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助磨剂原料对水惔与减水剂相容性的影响?qing)改?/h1>
发布旉Q?021-03-20  来源Q?a href='http://www.gpvhry.cn/news/126.html'>http://www.gpvhry.cn/news/126.html

助磨剂原?/a>Ҏ(gu)泥与减水剂相Ҏ(gu)的影响?qing)改?/a>




目前Q水泥助剂因其h良好的助提产、改善水泥性能的作用而被q泛用于水惔生中,同时随着我国施工技术和预拌(商品)混凝土的快速发展,水惔与؜凝土减水剂的相容性成Z个重要的性能Q也是؜凝土施工中经帔R到的问题。虽?dng)影响水惔与؜凝土减水剂相?gu)的因素包括水惔l度、颗_配、矿物组成、碱含量、؜合材cd和品质、石膏种cd掺量、颗_配、助剂、减水剂U类和掺量等多个斚w。然而,׃目前l大多数水惔生中均使用助磨剂,其对水惔与减水剂相容性的影响昑־来重要。但是由于缺乏大量的研究关于助磨剂的使用Ҏ(gu)泥与减水剂相Ҏ(gu)的影响规律不甚清楚Q导致行业内普遍担心(j)甚至论断使用助磨剂后?x)对水惔与减水剂的相?gu)生不良媄(jing)响。因此,探明助磨剂对水惔与减水剂的相Ҏ(gu)媄(jing)响规律及(qing)改善措施是水泥行业和混凝土行业h员急切兛_(j)的问题。故本文在研I目前水泥助剂的主要组分有机醇胺和多元醇化合物Ҏ(gu)泥与萘系减水剂或聚羧酸减水剂的相Ҏ(gu)媄(jing)响的基础上,分别从g~水泥早期水化和为浆体引入微气(chng)的方面,探讨~凝剂和引气剂对水惔与减水剂相容性的改善作用?/span>




1试验




1.1原材?/span>




(1)水惔熟料为北京新北水水惔有限责Q公司酸盐熟料,_煤Cؓ(f)北京京能热电(sh)厂低钙粉煤灰Q矿渣ؓ(f)沛_宣化矿渣Q熟料、粉煤灰和矿渣的化学成分见表1。石膏ؓ(f)天然二水矌Q结晶水18.65%QSO3含量42.11%?/span>






(2)有机助磨剂:(x)三乙醇胺(TEA)、三异丙醇胺(TIPA)、乙二醇(EG)、丙三醇(GLY)?a href="http://www.gpvhry.cn/gxsy/" target="_blank">Ҏ(gu)三?/a>醇胺(M-TEA)、复合助剂(按照TEA∶TIPA∶EG∶GLY∶M-TEA∶H2O=1?????4的比例配ӞCؓ(f)FHGA)?/span>




(3)~凝剂及(qing)引气剂:(x)六偏酸?SHMP)、葡萄糖酔R(Sod)、蔗p?Suc)、十二烷基硫酔R(K12)?/span>




(4)萘系减水剂ؓ(f)重庆(jin)?jng)某公司生的萘p高效减水剂Q含固量30%Q聚酸减水剂ؓ(f)减水剂ؓ(f)北京某公司生产的聚羧酸减水剂母液Q含固量?0%?/span>




1.2试验Ҏ(gu)




1.2.1水惔的制?/span>






按照?中的水惔配比Q采用?00×500mm的实验室磨自制水惔Q每ơ粉?kgQ粉?5minQ出时间ؓ(f)5min。制备的水惔45μm{余量ؓ(f)13.5%Q比表面Uؓ(f)411m2/kg?/span>




1.2.2助磨剂的掺入方式




Z(jin)避免水惔l度Ҏ(gu)泥与减水剂相Ҏ(gu)的影响Q?.2.1中自制的同一U水泥,采用助剂?qing)其他外加剂以外掺的方式加入Q即直接滴加到试验水中?/span>




1.2.3相容性的表征




以水泥净流动度表征水惔与减水剂的相Ҏ(gu),净流动度试验按照JC/T1083?008《水泥与减水剂相Ҏ(gu)试验方法》进行,水灰比ؓ(f)0.29。设计水泥净流动度?250u10)mm来确定减水剂的掺量,定得萘pd水剂的掺加量?.0wt%Q聚酸减水剂母液的掺加量ؓ(f)0.3wt%?/span>




1.2.4水惔性能试




水惔凝结旉依据GB/T1346?011《水泥标准稠度用水量、凝l时间、安定性检方法》进行;水惔胶砂强度依据GB/T17671?999《水泥胶砂强度检方法ISO法》进行?/span>




