關(guān)于原材料對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的影響研究

武仲全

安徽中鐵工程材料科技有限公司

關(guān)于原材料對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的影響研究

武仲全

安徽中鐵工程材料科技有限公司

本文概述了聚羧酸減水劑的背景，對(duì)聚羧酸減水劑的作用效果進(jìn)行了說(shuō)明，重點(diǎn)探討了混凝土原材料對(duì)減水劑的影響，以供參考。

原材料；聚羧酸減水劑；性能；影響

前言

近年來(lái)，聚羧酸減水劑因其摻量低，減水率高，保塌性好等優(yōu)點(diǎn)不斷受到重視。雖然聚羧酸高性能減水劑性能優(yōu)良，但是在實(shí)際工程應(yīng)用中，各種原材料對(duì)其使用效果有著不同程度的影響，如水泥顆粒的吸附，砂石礦料等的含泥量及雜質(zhì)的吸附作用等，本文主要探討了混凝土原材料對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的影響。

1 聚羧酸減水劑的概述

聚羧酸減水劑是 20 世紀(jì) 80 年代由日本率先發(fā)明，因其摻量低、減水率高、分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng)、高性能潛力大等特點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外水泥化學(xué)家的廣泛關(guān)注。國(guó)外Andersen、Yamada、Sakai、Plank等人先后開(kāi)展了聚羧酸減水劑主鏈及長(zhǎng)側(cè)鏈聚合度、官能團(tuán)種類等與減水劑性能關(guān)系的研究。國(guó)內(nèi)清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、江蘇建科院、華南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、武漢理工大學(xué)等對(duì)此也相繼開(kāi)展了大量相關(guān)研究。近年來(lái)，隨著聚羧酸減水劑在國(guó)內(nèi)外大型建筑工程中的大量使用和在普通商品混凝土中的迅速普及，一些研究者開(kāi)始關(guān)注聚羧酸減水劑與水泥顆粒之間的相互作用問(wèn)題，并產(chǎn)生了一些新的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)。

2 聚羧酸減水劑的作用效果

聚羧酸減水劑是一種黃褐色透明的液體，一般作為混凝土的水泥分散劑，在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用。聚羧酸減水劑具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，在實(shí)際使用的過(guò)程中較于其他的減水劑具有優(yōu)越的特點(diǎn)，可以通過(guò)各種交通工具進(jìn)行運(yùn)輸。常用的聚羧酸減水劑的成分為丙烯酸或甲基丙烯酸為主鏈，其減水劑發(fā)揮的作用主要是羧基、羥基與水分子進(jìn)行結(jié)合，從而使得混凝土的分子結(jié)構(gòu)發(fā)揮分散開(kāi)，與羧基、羥基等充分的結(jié)合，使得混凝土呈現(xiàn)齒形。聚羧酸減水劑分散開(kāi)的聚合物向水泥粒子結(jié)合，能夠達(dá)到較為理想的流動(dòng)性，使得混凝土的特性更為顯著，在使用的過(guò)程中更加容易收縮聚合，達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)。但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，聚羧酸減水劑具有一些缺陷，相較于傳統(tǒng)的減水劑，其與混凝土混合，完成凝結(jié)。當(dāng)施工環(huán)境的溫度過(guò)高時(shí)，其物理特性便會(huì)發(fā)生一定的變化，使得其保坍性不足。由于溫度對(duì)其影響較大，在使用的過(guò)程中，也會(huì)使得其制備的條件較為苛刻，要靈活的掌握其特性，從而達(dá)到最佳的使用效果。

3 混凝土原材料對(duì)減水劑的影響

3.1 水泥對(duì)聚羧酸減水劑的影響

一般使用的工業(yè)混凝土，其主要成分為水泥，由于水泥通常就包含的大量的水分，因此水泥的成分更容易對(duì)聚羧酸減水劑的性能造成影響。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)中，相較于普通的減水劑，聚羧酸減水劑更加容易與混凝土混合，使得聚羧酸減水劑與水泥成分更加充分結(jié)合，從而保障了減水劑的減水性能充分發(fā)揮。但是在實(shí)驗(yàn)中，聚羧酸減水劑的減水性能很容易受到溫度的影響。在某些特殊溫度下，如果不能保障混凝土混合時(shí)在合適的溫度下混合，混凝土的性能就會(huì)收到影響，具體的表現(xiàn)在其流動(dòng)性很差，聚羧酸減水劑沒(méi)能達(dá)到減水的目的，就會(huì)造成施工使用混凝土?xí)r不能達(dá)到快速凝結(jié)的目的，進(jìn)而對(duì)施工質(zhì)量造成影響。這種影響出現(xiàn)的具體原因是，聚羧酸減水劑的有效的作用是其分子表面的羧基、羥基等與水分子進(jìn)行結(jié)合，當(dāng)溫度條件改變時(shí)，分子穩(wěn)定性發(fā)生變化，使得羧基、羥基與水分子的混合發(fā)生困難，就會(huì)造成混凝土流行性差，強(qiáng)度提升較慢的問(wèn)題。

