聚羧酸保坍减水剂的作用原理主要包括以下几方面:
1. 静电斥力作用:
🔸聚羧酸保坍减水剂分子中带有许多在溶液中呈现负电性的基团,如磺酸基(-SO₃⁻)、羧基(-COO⁻)等。而水泥颗粒在水化初期表面带有正电荷(Ca²⁺),减水剂分子中的负离子会吸附于水泥颗粒上,形成吸附双电层,改变水泥颗粒表面的zeta电位。
🔸一般来说,zeta电位..值越大,水泥颗粒越倾向于相互远离,水泥颗粒间的斥力使它们分散开来,释放出被包裹的自由水,从而在保持流动性的同时减少拌合水用量,起到减水和一定的保坍作用。随着水泥水化的进行,吸附在水泥颗粒表面的减水剂减少,电位..值降低,体系的稳定性下降,但聚羧酸保坍减水剂因其特殊的分子结构,能在较长时间内维持一定的静电斥力,延缓坍落度损失。
2. 空间位阻作用:
🔸聚羧酸保坍减水剂呈梳形结构,主链上带有多个带电基团,对于水化初始带正电的水泥颗粒具有较强的吸附能力。
🔸其侧链带有亲水性的活性基团,能吸附在水泥颗粒的表面从而形成一层减水剂分子吸附层。当水泥颗粒相互靠近时,吸附层会发生相互重叠,产生较大的空间位阻斥力,阻止水泥颗粒的聚集,使水泥颗粒保持较好的分散状态,进而保持混凝土的坍落度。这种空间位阻作用在较长时间内能够有效抵抗水泥水化过程中产生的颗粒聚集,起到保坍的效果。
3. 缓凝作用:
🔸 聚羧酸保坍减水剂中的羧酸可以与水泥中的钙离子形成络合物,延缓水泥的水化反应速度,使水泥在较长时间内保持较好的流动性,从而起到保坍作用。水泥的水化反应速度减慢,生成的水化产物减少,自由水的消耗速度降低,混凝土的坍落度损失也就相应减缓。
4. 水分保持作用:
🔸聚羧酸保坍减水剂的分子结构中含有大量的亲水性基团,这些基团能够与水分子形成较强的氢键作用,吸附和保持大量的水分。在混凝土体系中,这些被吸附的水分不易流失,能够为混凝土提供持续的水分供应,保持混凝土的坍落度。即使在水泥水化过程中消耗了一部分自由水,聚羧酸保坍减水剂吸附的水分也能在一定程度上补充,维持混凝土的流动性。
5. 缓释作用:
🔸聚羧酸保坍减水剂的分子结构可能设计成具有一定的缓释性能。在碱性的混凝土环境中,减水剂分子中的某些化学键或基团会逐渐水解或发生其他化学反应,缓慢释放出具有分散作用的活性成分。这种缓释作用能够在混凝土搅拌后的一段时间内持续发挥分散效果,弥补因水泥水化和减水剂消耗导致
保坍减水剂的性能特点主要包括以下方面:
在混凝土搅拌后的较长时间内,能够有效保持混凝土的坍落度基本不损失或损失很小。例如,在一些特定的工程应用中,混凝土在两小时甚至更长时间内坍落度仍能满足施工要求,这对于长距离运输、大体积混凝土施工以及需要长时间连续作业的工程来说非常重要,可以确保混凝土在施工过程中始终具有良好的流动性和可泵送性,避免因坍落度损失过快而导致的施工困难和质量问题。
对不同类型的水泥、骨料以及不同的施工环境和条件都有较好的适应性,能够在各种复杂情况下保持混凝土的坍落度。无论是普通硅酸盐水泥、矿渣水泥还是粉煤灰水泥等,保坍减水剂都能发挥出较好的保坍效果。
2. 一定的减水效果:
3. 对混凝土凝结时间影响较小:
🔸与单纯的缓凝剂相比,保坍减水剂在保持坍落度的同时,对混凝土的凝结时间影响相对较小。它可以在不明显延长混凝土初凝和终凝时间的情况下,实现良好的保坍效果,确保混凝土能够在合理的时间内达到足够的强度,满足工程施工的进度要求。
4. 与其他外加剂的相容性好:
🔸能够与其他混凝土外加剂如早强剂、引气剂、防冻剂等较好地兼容,可以根据具体的工程需求进行复配使用,以满足混凝土在不同环境和性能要求下的施工需要。例如,在冬季施工时,可以与防冻剂配合使用,既保证混凝土的坍落度,又能使混凝土在低温环境下正常凝结和硬化。
5. 环保性:
🔸多数保坍减水剂的生产过程相对环保,不含有害物质如甲醛、氨等,对环境和人体健康的危害较小。并且在混凝土使用过程中,能够减少水泥的用量,降低能源消耗和二氧化碳排放,符合现代建筑行业对绿色环保材料的要求。
6. 低碱含量和低氯离子含量:
🔸保坍减水剂的碱含量通常较低,这可以减少碱骨料反应的发生风险,避免混凝土因碱骨料反应而产生裂缝和破坏,提高混凝土的耐久性。同时,低氯离子含量可以防止钢筋的锈蚀,保证混凝土结构的长期稳定性,尤其适用于对耐久性要求较高的工程,如海洋工程、桥梁工程、地下工程等。
如果混凝土坍落度损失大,可以考虑以下几种解决方法:
适当增加聚羧酸保坍减水剂等保坍剂的量,让其更好地发挥保持坍落度的作用。但要注意不能过量添加,以免影响混凝土的其他性能,如强度和凝结时间。
加入缓凝剂来延缓水泥的水化速度,使混凝土在较长时间内保持流动性。像葡萄糖酸钠就是一种常用的缓凝剂,它可以和水泥中的成分发生反应,减缓水化进程。
🔸在符合设计要求的强度和耐久性的前提下,适当增加水胶比,补充混凝土中的水分,以提高坍落度。不过,增大水胶比可能会降低混凝土的强度,所以需要谨慎调整。
🔸减少水泥用量或更换水泥品种。有些水泥的水化速度快,会导致坍落度损失大,换成水化热较低、凝结速度稍慢的水泥品种可能会改善坍落度损失情况。
3,控制施工条件
温度越高,水泥水化速度越快,坍落度损失越大。在高温环境下,可以采取降温措施,如给原材料遮阳、使用冰水搅拌混凝土等,降低混凝土的初始温度,从而减缓坍落度损失。
尽量减少混凝土从搅拌站到施工现场的运输时间,以及在施工现场的等待时间,加快施工进度,让混凝土在坍落度损失不大的情况下及时浇筑。
1. 良好的坍落度保持能力:
🔸长时间保坍:
🔸适用范围广:
🔸保坍减水剂在保持混凝土坍落度的同时,通常也具有一定的减水作用,可以减少混凝土中的用水量。一般来说,减水率可达到15% - 30%左右,这有助于提高混凝土的强度和耐久性。减少用水量可以降低混凝土的水胶比,使混凝土更加密实,从而提高混凝土的抗压强度、抗渗性、抗冻性等性能。
1,调整外加剂
🔸增加保坍剂用量:
🔸使用缓凝剂:
2,优化配合比
a,调整水胶比:
b,调整水泥用量和品种:
a,控制温度:
b,缩短运输和等待时间: