聚羧酸減水劑與減縮劑的相容性研究.pdf

1、高性能混凝土由于其具有優(yōu)良的工作性能、高強(qiáng)和耐久性好的突出優(yōu)勢(shì)而被廣泛研究和應(yīng)用。高效減水劑的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)混凝土高性能化的必要技術(shù)手段，正是高效減水劑的應(yīng)用使混凝土實(shí)現(xiàn)(超)低水膠比成為可能。然而高性能混凝土采用(超)低水膠比時(shí)，混凝土體積收縮顯著，由此引起的開裂風(fēng)險(xiǎn)大大提高。因此研究改善高性能混凝土體積收縮導(dǎo)致開裂影響耐久性的相關(guān)問題迫在眉睫。減縮劑是一種能從本質(zhì)上顯著抑制混凝土收縮的化學(xué)外加劑，近年來受到越來越多的關(guān)注和重視，因此減縮

2、劑的應(yīng)用將來可能成為一種趨勢(shì)。利用高效減水劑和減縮劑以實(shí)現(xiàn)高性能混凝土優(yōu)良的工作性能和低收縮效果時(shí)，兩者將不可避免在混凝土中共同使用，因此研究高效減水劑和減縮劑共同使用可能引起的一系列相容性問題具有積極的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　 本文對(duì)高效減水劑與減縮劑相容性的研究主要從兩者共同使用時(shí)對(duì)減水劑塑化效果的影響、對(duì)減縮劑減縮效果以及對(duì)水泥基材料力學(xué)性能的影響來展開。在此基礎(chǔ)上，采用紫外-可見光分光光度計(jì)(UV)、Zeta電位儀、熒

3、光光譜儀、X射線衍射(XRD)及氮吸附分析儀等分析手段對(duì)聚羧酸減水劑與減縮劑相容性機(jī)理進(jìn)行研究，結(jié)果表明：
　　 減縮劑對(duì)聚羧酸減水劑塑化效果基本不存在負(fù)面影響，對(duì)凈漿流動(dòng)度甚至有增大作用；聚羧酸減水劑與減縮劑同摻后對(duì)水泥基材料的減縮效果增強(qiáng)；減縮劑3.0％摻量下，減縮劑(SRA-SBT)與醚類聚羧酸減水劑(PC1)同摻后砂漿強(qiáng)度僅為單摻PC1組的78.6％，低于減縮劑(SRA-G)與PC1同摻組的強(qiáng)度，與酯類聚羧酸減水劑(PC

4、2)同摻后的砂漿強(qiáng)度下降幅度均小于5％，且可以改善減縮劑內(nèi)摻對(duì)砂漿力學(xué)性能的負(fù)面影響；減縮劑與聚羧酸減水劑同摻后混凝土強(qiáng)度較單摻減水劑組下降幅度小于7％，較與萘系減水劑同摻組高5MPa左右。由此可知，PC1與減縮劑SRA-G的相容性優(yōu)于與減縮劑SRA-SBT的相容性，PC2與兩種減縮劑的相容性均較好。
　　 采用UV、zeta電位儀及熒光光譜儀等分析手段，研究了水泥基材料對(duì)兩者的吸附、兩者同摻后對(duì)水泥漿體zeta電位以及對(duì)聚羧酸

5、減水劑微結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)減縮劑的加入會(huì)略微降低摻有聚羧酸減水劑的水泥顆粒表面zeta電位，但會(huì)明顯降低摻有萘系減水劑的靜電斥力，并且使聚羧酸的根均方半徑增大且PEO支鏈得到伸展，有利于增加其空間位阻勢(shì)能，從而可以適當(dāng)增加聚羧酸減水劑的塑化效果。
　　 通過研究減縮劑存在下對(duì)孔隙溶液蒸發(fā)速率、砂漿和混凝土質(zhì)量損失的影響，探討兩者同摻后引起水泥基材料減縮效果變化的原因。減縮劑主要通過降低溶液表面張力來實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥基材料的收縮抑制效果；

6、同時(shí)減縮劑能夠增加溶液粘度并減小孔隙溶液的蒸發(fā)速率和在孔隙中的遷移速度，因此使水泥基材料質(zhì)量損失速率降低，也能夠在一定程度上降低其干燥收縮。
　　 采用XRD及氮吸附等分析手段，研究了兩者同摻后對(duì)水泥石中氫氧化鈣衍射峰強(qiáng)度、化學(xué)結(jié)合水含量以及水泥石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響，探討引起水泥基材料力學(xué)性能發(fā)生改變的原因。減縮劑對(duì)水泥水化的影響主要表現(xiàn)為不同齡期水泥石中化學(xué)結(jié)合水以及氫氧化鈣含量的降低，當(dāng)減縮劑摻量為3.0％時(shí)可使水泥石中30