3.2 細(xì)集料對(duì)于聚羧酸減水劑的影響

工業(yè)混凝土的成分較為復(fù)雜，各種不同的成分均會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的性能造成影響。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，細(xì)集料的成分會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的性能造成一定的影響，其具體的表現(xiàn)是混凝土的吸附性降低。細(xì)集料一般是指砂子，這里的砂子包括海砂、土砂等，在混凝土的制備過(guò)程中，砂子作為重要的原材料，混合混凝土的過(guò)程中，細(xì)集料的使用直接影響混凝土的質(zhì)量。當(dāng)混合細(xì)集料的過(guò)程中，某些情況下，會(huì)干擾聚羧酸減水劑與水分子的結(jié)合，影響其適應(yīng)性。如果不能控制細(xì)集料的添加，將會(huì)使得成品混凝土的流動(dòng)性減弱，較少混凝土的吸附性，使得混凝土在使用的過(guò)程中難以達(dá)到滿意的效果，這也是細(xì)集料對(duì)于聚羧酸減水劑的一個(gè)很大的影響。

3.3 其他物質(zhì)對(duì)減水劑的影響

在鐵路橋梁和鐵路軌枕的建設(shè)過(guò)程中，所使用的混凝土為C55和C60 的高標(biāo)號(hào)、高性能的混凝土，這些混凝土的成分較為復(fù)雜。為了具有較強(qiáng)的物理效果，除了水泥與砂子之外，還包含了粗骨料、砂粉煤灰、高爐礦渣等，這些物質(zhì)應(yīng)用在混凝土之中，增強(qiáng)了混凝土的強(qiáng)度與性能。但是這些物質(zhì)也會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的使用效果造成影響。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，粗骨料對(duì)于聚羧酸減水劑的影響表現(xiàn)在較為尖銳的石子會(huì)影響減水劑與混凝土材料的混合面積，當(dāng)這些粗骨料較多時(shí)，便會(huì)造成混凝土整體的流動(dòng)性降低，擴(kuò)展度也會(huì)下降。粉煤灰與高爐礦渣的含量同樣會(huì)影響聚羧酸減水劑的效果。粉煤灰與高爐礦渣從摻量應(yīng)該在25% 左右，在這個(gè)含量下，混凝土中的這些材料能夠與聚羧酸減水劑達(dá)到較為理想的適應(yīng)性，可以在保障混凝土的高性能的基礎(chǔ)上，將聚羧酸減水劑的使用效果充分的發(fā)揮出來(lái)，使得使用的混凝土具有良好的流動(dòng)性與吸附性，在鐵路橋梁與鐵路軌枕的建筑過(guò)程中可以發(fā)揮出極大的優(yōu)勢(shì)，保障工程的高質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，聚羧酸減水劑是近年來(lái)興起的新型混凝土減水劑，其相較于傳統(tǒng)的減水劑性能有著極大的提升，在使用的過(guò)程中不但能夠充分減水，還能夠促進(jìn)混凝土的凝結(jié)能力，使得在鐵路橋梁施工的過(guò)程中能夠發(fā)揮出較高的性能。但是聚羧酸減水劑由于應(yīng)用時(shí)間較短，相關(guān)的工藝還不夠成熟，通過(guò)對(duì)已經(jīng)成熟的工程以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土的某些成分會(huì)對(duì)聚羧酸減水劑的性能造成一定的影響，溫度也會(huì)影響其使用的效果，因此在使用的過(guò)程中，要充分把握聚羧酸減水劑的特性，與混凝土混合的過(guò)程中保證其使用的各項(xiàng)條件，從而保證制作的混凝土具有較好的性能，保障建筑工程的質(zhì)量水平。

[1]邵偉.原材料對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的影響[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，06：160+162.

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