化學(xué)外加劑對水泥性能的影響

化學(xué)外加劑對水泥性能的影響第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)外加劑在水泥中的應(yīng)用減水劑的品種減水劑與水泥的作用機理研究現(xiàn)狀減水劑對水泥水化的影響摻減水劑的新拌水泥漿體性能2第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、化學(xué)外加劑在水泥中的應(yīng)用化學(xué)外加劑是為改善水泥凈漿、砂漿和混凝土某些性能而摻入的化學(xué)品。主要成分是表面活性劑,這些表面活性劑都屬于陰離子型表面活性劑。常用的有減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑、速凝劑、防凍劑等。3第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月外加劑的family液體減水劑主要應(yīng)用于商品混凝土，粉末減水劑主要應(yīng)用于灌漿料，水泥自流平。4第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月高效減水劑是所有混凝土外加劑產(chǎn)品中最重要，也是應(yīng)用最廣泛的品種?；瘜W(xué)外加劑技術(shù)的進步主要依靠不斷進步的減水劑新品種。目前，減水劑品種不斷增加，已經(jīng)發(fā)展成了一個品種齊全的減水劑家族。5第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月品種減水率優(yōu)點缺點適宜摻量木質(zhì)素系（LGS）一般＜10%不會超過15%保水性好，成本低緩凝，引氣0.2％～0.3％萘系（FDN）20%~25%不緩凝不引氣。生產(chǎn)工藝成熟在預(yù)拌混凝土中使用時塌落度損失大，大摻量時容易泌水。堿性高。0.2％～1.0％2、減水劑的品種6第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月三聚氰胺系（PMS）15%~25%不緩凝不引氣，耐高溫性能比萘系好，適合于蒸汽養(yǎng)護的混凝土制品，且低堿環(huán)保生產(chǎn)工藝要求嚴格以外，塌落度損失快，貯存時間短。0.5％～2.0％氨基磺酸鹽系（AS）20%~35%引氣量很小，配置的混凝土流動性好，塌落度損失小混凝土保水性能差，易泌水。原料價格相對偏貴，生產(chǎn)成本偏高0.2-%0.6%7第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月脂肪族磺酸系（FAS）15%~25%減水分散效果好，不緩凝，引氣量小，生產(chǎn)工藝簡單，成本低。這種減水劑液體呈明顯的棕紅色，摻入混凝土中后易滲色，經(jīng)常受到用戶的質(zhì)疑。1%-2%聚羧酸系（PCE）25%~45%摻量低，減水率高，塌落度損失小，無堿無氯。儲存穩(wěn)定性差，有效摻量區(qū)間內(nèi)拌和物流動度對摻量敏感不易控制0.4%~0.25%8第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3、減水劑的作用機理研究現(xiàn)狀減水劑與水泥相互作用的基礎(chǔ)是外加劑在水泥顆粒上發(fā)生了吸附現(xiàn)象，吸附改變了水泥顆粒的表面電特征，表面水化膜層和水化速率等一系列表面物理化學(xué)性質(zhì)。a為小分子量的線性分子結(jié)構(gòu)外加劑在水泥顆粒上的吸附b為大分子量的線性分子結(jié)構(gòu)外加劑在水泥顆粒上的吸附9第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月①水泥顆粒吸附外加劑后，使水泥顆粒帶有相同的負表面電位，表面電位絕對值增加，因為水泥顆粒表面產(chǎn)生的靜電斥力使固體顆粒分散。減水劑對水泥的分散與塑化機理10第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月②外加劑吸附層產(chǎn)生的立體空間位阻作用使水泥顆粒分散。11第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月③攪拌水的表面張力減小，引起水泥顆粒分散。④在水泥顆粒表面形成一層高分子聚合物潤滑膜?！?.12第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月對水泥水化速率的影響對水泥水化熱的影響對水泥水化產(chǎn)物形貌的影響4、減水劑對水泥水化的影響13第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月對水泥水化速率的影響水泥早期水化過程的放熱量與時間的關(guān)系曲線如下：田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)14第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月水泥早期水化過程的放熱速率與時間的關(guān)系曲線如下：田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)15第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月在水化最初時間內(nèi)，水化放熱速率與化學(xué)外加劑的分散性能有密切關(guān)系，由于水泥顆粒的高度分散，最初幾十分鐘的水化速率得到加快。