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浅谈砂石材料对外加剂减水性能的影响

发布时间:2022-09-26 01:12:49 来源:欧宝足球直播 作者:欧宝在线平台

  因聚羧酸具有优秀的性能,在近几年得到了长足的发展,如今市场上有近百种不同化学成分的聚羧酸系减水剂,大致为四类:第一类为甲基丙烯酸/烯酸甲酯共聚物,也称聚酯型聚羧酸减水剂;第二类为丙烯基醚共聚物,又称聚醚型聚羧酸减水剂第三类为酰胺/亚酰胺型聚羧酸聚合物;第四类为两性聚羧酸减水剂,也称聚酰胺~聚乙烯乙二醇支链型减水剂。

  聚羧酸系减水剂,是一种阴离子表面活性剂,能与水泥颗粒吸附,聚羧酸分子是靠带负电荷的羧基与水泥颗粒表面的正电荷钙离子通过静电吸附在一起。聚羧酸分子可以利用侧链上的直链分子空间位阻效果阻止水泥絮凝在一起。从聚羧酸分子结构上看,其聚氧乙烯侧链与磺酸基、等侧基形成梳装分子,主链上的羧基、磺酸基等阴离子基团通过吸附水泥熟料表面产生双电层而产生排斥力,阻止水泥熟料分子靠近,并有较好地润滑作用,使水泥浆体体系处于相对稳定状态,水泥浆体系的分散效果较为明显。质量分子侧链基团具有较强的显阴性基团能够较好地与水泥熟料结合后再与水分子形成氢键史分散系稳定。

  聚羧酸系减水剂减水效果对混凝土原材料和配合比的依赖性大、减水效果对减水剂掺量非常敏感、配制的混凝土拌合物的性能对用水量非常敏感、配制的大流动性混凝土容易分层离析、聚羧酸系减水剂与其他减水剂及外加剂的相溶性差,无叠加作用效果、聚羧酸系减水剂略呈酸性及其可能的问题、技术深度和产品的性能稳定性值得关注。

  总所周知,聚羧酸是高分子合成的有机高聚物材料,其聚羧酸分子主链上具有羧基、聚氧乙烯、磺酸基、氨基等高活性的基团组成的梳状结构,其在混凝土中起着非常重要的作用,同时这些官能团能与水或水泥熟料结合形成长短不一的分子链,形成错落的空间位置,并带有一些极性,形成静电斥力,在这些综合作用下使得聚羧酸具有较强的减水功能,而这些减水功能是否有效的发挥还取决于砂石料的含泥量(小于0.075mm的颗粒),于是为了解砂石材料含泥量对聚羧酸减税性能的影响,我们用不同含泥量的砂拌制掺聚羧酸减水剂的混凝土进行试验。根据《混凝土外加剂均质性试验方法》GB8077—2012的试验方法进行试验。

  其静电斥力主要来源于羧基、磺酸基在聚羧酸分子结构上形成的梳状结构和强大的吸附力,由于羧基、磺酸基这两个官能团属阴离子官能团,能够吸附水泥熟料而在表层形成双层静电斥力,阻止水泥熟料靠近,此外聚羧酸通过吸附作用在水泥熟料形成一层膜状结构加强了分子结构之间的润滑作用,使得水泥混凝土浆体能形成流动性较好且稳定的浆体。

  聚羧酸分子的侧链长短错落的梳状结构是聚羧酸分子形成空间位阻的主要来源,齐长链主要由聚羧酸中醚与水中的氢离子结合氢键而形成的空间网状结构,其与羧基、磺酸基形成的较短的分子链想成成端错落不齐,且又具有一定的空间距离,因而形成两一定的空间距离,阻碍了个官能团之间的相互靠近,从而形成了空间位阻结构。也使得混凝土浆体内部的水化得到了一定的延缓,同时也有利的混凝土保持友好的流动性。

  我国地大物博,山脉纵横,地质状况复杂,在各种质地因素作用下形成岩石、分分化形成天然砂石料,在工程实际应用过程中往往使用破碎碎石以及机制砂,由于,工程所用砂石料形成的方式不同,其表面特征-外观形态变化也很大。为了解其表面特征对聚羧酸减水剂减水性能的影响,我们采用了相同级配、相同粒级组成的砂石料,与相同水泥、相同的聚羧酸减水剂、相同的水泥用量进行混合料的拌和进行了试验:

  因碎石、机制砂表面粗糙,比表面积大,对水、外加剂等吸附性较大,相对增加了水泥熟料的自由基的含量,从而部分打破了聚羧酸官能团吸附作用形成的空间位阻效应。所以用水量会有所增加。同时由于吸附于碎石上的聚羧酸数量较多,致使在水泥浆体系中通过静电斥力和空间位阻、吸附、钙的络合作用、磺酸基的络合综合作用有所减弱。

  聚羧酸溶于水各种官能团基本都有较强的吸附作用,当砂细度模数较大时,比表面积增大,能够与聚羧酸官能团结合,相对增加了水泥熟料的自由基的含量,从而部分打破了聚羧酸官能团吸附作用形成的空间位阻效应。所以用水量会有所增加。同时由于吸附于碎石上的聚羧酸数量较多,致使在水泥浆体系中通过静电斥力和空间位阻、吸附、钙的络合作用、磺酸基的络合综合作用有所减弱。