復配蜜胺脂高效減水劑的性能研究

關鍵詞：復配型高效減水劑；減水劑；坍落度損失0 前言近年來，我國混凝土外加劑的科研和應用均取得了相當大的進展。但就其在混凝土中的應用率來看，同世界上工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大的差距。主要原因是外加劑的生產(chǎn)成本過高，品種不齊全，且性能比較單一。大量試驗及工程實踐表明，將兩種或兩種以上的外加劑復合。配制成具有多功能或單一功能更優(yōu)、穩(wěn)定性更高的復合外加劑是外加劑應用技術發(fā)展的趨勢。目前。減水劑與減水劑的復合包括高效減水劑之間的復合及普通減水劑與高效減水劑的復合。不同品種減水劑的復合。在外加劑總量不變的條件下，由于不同極性基團在水泥顆粒上的吸附形態(tài)。吸附強弱不同，往往可起到協(xié)同效應，從而顯著改善混凝土拌合物的和易性并減少坍落度的經(jīng)時損失。研究表明。復合使用萘系高效減水劑FDN和蜜胺脂高效減水劑可顯著改善混凝土拌合物坍落度經(jīng)時損失。本實驗使用蜜胺脂高效減水劑分別與糖蜜、糖鈣復合配制高效緩凝型減水劑，并與純的萘系高效減水劑FDN和蜜胺脂高效減水劑進行對比。實驗結果表明：蜜胺脂高效減水劑與糖蜜、糖鈣復合后，其緩凝、減水、增強等綜合性能均優(yōu)于蜜胺脂，其中與糖鈣復配的減水劑能顯著減少坍落度的經(jīng)時損失，在水泥摻量不變、達到相同流動度時，砂漿28d強度可提高近100%，混凝土28 d強度可提高40%左右；此外，還具有對水泥品種適應性好，原料價格便宜的優(yōu)點。1 實驗原材料與實驗方法
1。1 實驗原材料水泥：回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的古廟牌P．O42．5水泥。蜜胺脂減水劑：粘度940m·Pa/s；質(zhì)量濃度1．24 g／cm 3；固含量0．36% 。 FDN萘系減水劑。集料：粒徑為5～25 mm的碎石。砂子：標準砂，細度模數(shù)為2．65的中砂。糖蜜和糖鈣：糖蜜取自某糖廠的廢糖液；糖蜜與煅燒生石灰混合物經(jīng)55℃水浴2 h反應制得糖鈣，密封狀態(tài)自然存放一周待用。1。2 實驗方法與配方設計經(jīng)預先實驗表明蜜胺脂減水劑和糖蜜、糖鈣的比例分別為75：25和85：15時。減水劑的減水效果比較好，將蜜胺脂減水劑與糖蜜、糖鈣分別按該比例混合制得復配型高效減水劑。按照國標《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法}分別測定復配型高效減水劑摻入水泥凈漿、砂漿時的流動度及減水率、流動度經(jīng)時變化，砂漿和混凝土的強度等的實驗研究。并與不摻減水劑的空白樣及市場上普遍使用的FDN萘系高效減水劑進行比較。為比較這兩種復配型高效減水劑的各項性能。本實驗使用了以下四種減水劑。其代號分別為A，B，C，D。其中：A一蜜胺脂減水劑；B—FDN減水劑；C一75%蜜胺脂減水劑+25%糖蜜的復配型減水劑；D一85%蜜胺脂減水劑+15%糖鈣的復配型減水劑。實驗中減水劑的摻入量為水泥質(zhì)量的0．5%，并按照相關標準配制成試件，放入養(yǎng)護箱養(yǎng)護24 h后拆模，在標準條件下養(yǎng)護至不同齡期，測其抗壓抗折強度2 實驗結果及分析
2。1 不同減水劑對水泥凝結時間的影響將不同減水劑按0．5%比例摻入水泥凈漿，在標準稠度范圍下測定了它們的凝結時間，結果見表1。從表1的數(shù)據(jù)可看出，單摻蜜胺脂減水劑A樣和FDN減水劑B樣水泥凈漿的初凝和終凝時間與空白樣相差不大，而摻人復配減水劑C樣水泥凈漿的初凝比空白樣延長了297min，終凝比空白樣長了3 19 min：摻人復配減水劑D樣的凈漿初凝變化也較大，比空白樣初凝長155 min，終凝比空白樣長185min。實驗結果表明摻入糖蜜或糖鈣后的復配型減水劑比蜜胺脂減水劑具有明顯的緩凝效果。2。2 不同減水劑對水泥凈漿減水率的影響
2。2。1 減水率為了比較不同減水劑的減水效果，當減水劑摻入量為水泥的0．5%時，對水泥凈漿和砂漿的減水率進行測定，結果如表2所示。蜜胺脂減水劑屬陰離子，系早強、非引氣型高效減水劑，它對水泥砂漿和混凝土有較強的分散減水作用，其減水作用機理是以靜電斥力作用為主，兼有其他作用力；糖蜜的減水機理以水化膜潤滑作用和降低水泥顆粒界面能效應為主。從表2中可看出，蜜胺脂減水劑與糖蜜、糖鈣復合后。水泥凈漿和砂漿的減水率有所下降，但下降幅度很小。凈漿減水率仍高達40%以上，砂漿的減水率也大于17%。說明復合后蜜胺脂減水劑的減水作用機理仍占主導作用，復合后的減水劑仍屬高效減水劑2。2。2 凈漿和砂漿的經(jīng)時損失’ 蜜胺脂減水劑有摻量少和分散作用強的特點，但它對摻量變化十分敏感，稍有過量即導致拌合物泌水，此外還有坍落度損失快的缺點。針對上述缺點用它與具有緩凝作用的糖蜜、糖鈣進行復合，檢測其經(jīng)時流動度損失，并與單摻蜜胺脂減水劑、FDN減水劑相比較。試驗結果如圖l、圖2所示。

