萘系和聚羧酸系高效减水剂对混凝土性能的影响比较.pdf
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1、2 0 1 1 年第 7期 7月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NC RE T E AND C EME NT P RODUC T S 2 01 1 No 7 J u l y 萘 系和 聚羧酸系高效减水剂对 混凝土性能的影响比较 张海亚 , 张斌 ( 1 江苏城市职业学院 , 南京 2 1 0 0 3 6 ; 2 南京栖霞建筑材料中心实验室 2 1 0 0 3 8 ) 摘要: 通 过试验 对萘 系高效减水剂和聚羧酸 系高效减 水 fI1 的减 水效 果以及对混凝 土性能的影响进行 了对 比。 试验结果表 明: 聚羧酸 系高效减水剂的减水效 果更好 ; 聚羧 酸 系高效减水 剂
2、提 高混凝土 的抗 压强度 、 抗 渗性和抗 碳 化性能的效果更为显著 ,而提 高抗 冻性 的效果与萘 系高效减水剂相 当;聚羧 酸 系高效减水剂能减小混凝 土的收缩 值 , 而萘 系高效减水剂对减少收缩没有作用 , 后期 甚至有 负面影响。 关键 词: 高效减水 剂; 减水率 ; 混凝土 ; 性能 Ab s t r a c t :A c o mp a ri s o n b e t we e n t h e e f f e c t s o f n a p h t h a l e n e s e r i e s s u p e r p l a s t i c i z e r a n d p o
3、l y c a r b o x y l a t e s e ri e s s u p e r p l a s t i c i z e r o n t h e c o n c r e t e S p e r f o r ma n c e s i s ma d e b y e x p e r i me n t s T h e r e s u l t s s h o w t h a t p o l y c a r b o x y l a t e s e ri e s s u p e r p l a s t i c i z e r i s b e t t e r i n r e d u c i n g
4、 wa t e r a n d mo r e e f f e c t i v e i n i n c r e a s i n g t h e c o n c r e t e S c o mp r e s s i v e s t r e n g t h ,p e r me a b i l i t y r e s i s t a n c e a s w e l l a s c a r b o n a t i o n r e s i s t a n c e ;b u t i t i s a s e f f e c t i v e a s n a p h t h a l e n e s e r i e
5、 s s u p e r p l a s t i e i z e r i n i n c r e a s i n g t h e c o n c r e t e s f r o s t r e s i s t a n c e I n a d d i t i o n ,p o l y c a r b o x y l a t e s e r i e s s u p e r p l a s t i c i z e r i s a b l e t o r e d u c e t h e s h ri n k a g e o f c o n c r e t e , w h i l e n a p h t
6、 h a l e n e s e rie s s u p e r p l a s t i c i z e r i s u n a b l e , a n d e v e n h a s n e g a t i v e e f f e c t i n t h e l a t e r a g e o f c o n c r e t e Ke y wo r d s :S u p e r p l a s t i e i z e r ; W a t e r r e d u c i n g r a t i o ; C o n c r e t e ; P e rf o rm a n c e s 中图分类号
7、: T U 5 2 8 文献标 识码 : A 文章编号 : 1 O O O 一 4 6 3 7 ( 2 O 1 1 ) 0 7 - 1 O 一 0 4 0前言 混凝土减水剂是最常用的外加剂之一 。 早在 2 0 世纪 4 O年代 ,木质素系减水剂 和具有 同等效果 的 各种减水剂的开发和研究工作就已发展起来 , 6 O年 代初 以萘系减水剂 为代表的第 二代高效减水剂 问 世 ,到 了 8 0年代 出现了以聚羧酸系减水剂为代表 的第三代高性能减水剂 。作为萘系等第二代减水剂 的理想更新换代产品, 聚羧酸系高效减水剂性能的 提高是全面的 , 无论从减水效果还是技术性能上来 说都有质的飞跃 。本文
