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高性能減水劑在混凝土中的應用與發展



隨著我國科學技術的不斷進步,建筑工程建設質量不斷提升,在工程實際建設過程中,為了確?;炷凉こ痰恼w質量,通常在混凝土中加入外加劑。高性能減水劑作為一種外加劑,在混凝土中加入減水劑是為了減少用水量,增加混凝土的強度。目前來說,在混凝土工程中所使用的高性能減水劑主要以聚羧酸類產品為主。本文著重探討了高性能減水劑在混凝土中的應用與發展。
 
 
1.高性能減水劑混凝土的特點


減水率高。在同一坍落度下,高性能減水劑的減水率較高,其減水率一般在35%以上。由于減水劑減水率高,大大降低混凝土用水量。在減水劑參量計算時,應按水泥用量的0.25%進行計算,且通過提高摻和料的用量來配制出高性能的混凝土。

(2)流動性較好。通常而言,在高性能減水劑應用過程中,不會出現流動性能變差,這樣有利于減少混凝土離析或者管泵堵塞問題的發生。要確?;炷涟韬狭闲阅?,應根據水泥的品種來優選減水劑,以確保建筑工程質量。

(3)混合料的強度得到提升。在混凝土中加入減水劑(如礦渣、粉煤灰等物質),能夠提升混合料的強度。在確保水泥用量穩定的情況下,在混凝土中加入高性能減水劑,可以將混凝土的強度提升至70%以上。
 
(4)總堿含量較低。在混凝土中加入適量的高性能減水劑,就會降低混凝土的堿含量,在一定程度上降低堿骨料反應的發生率,提高混凝土的耐久性。
 
(5)收縮較低。由于聚羧酸減水劑性能較為優良,故在原料選擇上,能夠確保配方原料的質量。加上減水劑總堿含量較低,這樣有利于維護混凝土的穩定性,防止混凝土裂縫的發生。
 
 
2.高性能減水劑的種類


高性能減水劑主要分為保坍型、功能型和減縮型三種型式。下面就這幾個類型進行簡要闡述。

(1)保坍型。保坍型減水劑一般應用于混凝土研制當中,通過加入這種類型的減水劑,確?;炷恋奶涠?,實現混凝土流動性的合理控制。
 
(2)功能型。減水劑的功能型主要分為兩種功能,一種為早強型,另一種為緩凝型。其中,早強型的減水劑可以使混凝土在早期能夠達到放熱要求,促進混凝土的凝結,這樣有利于混凝土冬季施工。然而,緩凝型減水劑在混凝土中的應用主要體現能夠維持混凝土狀態,以便于后期混凝土施工修補。但如果將這兩種減水劑融合進行使用,可以發揮水泥緩凝的作用。
 
減縮型。減水劑的減縮型主要是通過酯化反應而形合成的,不僅具有一定的減水效果和減縮功能,且能夠充分發揮混凝土減水的作用。
 
 
3.高性能減水劑在混凝土中的應用


3.1砂的含泥量控制
當含泥量大于2%時,就會影響到混凝土的流動性。對于細砂,可采用差率調整的方式促進混凝土的和易性的改善。如果降低混凝土的流動性,減水分子變會受到粘土的影響,這是因為土層結構可以吸附減水分子而降低減水劑含量。故為了改善減水劑的性能,應在減水劑中加入其他外加劑。其中,含泥率對減水劑流動性的影響見表1。
 

3.2與多數材料無法相溶由于高性能減水劑與多數材料無法相溶,故在使用減水劑時,應將混凝土中的減水劑與其他減水劑分開進行使用。因此,在更換減水劑之前,應先將容器清洗干凈,再將新的減水劑加入容器當中,在減水劑生產時,也需要將它分開進行生產。同時,減水劑無法與水泥相溶。近年來,減水劑與水泥不相溶問題引起了人們的關注。不同品牌的水泥,其減水劑分子的吸附能力不一,故為確?;炷亮鲃有?,避免減水劑分子吸附問題的出現,需要對減水劑的分子結構進行調整。
 
