高效引氣減水劑的應(yīng)用探討

【摘要】本文從高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分、作用機理及摻高效引氣減水劑的混凝土性能及應(yīng)用進行了闡述，論述了高效引氣減水劑的組成及混凝土中應(yīng)用高效引氣減水劑的應(yīng)用效果。

高效引氣減水劑是近幾年剛開發(fā)的一種減水率高、塌落度損失小并有一定引氣作用的減水劑。它與以往的高效減水劑相比，不僅保持了高效減水劑分散作用強、減水率高的優(yōu)點，而且克服了高效減水劑塌落度損失大的缺點，使混凝土的各項性能得到進一步的改善。

一、高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分

高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分有四種：

改性木質(zhì)素磺酸鹽及其衍生物；

改性萘磺酸鹽甲醛縮合物，烷基苯磺酸鹽及烷基萘磺酸鹽；

羧酸鹽及聚羧酸鹽；

徐放型特殊高分子表面活性劑。

高效引氣減水劑具有高減水率及塌落度損失小兩大特點。以上四種主要成分中，⑴和⑵為改性高效減水劑具有高效減水率的特點，而⑶和⑷則具有塌落度損失小的特點。所以高效引氣減水劑一般由以上幾種具有不同特點的幾種成分復(fù)合而成。在以上幾種成分復(fù)合時，還需復(fù)合高分子引氣劑。

高效引氣減水劑的主要化學(xué)成分如下：

改性木質(zhì)素磺酸鹽能提高減水效果；羧酸鹽和聚羧酸鹽類物質(zhì)，能較長時間保持塌落度。

二、高效引氣減水劑的作用機理

高效引氣減水劑對水泥分散體系的作用機理就是反應(yīng)性高分子徐放機理和特殊高分子表面活性劑作用機理。

1、反應(yīng)性高分子徐放機理

高效引氣減水劑中含有反應(yīng)性高分子化合物，它能減少和防止新拌混凝土的塌落度損失。

反應(yīng)性高分子徐放分散機理分四個階段進行：

⑴由于水泥水化反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根離子；

⑵OH- 離子攻擊反應(yīng)性高分子表面的憎水部分；

⑶憎水部分加水分解為羧酸型分散劑而溶于水；

⑷被水泥粒子表面吸附，使之帶負(fù)電荷，從而因同性電荷相斥，而起到分散作用。

這種反應(yīng)性高分子的徐放速度可以根據(jù)反應(yīng)性高分子的基團種類、粒徑及摻量任意調(diào)節(jié)，因此使混凝土塌落度在一定時間內(nèi)得以控制。為了防止塌落度損失，在考慮最適合的反應(yīng)性高分子的連續(xù)緩慢發(fā)揮作用時，必須知道影響加水分解反應(yīng)的因素。這種反應(yīng) 在“固--液”界面進行，是非均相反應(yīng)。在混凝土中溫度和堿度是取決于試驗條件的特定值。因此反應(yīng)性高分子的粒徑變成決定緩慢發(fā)揮量的主要因素。也就是說，調(diào)節(jié)反應(yīng)性高分子的粒徑大小，就能控制塌落度損失的程度。

2、特殊高分子陰離子表面活性劑作用機理

特殊高分子陰離子表面活性劑是分散作用很強的聚合物電解質(zhì)，具有立體晶體結(jié)構(gòu)。它被水泥吸附后，在形成帶多電荷的強電場吸附層的同時，在水泥粒子之間形成一層立體障礙，以阻止粒子的碰撞和凝集，從而保持了分散性。

三、摻高效引氣減水劑的混凝土性能

摻高效引氣減水劑的新拌混凝土和硬化混凝土的性能如下：

1、減水率。比普通引氣劑高5%-10%,而且不出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

2、塌落度。隨著高效引氣減水劑摻量增加，塌落度幾乎成正比例增加、而塌落度損失較小。

3、凝結(jié)時間。隨著高效引氣減水劑摻量的增加，通常會出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象。

4、泌水性。由于單位用水量大幅度減少，以及水溶性高分子化合物增加液相的粘度，所以提高了新拌混凝土抗離析性，泌水量顯著減少。

5、硬化混凝土的性能。高效引氣減水劑的減小率較高，因此不但能補償引氣作用的強度損失，而且還能顯著提高混凝土的強度。與普通引氣減水劑不同，高效引氣減水劑可用于配制高強度混凝土，并且能解決高強混凝土的抗凍溶性的問題。摻高效引氣減水劑能使混凝土內(nèi)部氣泡間隔系數(shù)減小，所以耐久性好。

四、高效引氣減水劑的應(yīng)用

商品混凝土往往需要長距離運輸，而施工時采用泵送，因此大多制備大流動性、塌落度的經(jīng)時損失小的混凝土。采用普通引氣減水劑很難滿足使用要求，因為經(jīng)60min,普通引氣減水劑的混凝土塌落度損失6cm左右，而高效引氣減水劑僅為 1cm以下。另外，由于集料質(zhì)量劣化而采用碎石、人造砂或海砂，致使單位用水量提高，影響混凝土強度和耐久性。摻高效引氣減水劑后，單位用水量可比普通引氣減水劑減少15kg/m3,同時水泥用量還可以減少20~30kg/m3.因此高效引氣減水劑的使用比例迅速增長，逐漸取代普通引氣減水劑而占領(lǐng)商品混凝土市場。

混凝土中應(yīng)用高效引氣減水劑可以改善混凝土拌合物流動性，調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時間、硬化性能及混凝土的耐久性，在施工方面可以保證質(zhì)量、在經(jīng)濟方面可以節(jié)約一定資金。由此可見，大力提倡使用高效引氣減水劑在建筑施工中是一個方向。