8、通过试验详细对比了萘系高 效减水剂和聚羧酸系高效减水剂减水率 的差异及 其对混凝土性能的不同影响。 1 试 验 1 1 原材 料 水泥 :P 5 2 5级硅酸盐水 泥( 以下简写 为 O) 、 P 0 4 2 5级普通硅酸盐水泥( 以下简写为 H) , 其 主要技术指标见表 1 。 掺合料 : 磨细二级粉煤灰 , 密度 2 1 O g e m , 比表 面积 3 7 5 m 2 k g , 细度 8 0 1 m筛余 2 8 。 集料 : 碎石 , 粒径 5 2 5 mm, 表 观密度 2 7 4 0 k g m ,含水率 1 0 ;中砂 ,细度模数 2 6 ,表观密度 2 6 6 5 k g
9、m ,含水率 0 1 6 ,含泥量 3 0 ,吸水率 1 1 。 外加剂 : 萘系高效减水剂 ( 以下简写为 R H) 、 聚 羧酸系高性能减水剂 ( 以下简写为 S P ) 。 1 2 试 验方 法 按照 G B T 2 4 1 9 2 0 0 5 水泥胶砂流动度测定方 法 测试外加剂 的减水率 , 水泥胶砂流动度控制在 1 7 5 - 1 8 5 ram 之 间 , R H 和 S P的设 计掺 量 分 别 在 0 8 - 2 0 和 0 5 - 2 5 之间变化 。 混凝土抗压强度测试参照 G B 厂 r 5 O 0 8 1 2 0 0 2 ( 普 通混凝 土力学性 能试验 方法标 准
10、,试件 尺寸 为 1 5 0 ramx 1 5 0 mmx 1 5 0 mm , 养护温 度为( 2 0 3 ) c C, 湿 度不小于 9 0 , 养护到规定龄期后进行抗压试验。 表 1 水泥的主要技术指标 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 张海亚 , 张斌 萘系和聚羧酸系高效减水剂对混凝土性能的影响 比较 参照 G B J 8 2 8 5 普通混凝土长期性能和耐久性 能试验方法 ,测定硬化后混凝 土的抗渗性 、抗冻 性 、 抗碳化性能 和收缩性能 。其中抗冻性试验采用 快冻法 ,冻融试件尺寸为 1 0 0 mm x 1 0 0 mmx 4 0 0 m m, 试
11、件每组三块 , 在冻融达到以下三种情况时停止 : a 已达到 3 0 0次循环 ; b 相对动弹性模量下降到 6 0 以下 ; c 质量损失达 5 以上 。混凝土抗快速冻融次 数应 以同时满足相对动 弹性模量值不小于 6 0 和 重量损失率不超过 5 时的最大循环次数来表示。 1 3 试验方案 基准配合 比按照 C 3 5强度等级设计。各组混凝 土配合 比的粉煤灰掺量均 占水泥量的 2 5 , 砂率均 为 3 8 5 , 坍落度控制在( 1 9 0 +_ 2 0 ) mm。混凝土配合 比及新拌混凝土性能如表 2所示。 表 2 混凝土 配合 比及新拌 混凝 土性 能 2结果 与讨 论 2 1 减
12、水率 两种水泥分别掺加 R H和 S P高效减水剂 , 其减 水率随掺量的变化如图 1 所示。 2 0 0 1 5 O 褂 羹1 0 0 50 O 褂 * 餐 减水剂 掺量 ( a ) 硅酸盐水泥 减 水 剂 掺 量 ( b ) 普通硅酸盐水泥 图 l 减水率随 t, g l 剂掺量 的变化 由图 1可见 , 聚羧酸系减水剂对硅酸盐水泥和 普通硅酸盐术泥的减水率均 明显优于萘系减水剂 。 聚羧酸系减 剂用于硅酸盐水泥时 , 掺量为 0 5 时 就有很显著 的减水效果 , 随着掺量的增加减水率继 续增加 , 但掺量增加到 1 0 后减水效果 的提高并不 显著 , 而萘系减水剂的减水率仍随着掺量增
13、加继续 增加 。聚羧酸系减水剂用于普通硅酸盐水泥时 , 减 水率随着掺量的增加呈增长趋势 , 掺量超过 1 6 后 增长趋势渐缓 , 萘系减水剂 的减水率随掺量增加而 缓慢增加 。 由此可见 , 聚羧酸系减水剂 的减水率 比萘系减 水 剂高得多, 且用于普通硅酸盐水泥时可达到 比用 于硅酸盐水泥高很多的减水率。 2 2 混凝土的力学性能 对标准养护条件下的各 组混凝土试件分别测 定 3 d 、 7 d和 2 8 d的抗压强度 , 结果如表 3 。 表 3 混凝土各龄期 的抗压强度 从表 3可以看出 , 掺加高效减水剂后的混凝土 不同龄期 的抗压强度值均高于基准混凝土。水灰 比 是影响混凝土强度
14、的重要因素, 水灰 比的降低可 以 提高混凝土的密实度 ,进而提高混凝 土的强度 , 使 用高效减水剂后大大降低了水灰 比, 使得混凝土的 抗压强度显著提高,并且水灰 比最小的 0 一 S P组混 凝土各龄期抗压强度最高。 一 1 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1年第 7期 混凝土与水泥制品 总第 1 8 3期 2 - 3 硬化混凝土的耐久性 碳化深度如图 3所示。 2 3 1 抗渗性 进行抗渗性试验时 , 由于试件在规定压力下没 有 出现渗水 , 则劈开试件 , 测试其 内部渗水高度 , 以 评价其抗渗能力。测得各组t 昆凝土试件平均渗透高
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