2l果与讨?/span>




2.1助磨剂对水惔与萘pd水剂的媄(jing)?/span>




不同助磨剂对pd水剂的水泥净流动度的媄(jing)响结果见??/span>






由图1可知Q随着助磨剂掺量的增加QTEA、TIPA、GLY、M-TEA、FHGA均0min?0min?0min水惔净流动度逐渐减小Q而EG使水泥净流动度略有增加。由此说明,除EG助磨剂外Q其他五U助剂的掺入对水惔与萘pd水剂的相Ҏ(gu)有不良影响Q其中媄(jing)响大顺序ؓ(f)QGLYQTEAQM-TEAQFHGAQTIPA。相比于0min?0minQ助剂?0min水惔净流动度的媄(jing)响最大,最高净流动度减小80mm?/span>




2.2助磨剂对水惔与聚酸减水剂相Ҏ(gu)的影响




不同助磨剂对酸减水剂的水惔净流动度的媄(jing)响结果见??/span>






由图2可知Q不同助剂Ҏ(gu)泥净流动度的媄(jing)响随掺其掺量表现Z同的规律Q即助磨剂掺量较?yu)?TEA、TIPA、EG、GLY、MTEA掺量Q?.015wt%或FHGA掺量Q?.01wt%)Ӟ助磨剂基本不?x)对水惔净流动度产生不良影响Q甚至略有改善作用;但当其掺量较大时QTEA、GLY、M-TEA、FHGA均水惔净流动度减小Q但减小q度?5mm范围内,而EG、TIPAҎ(gu)泥净流动度无不良媄(jing)响。由此说明,助磨剂对水惔与聚酸减水剂相Ҏ(gu)的影响随其掺量的增加而变化,在较?yu)掺量下Q对相容性的影响不大Q甚臌有改善作用;反之Q则可能对相Ҏ(gu)生不良媄(jing)响?/span>




l合本试验而言Q助剂Ҏ(gu)泥与减水剂相Ҏ(gu)的影响有以下规律:(x)①助剂Ҏ(gu)泥与萘系减水剂相Ҏ(gu)的影响较大Q对水惔与聚酸减水剂相Ҏ(gu)的影响较小Q②助磨剂对水惔与减水剂相容性的影响与其掺量有关Q一般掺量较?yu)时Q助剂对相Ҏ(gu)的影响较小Q③EGҎ(gu)泥与减水剂的相容性没有不良媄(jing)响,而GLY、TEA、M-TEA在一定程度上对相Ҏ(gu)会(x)产生不良影响?/span>




2.3~凝剂和引气剂对水惔与减水剂相容性的改善




混凝土外加剂中缓凝剂、引气剂分别h延缓胶凝材料凝结旉和引入微气泡的作用Q但它们同时也具有改善؜凝土和易性的作用Q故研究其对水惔与减水剂相容性的改善作用。图3为缓凝剂和引气剂Ҏ(gu)泥与萘系减水剂相Ҏ(gu)的影响?/span>






由图3可知Q缓凝剂和引气剂均具有改善水泥与萘系减水剂相Ҏ(gu)的作用Q随其掺加量的增加,改善作用逐渐增大。其中,六偏酸钠提高水泥净流动度的幅度较?yu)?8mm范围?Q葡p糖酔R主要提高60min水惔净流动度(提高8?2mm)Q蔗p和十二烷基酸钠对水惔净流动度均有很好地改善作?提高6?6mm)。同{掺量下Q其提高水惔净流动度的效果大ؓ(f)QK12QSucQSodQSHMP?/span>




2.4助磨剂、缓凝剂和引气剂Ҏ(gu)泥与减水剂相Ҏ(gu)的影响机理分析




一般水泥浆体保持流动性或塑性主要发生在水化诱导前期和诱导期Q故q两个阶D늚水化速率、进E和水化产物{是影响水惔体动性能的关键。而水泥矿物中C3A又是水化速率最快的Q其Ҏ(gu)泥的早期水化和浆体的动性能有重要媄(jing)响?/span>




然而,目前水惔助磨剂主要以有机醇胺和多元醇cMؓ(f)主要l分Q研I表明三乙醇胺系和三异丙醇胺助磨剂分别通过加速C3A水化和C4AF的水化作用而促(j)q水泥早期水化速率和物的生成。有国外学者通过水化热测量研I了(jin)一pd多元醇化合物作ؓ(f)助磨剂时Ҏ(gu)泥水化的影响Q发C三醇?x)给予水化反应一个适度的加速作用,表现在促(j)q了(jin)C3S的水化和铝酸盐相的水化,而且q羃短了(jin)诱导期。过快的早期水化Q一斚w?x)水惔更快地{化ؓ(f)水化产物Q导致水泥浆体过早失L动度Q另一斚w生成的水泥水化物会(x)大量包裹减水剂分?如图4所C?Q水惔体液相中的减水剂的相对数量减少(卛_水剂有效掺量减小)Q浆体流动性变差?/span>