從圖1可看出，單摻蜜胺脂減水劑A樣的水泥凈漿在60，90，120 min時流動度損失都非常大，120 min時高達約50%；而摻入其與糖鈣復合D樣的水泥凈漿流動度經(jīng)時損失就大大下降，在120 min時只有21．2%，從圖l中看出，摻D樣減水劑的凈漿在三個時間段流動度損失均為最低。再看圖2，摻B，C，D三種減水劑的水泥砂漿在90 min時流動度損失較60 min時還有所下降，只有A在90 min時流動度損失有所上升。在120 min時，單摻蜜胺脂減水劑A樣的水泥砂漿流動度損失率高達36．4%；與之相比，摻人復合糖蜜、糖鈣的C，D樣的水泥砂漿流動度損失減少了很多，摻人復配減水劑D樣的水泥砂漿流動度損失率也是最低的。2。2。3 不同減水劑對水泥砂漿強度的影響為檢驗復合蜜胺樹脂減水劑對水泥砂漿強度的影響。在不改變水泥和減水劑用量的前提下，通過改變水灰比，獲得與空白樣相同流動度的條件下配制水泥砂漿試樣。并測出不同齡期的強度。結果見圖3和圖4。從圖3、圖4可看出，摻人A，B，C，D四種減水劑的水泥砂漿的3d抗折、抗壓強度均比空白樣高近一倍左右，而四者中摻人糖蜜C樣的砂漿抗壓強度較低：7d強度中C樣的砂漿強度較大；28d強度中D樣的抗壓強度高達60．5 MPa，強度增長速度超過了C樣。D樣的抗壓強度幾乎比空白樣高一倍。上述強度發(fā)展趨勢表明，糖蜜的緩凝作用使早期水泥水化過程較為緩慢，從而使砂漿早期強度比沒有摻糖蜜的低，但蜜胺脂減水劑的減水作用對強度貢獻很大，所以C樣的砂漿強度仍比空白樣高；而正因為水化進程緩慢，水化較充分，中期強度C的發(fā)展超過其它三種。到水化后期時。D樣水泥石密實度增大，后期強度隨之大幅度增長。總之。摻人復配高效減水劑C，D樣的混凝土強度比單摻FDN減水劑的B樣及單摻蜜胺脂減水劑的A樣的中后期強度大?？梢姀秃贤饧觿┰谒嗨瘹v程中起著協(xié)同作用效果，保證了水泥膠砂的各齡期強度均有較大幅度的提高。2。3 減水劑在混凝土中的性能檢驗為了進一步檢驗復合蜜胺脂高效減水劑的使用效果，進行了混凝土坍落度和強度試驗。表3是四種減水劑對普通硅酸鹽混凝土坍落度的影響結果。從表3的實驗數(shù)據(jù)看，四種減水劑用于混凝土中與用于水泥砂漿中所起的作用的規(guī)律是一致的。與空白樣相比。摻有復配減水劑的D樣混凝土，其坍落度損失率比空白樣的小18．3%，而單摻蜜胺脂高效減水劑A樣，其混凝土坍落度損失率僅比空白樣的小10．1%。

混凝土的強度性能檢測結果如表4所示，從測試結果可看出，四種減水劑對混凝土強度的提高幅度沒有水泥膠砂的大，但仍有較大增長。摻C，D復配減水劑混凝土試樣14 d，28 d的抗壓強度均比空白樣及單摻有A，B減水劑的混凝土強度大。說明摻入C，D復配減水劑對混凝土的增強效果非常顯著。3 結論蜜胺脂減水劑分別與糖蜜、糖鈣復合配制成的高效減水劑，凈漿減水率高達40%，砂漿的減水率大于17%，屬于高效減水劑。研究表明，采用蜜胺脂減水劑與糖蜜復合配制成高效減水劑，具有制作簡單，成本低廉的優(yōu)點。所復配的高效減水劑其綜合性能優(yōu)于單摻蜜胺脂和FDN高效減水劑：在提高混凝土強度性能方面效果也比單摻FDN和蜜胺脂高效減水劑好。蜜胺脂減水劑與糖鈣復配制得的高效減水劑能顯著改善混凝土的和易性，減少混凝土的坍落度損失，在不改變水泥用量的條件下，能顯著提高混凝土的抗壓強度。

原作者：邱樹恒廖秀華李子成豐霞限