摻加PC高效減水劑的新拌水泥漿體在最初的水化放熱量最大，放熱速率也最高。16第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)讲煌咝p水劑的新拌水泥漿體3天水化放熱速率曲線田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)17第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月?lián)讲煌咝p水劑的新拌水泥漿體3天水化放熱速率曲線測定結(jié)果證實了高效減水劑對水化誘導(dǎo)期的延長。與高效減水劑對快速水化期的促進相反，PC對水化誘導(dǎo)期的延長最為明顯。水化熱和水化放熱速率結(jié)果說明外加劑能夠加速水化初期的水化速率，且延長水泥水化的誘導(dǎo)期。18第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月對水泥水化熱影響馬保國等.不同減水劑對水泥水化的作用機理研究.混凝土與水泥制品.2007（5）：6-8如圖所示是在0.3水灰比下，水泥的水化放熱曲線：19第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月從圖中可以看出，隨著減水劑摻量的增加不僅水泥水化誘導(dǎo)期的延長程度增大，更明顯的是放熱的峰值也隨之下降，因此在水泥中添加外加劑有助于減小溫度開裂的可能性。20第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月對水泥水化產(chǎn)物形貌的影響水泥顆粒表面吸附的有機高分子會改變水泥顆粒表面特性，進而改變水泥水化進程和水化產(chǎn)物形貌。水灰比為0.29的水泥和水體系水化10分鐘后得形貌觀察：田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)21第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月水灰比為0.29時，加入占水泥質(zhì)量0.5％的萘系高效減水劑FDN的水泥漿體的針狀水化產(chǎn)物尺寸較大，形狀較完整。田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)22第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月W/C=0.29時，摻加水泥質(zhì)量0.50％的脂肪族磺酸鹽高效減水劑后，大的絮凝結(jié)構(gòu)被分散，整體上水泥顆粒分布均勻，絮凝顆粒團更加細小。水泥顆粒表面存在一層細小的毛絨狀水化產(chǎn)物，顆粒邊界變得更模糊。田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)23第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月W/C=0.29時，摻加水泥質(zhì)量0.30％的聚羧酸鹽高效減水劑,新拌水泥漿體的整體結(jié)構(gòu)非常均勻，水泥顆粒幾乎呈完全分散狀態(tài)。水泥顆粒沒有絮凝狀態(tài)，小顆粒均勻分散在大顆粒的空隙中。田娜.不同類型高效減水劑的性能研究碩士學(xué)位論文.北京：北京工業(yè)大學(xué)24第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)：未摻高效減水劑的水泥漿體中的水泥粒子是以絮凝狀態(tài)存在的，大小顆粒的水泥粒子形成了連續(xù)的絮凝結(jié)構(gòu)。摻加高效減水劑的水泥漿體中水泥粒子呈分散狀態(tài)，水泥顆粒均勻地分散在整個結(jié)構(gòu)中。含萘系、脂肪族和氨基磺酸鹽高效減水劑的系統(tǒng)仍有微弱的絮凝結(jié)構(gòu)存在，有小顆粒粘附在大顆粒上的現(xiàn)象，而摻聚羧酸高效減水劑的系統(tǒng)中，水泥顆粒幾乎呈完全的分散狀態(tài)，細小顆粒均勻地分散在大顆粒的孔隙中，顆粒間的孔隙小而均勻。25第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月5、摻減水劑的新拌水泥漿體性能對水泥漿流動性的影響：高效減水劑能夠改善水化產(chǎn)物的粒徑分布，使小粒子增加，平均粒徑減小，提高水泥顆粒的分散性，從而改善新拌水泥漿體的流變性。在混凝土用水量和水泥用量不變的情況下,摻加減水劑可增大混凝土的坍落度。錢亞軍.混凝土外加劑對混凝土性能的影響分析[J]山西建筑.2008(12):34-3426第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月對水泥漿體泌水性的影響：相同用水量，加減水劑的新拌水泥漿，泌水增大。但如果是要求相同塌落度的混凝土，摻加減水劑以后，混凝土的拌合用水量減少，最終的泌水會減少。化學(xué)外加劑本身對泌水性的影響