~凝剂主要通过使水泥C3A和C3S的早期水化减慢,水化产物的{化速率降低Q从而提高减水剂的作用而提高水泥浆体流动性能。不同缓凝剂Ҏ(gu)泥的作用机理不同Q葡p糖酔R在水化早期易与水泥中的Ca2+可Ş成不E_的络合物Q降低了(jin)Ca2+度Q抑制了(jin)C3S的水化而水惔诱导期g长而缓凝?/span>




此外Q葡萄糖酔R和蔗p分子结构中存在大量的羟基,一部分可通过氢键(—O…H—O?吔R在水泥颗_表面,ȝ水惔水化q程Q晶体怺接触受到屏蔽Q改变物Ş成过E。磷酸盐能C3S水化速率显著降低Q这与其能与体系中Ca2+l合Q在水惔颗粒表面形成“不溶性”磷酔RQ抑制了(jin)水惔的水化,同时降低?jin)Ca2+度Q阻了(jin)Ca(OH)2的结晶析出,因而具有较强的~凝作用。此外,有研I表明缓凝剂Ҏ(gu)泥与减水剂具有辅助塑化效应,在水泥水化初期时Q由于缓凝剂分子较小比表面积较大Q具有较高的表面能,其比减水剂分子更易吸附在水惔颗粒上,而外加剂一般在水惔颗粒表面上的吔R属于单分子层吔RQ因此缓凝剂占有?jin)一部分减水剂在水惔颗粒表面的吸附点Q从而溶液中减水剂的有效量增大Q从而减水剂对水惔的分散作用增大,起到辅助塑化作用?/span>




引气剂K12属于阴离子表面活性剂Q在_(d)气界面上Q憎水基向空气一面定向吸附,在水泥-水界面上Q水泥或其水化离子与亲水基相吔R。引气剂的掺入水惔拌合物内形成大量微小的封闭状气(chng)Q一斚wQ这些气泡有带相同电(sh)L(fng)定向吔R层,气(chng)的相互排斥对水惔颗粒起到一定的分散作用Q另一斚wQ这些微气(chng)如同滚珠Q样Q减颗_间的摩擦阻力,使水泥浆体的动性增?如图5所C?。同时由于水分均匀分布在大量气泡的表面Q这׃能自q动的水量减少Q浆体的泌水量减,而保水性、黏聚性相应随之提高?/span>






2.5含缓凝剂/引气剂的复合助磨剂对水惔性能的媄(jing)?/span>




上述研究表明Q缓凝剂和引气剂h改善水惔与减水剂相容性的作用Q故缓凝剂/引气剂作为助剂l分配制复合助磨?10%~凝?引气?90%FHGA)Q探讨含?0%~凝剂或引气剂配制成的复合助剂Ҏ(gu)泥性能的媄(jing)响,l果见表3?/span>






p3可知Q含~凝?引气剂的复合助磨剂对水惔净流动度均有一定的改善作用Q提高净流动度q度??5mm范围内,效果最好仍是含引气剂的4#复合助磨剂。然而,四种助磨剂也延缓?jin)水泥的初凝和终凝时_(d)其中3#复合助磨剂的延缓E度最大,4#助磨剂对水惔凝结旉影响最。胶砂强度方面,1#助磨剂对水惔胶砂强度无不良媄(jing)响,2#?#均提高了(jin)水惔?d?8d胶砂强度Q其?8d增强效果显著Q?#助磨剂较大幅度地降低?jin)水泥?d?8d强度Q对水惔强度有不良媄(jing)响。由此说明,含引气剂的复合助剂虽然Ҏ(gu)泥与减水剂的相容性有良好的改善作用,但其有降低水泥强度的危害Q故使用时要严格控制其掺量?/span>




3l论




(1)助磨剂对水惔与萘pd水剂相容性的影响较大Q对水惔与聚酸减水剂相Ҏ(gu)的影响较小Q一般助剂掺量较小Ӟ其对相容性的影响较小。EGҎ(gu)泥与减水剂的相容性无不良影响Q而GLY、TEA、M-TEA对相Ҏ(gu)会(x)产生不良影响?/span>




(2)~凝剂和引气剂均h改善水惔与萘pd水剂相容性的作用Q随其掺加量的增加,改善作用逐渐增大?/span>




(3)含缓凝剂/引气剂的复合助磨剂对水惔净流动度均有一定的改善作用Qƈ延缓水惔的凝l时间。含~凝剂的复合助磨剂对水惔有增Z用,而含引气剂的复合助磨剂会(x)降低水惔的胶砂强度?/span>





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