NMR高效减水剂与水泥适应性的应用研究

钟万余,魏江勇,汪建平

(1.建德市水利水产局,浙江 建德 311600;2.中国水电十二局科研所,浙江 建德 311600)

NMR高效减水剂是以奈系为基础的复合型减水剂,是当前混凝土中使用最多的外加剂,但在工程应用中还存在与水泥的适应性问题,主要表现在:混凝土拌和物的速凝、假凝、超缓凝、坍落度经时损失大等现象,而坍落度损失大最为普遍,这些问题会影响工程质量,因此有必要进行分析和研究。

1 适应性原因分析

高效减水剂与水泥适应性的问题与胶凝材料的成分、细度、水泥磨细阶段的差异以及高效减水剂的品种、作用机理、原材料的选用、制造工艺等有关。根据有关资料,其影响因素主要有以下几方面:

1.1 水泥影响因素

水泥影响因素[1].见表1。

表1 水泥影响因素表

1.2 高效减水剂的影响因素

(1)奈系高效减水剂的磺化度、平均分子量、分子量分布以及聚合度、聚合性质均会影响水泥的塑化效果和适应性。

(2)高效减水剂的状态。掺加液态减水剂比粉状的塑化效果好5%[1].。

(3)掺量。在饱和点之上,增加奈系高效减水剂的掺量,虽然不增大混凝土拌和物的初始坍落度,但可使混凝土在长时间内保持大坍落度。

(4)有些高效减水剂中复合了木钙糖钙类组分,当遇到表1中的情况,尤其是以无水石膏作为调凝剂的水泥或以掺火山灰、煤矸石为混合材料的水泥时则会产生严重的不适应性。

1.3 环境温度的影响因素

夏季高温和冬季低温对水泥适应性有较大影响。

2 改善外加剂与水泥适应性的措施和方法

(1)发现水泥不适应,有条件的更换水泥,没条件的调整外加剂。将外加剂中影响水泥适应性的组分去掉,选择塑化效果和适应性好的奈系高效减水剂,非奈系高效减水剂可选择如氨基系、密胺系、聚羧酸系等。

(2)对于坍落度经时损失大的混凝土,可采用经典做法,选用适应性好的缓凝剂,适当复配含有稳定极性微气泡组分,采用外加剂缓释技术等。

3 工程应用

3.1 浙江金华某搅拌站

NMR高效减水剂在金华商品混凝土使用初期曾多次发现坍落度经时损失大的现象,原因为:一是水泥熟料中C3A和C4AF含量较高;二是由于所用的425#水泥掺入了较多的与水泥不相适应的混合材料。

3.1.1 坍落度损失试验

将江山水泥作为参照对比坍落度损失试验见表2。

表2 坍落度损失对比试验表

3.1.2 凝结时间试验

试验表明,金华某厂525#水泥比425#水泥适应性好,搅拌站采纳了采用525#立窑水泥的建议。

3.2 浙江天台桐柏抽水蓄能电站

使用初期曾发现水泥适应性不好,速凝现象时有出现,造成无法施工的结果。经分析研究,发现该工程使用的水泥中调凝石膏是工业废石膏,混合材料是煤矸石,影响了水泥的适应性。为了进一步发现和解决问题,将工地水泥和当地原材料进行了有关试验。

3.2.1 水泥砂浆相关对比试验

水泥砂浆相关对比试验见表3。

表3 对比试验结果表

由表3可以看出,桐柏工地使用的水泥当掺用NMR高效减水剂时,初凝时间仅为20 min,有速凝现象。3,28 d抗压强度不但不增反而受损失,而使用江山水泥则正常。为了适应市场,对NMR高效减水剂的配方进行了调整,调整后先做产品检验,再做适应性试验。

3.2.2 调整后NMR高效减水剂产品的检验

调整后NMR高效减水剂产品的检验见表4,经检验符合设计要求。

表4 NMR高效减水剂性能指标表

3.2.3 NMR高效减水剂与桐柏工地42.5普通硅酸盐水泥适应性试验

NMR高效减水剂与桐柏工地42.5普通硅酸盐水泥适应性试验见表5。

表5 调整前与调整后配方凝结时间对比试验表

从表5可以看出,调整配方后水泥的凝结时间正常,NMR的掺量也减少。但坍落度损失偏大,不利于混凝土的泵送,只要加入保坍组分2/万,即可满足要求(见表6),实际使用中需根据用户需要调整配方。

表6 NMR调整配方后坍落度损失试验表

4 结 语

NMR高效减水剂可以根据不同工程,不同需要,满足不同水泥的适应性要求;随着高性能减水剂的进一步研制和应用,完全可以克服适用性限制,确保混凝土质量。

[1].孙振平.混凝土外加剂与水泥适应性[J]..混凝土外加剂,2001(3):26-31.