
3) 三乙醇胺的掺量变化对混凝土的状态有较大影响,当掺量超过0. 08%后对混凝土的和易性有非常大的负面影响。故,从提高聚羧酸减水剂的减水效果,控制混凝土坍落度损失以及保证混凝土有良好的施工性能等角度考虑,早强剂三乙醇胺的掺量不宜超过0. 06%。
3. 2 不同掺量三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土凝结时间的影响在聚羧酸减水剂掺量均为1. 8% 条件下,考察不同掺量三乙醇胺对混凝土凝结时间的影响。在试验掺量范围内,三乙醇胺的加入均会延长混凝土的凝结时间。具体表现在: 当三乙醇胺掺量≤0. 08%时,随着三乙醇胺掺量的增加,混凝土凝结时间逐渐延长,从1 049 min 延长到2 211 min。当三乙醇胺掺量达到0. 1%时,相比0. 08% 时,凝结时间有815 min 的下降,但相比不掺加三乙醇胺时,仍有347 min 的延长。这说明,在与聚羧酸减水剂复配使用时,掺加早强剂三乙醇胺不宜过多,否则会延缓水泥水化速度,延长混凝土拆模时间,降低施工效率。
3. 3 不同掺量三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土强度的影响在聚羧酸减水剂掺量均为1. 8% 条件下,考察不同掺量三乙醇胺对混凝土试块抗压强度的影响。
1) 不同掺量三乙醇胺的加入均可以提高混凝土各个龄期的强度;
2) 当三乙醇胺掺量≤0. 06% 时,随着掺量的提高,混凝土的3 d 抗压强度呈上涨趋势,当掺量超过0. 06%后,混凝土3 d 强度有小幅下降,但均高于不掺加三乙醇胺的对比样;
3) 当三乙醇胺掺量≤0. 04% 时,随着掺量的提高,混凝土的7 d 抗压强度呈上涨趋势,当掺量超过0. 04%后混凝土7 d 强度有小幅下降趋势,但均高于不掺加三乙醇胺的对比样;
4) 随着三乙醇胺掺量的提高,混凝土28 d 强度呈不断上涨的趋势,当三乙醇胺掺量为0. 1% 时,较对比样,其混凝土28 d 抗压强度提高了7. 2 MPa。
综上所述,并结合上文中对“不同掺量三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土施工性能的影响”以及“不同掺量三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土凝结时间的影响”中的研究表明,当采用三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配使用时,为了协同发挥低温环境下三乙醇胺的早强效果以及聚羧酸减水剂的减水、保坍效果,当聚羧酸减水剂的掺量为1. 8%时,三乙醇胺的适宜掺量为0. 04% ~ 0. 06%。
三乙醇胺与聚羧酸减水剂复配对混凝土性能的影响:
4 结论
1) 三乙醇胺的加入可以提高聚羧酸减水剂的减水效果,但对其保坍效果有一定的负面影响。
2) 三乙醇胺的掺入会延长混凝土的凝结时间。其与聚羧酸减水剂复配使用时,掺量不宜过大多,否则会延缓水泥水化速度,延长混凝土拆模时间,降低施工效率。
3) 不同掺量三乙醇胺的加入均可以提高混凝土各个龄期的强度。
4) 为了协同发挥低温环境下三乙醇胺的早强效果以及聚羧酸减水剂的减水、保坍效果,当聚羧酸减水剂的掺量为1. 8% 时,三乙醇胺的适宜掺量为0. 04% ~ 0. 06%。

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