3.3含氣量控制為了提高混凝土的和易性,需要加強減水劑的含氣量的合理控制。首先,在含氣量使用時,應按照相關標準進行使用,采用先消后引的工藝將質量好的小氣泡保留下來。在混凝土中如果要增加含氣量,應在減水劑中加入適量的引氣劑。目前來說,與高性能減水劑不相溶的引氣劑主要為松香熱聚物引氣劑。
 
3.4溫度控制在高溫天氣下,減水劑坍落度就會增大,而在低溫天氣下,減水劑坍落度也會增長??梢?,高性能減水劑易于受到溫度的影響,故為了避免這方面的影響,在實際施工過程中,我們應加強溫度控制,避免出現溫度高低變化。與此同時,高性能減水劑結構具有一定的可調性強,在不同溫度作用下,需要對吸附基團的含量進行調整,這樣也可以避免混凝土性能受到溫度的影響。
 
3.5緩凝技術的應用在混凝土長時間使用過程中,為了確?;炷量梢赃M行調整與重造,為后期維修工作提供便利。因此,在實際施工過程中,我們可以利用減水劑的緩凝時間與高性能減水劑融合一起使用。而如果這兩種外加劑受到天氣的影響,將會導致兩者性能的降低,這主要是因為這兩種外加劑不能溶于其他材料,故在施工期間應引起注意。
 
4.發展趨勢

隨著我國社會經濟的不斷發展,混凝土制品種類越來越多,故對建筑物混凝土建設質量提出了更高的要求,目前來說,混凝土減水劑主要朝以下方向發展:

(1)多功能的減水劑應用較為廣泛。隨著全球對混凝土的強度要求不斷提升,多功能外加劑在各國不同行業中得到了廣泛推廣。其中,復合型多功能減水劑作為一種高效能的外加劑,由于具有明顯的減水效果,且能夠滿足高強混凝土制取要求,故大大提升工程的經濟效益。
 
(2)減水劑品種眾多。人們對高性能的減水劑研究多年,但只局限在高強度與高耐久性上,故還需要加強一些新材料、新工藝的新品種研制開發,這樣可以使高性能減水劑品種更加多樣化,在滿足現代經濟發展的形勢下,推動了高性能混凝土減水劑的廣泛推廣與應用,也順應了當代建筑市場的發展需求。
 
(3)降低減水劑的生產成本。在高性能減水劑制作上,實現了制作成本節約目標,減少不必要的消耗及浪費。同時還可以利用工業廢料對減水劑生產工藝和配方進行研發,以生產出物美價廉的高性能減水劑,提升減水劑在外加劑市場中的競爭力。
 
加強對高性能減水劑摻加方法的研究。經過試驗研究發現,摻加方法和摻加時間的選取,能夠大大提升高性能減水劑生產的高效性,且有利于高性能減水劑的效能發揮,這樣不僅可以確?;炷凉こ淌┕べ|量,而且能夠提升工程的整體效益。
不斷完善外加劑標準。目前而言,隨著我國混凝土外加劑種類的不斷增多,全世界各個行業對外加劑的標準的要求也越來越高。故在高性能減水劑使用過程中,需要制定完善的使用規范制度,對新的混凝土外加劑的使用和工藝提出更高的要求,同時要按照國家的規范和標準進行使用,促進各國外加劑市場更加規范化。
 
5.結語


總之,隨著我國混凝土減水劑品種的不斷增多,高性能減水劑作為一種常用的混凝土外加劑,具有明顯的優勢。目前來說,高性能減水劑作為一種減水率高、流動性好、穩定性好的外加劑,能夠有效確?;炷潦┕べ|量,得到了工程師的認可與推薦。對高性能減水劑進行研發,能夠為建筑工程施工提供質量保證,且能夠提升了建筑施工技術水平,進而促進建筑行業的迅速發展,相信不久,在科研人員的不斷努力研究下,高性能減水劑在工程行業發展中將會發揮更重要的作用與價值。

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