砂子含泥量對(duì)砼聚羧酸的影響

1、砂子含泥量對(duì)摻用聚竣酸高性能減水劑混凝土性能的影響摘要： 聚竣酸外加劑具有高減水率，高保坍性、能更高地提高混凝土強(qiáng)度有優(yōu)點(diǎn)，但 它同時(shí)對(duì)骨料中含泥量的高敏感性，本文對(duì)摻聚竣酸外加劑混凝土中含泥量的多少對(duì)混凝土性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。（摘要：聚竣酸高性能減水劑具有高減水率、 高保坍性、能更好地提高混凝土強(qiáng)度等優(yōu) 點(diǎn)備受歡迎，但它對(duì)骨料中含泥量的高敏感性卻困擾著我們， 本文就針對(duì)混凝土中細(xì)骨料的 含泥量對(duì)摻用聚竣酸高性能減水劑混凝土性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。）關(guān)鍵詞：外加劑（建議改成 聚竣酸高性能減水劑）、含泥量、工作性能、力學(xué)性能 前言：作為混凝土重要組成部分的細(xì)骨料占混凝土體積的百分之三

2、十（30%）左右，其各項(xiàng)性能的好壞直接影響到混凝土的早期工作性能、硬化后的力學(xué)性能及混凝土的耐久性等。聚竣酸減水劑是一種高性能混凝土外加劑，具有摻量低、減水率高，混凝土拌合物和易性和坍落度保持性能優(yōu)異，增強(qiáng)減縮效果顯著、低堿含量，低氯離子含量，水泥適應(yīng)性 好，綠色球保等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)混凝土的綜合性能有質(zhì)的提高，是配制高性能混凝土不可缺少的 組分。（具有低摻量、低堿含量、低氯離子含量、高減水率、水泥適應(yīng)性好、綠色環(huán)保等許 多優(yōu)點(diǎn)，摻用該外加劑的混凝土具有良好的和易性和保坍性，使混凝土的減縮效果顯著增 強(qiáng)，大大提高了混凝土的綜合性能，同時(shí)能夠減少水泥用量，是配置高性能混凝土不可缺 少的重要組成部分。）聚

3、竣酸減水劑是一類表面活性劑，其分子結(jié)構(gòu)一般含有親水主鏈和疏 水的聚氧乙烯側(cè)鏈，因此可以通過(guò)表面活性劑的分子設(shè)計(jì)和分子剪裁技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的分 子結(jié)構(gòu)，選擇合適的反應(yīng)單體，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到具有預(yù)期性能的產(chǎn)品，應(yīng)用在不同需求 和領(lǐng)域的工程上。（由于聚竣酸高性能減水劑具有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在廣大的工程領(lǐng)域得 到普遍的應(yīng)用。）（但是，）聚竣酸減水劑對(duì)混凝土中砂子含泥量卻十分敏感，砂子中的含泥量對(duì)混凝土 的影響很大，從混凝土工作性能來(lái)講， 它嚴(yán)重影響聚竣酸減水劑對(duì)混凝土的坍落度及坍落度 損失，從混凝土的力學(xué)性能來(lái)說(shuō)，當(dāng)砂子含泥量超過(guò) 3%就會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度有很大影響。（砂子含泥量超過(guò)3%對(duì)混凝土的耐久性不做

4、討論）。1、聚竣酸分子結(jié)構(gòu)聚竣酸減水劑的分子是梳狀結(jié)構(gòu)，在分子主鏈上接有許多個(gè)有一定長(zhǎng)度和剛度的側(cè)鏈。在主鏈上有能使水泥顆粒帶電的極性基團(tuán)，可以起到水泥顆粒作用，有一定的電荷排斥作用；側(cè)鏈為聚氧乙烯長(zhǎng)鏈，能阻礙了水泥顆粒相互接近，有空間位阻作用，起減水的功能。聚竣酸減水劑其在分子結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)層次：線性主鏈：以非極性基相互連接為主，主鏈上含有親水的極性基團(tuán)如竣基、磺酸基等。影響聚竣酸減水劑性能的因素為分子量、分子量分布、主鏈電荷密度。溶劑化側(cè)鏈：一般為聚氧乙烯長(zhǎng)鏈，增加空間位阻，降低水分子滲透作用，同 時(shí)起調(diào)節(jié)表面活性，影響分散性、分散保持性和引氣性。 影響聚竣酸頭號(hào)水劑性能的因素為 聚氧乙烯長(zhǎng)

5、鏈的數(shù)量、相對(duì)位置及組合。聚竣酸減水劑通常由兩種以上的不飽和單體， 通過(guò)活性可控自由基聚合反應(yīng) （ACFRPR ） 合成。聚竣酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)過(guò)程中， 不同單體隨機(jī)或有規(guī)律地聚合在一起。 如下圖為聚 竣酸減水劑典型的分子結(jié)構(gòu)示意圖。C CH2ICOOH2、聚竣酸在混凝土中的作用機(jī)理水泥漿體是一種粗分散體系的懸浮體，水泥顆粒的尺寸約在150 m,具有很高的比表面能，在熱力學(xué)上不穩(wěn)定，在水泥漿體中，由于粒子之間的距離小，相互作用強(qiáng)，容易發(fā) 生團(tuán)聚現(xiàn)象。水泥顆粒的絮凝是由于范德華力或靜電作用產(chǎn)生的顆粒間的相互吸引力所導(dǎo)致的。具有良好工作性的混凝土，水泥顆粒的懸浮體必須具有很好的分散穩(wěn)定性。靜電作用

6、和空間位阻作用是減水劑分散的主要機(jī)理，而聚竣酸減水劑的分散機(jī)理普遍認(rèn)為是空是位阻作用起主要作用。 這是因?yàn)榫劭⑺釡p水劑雖然本身是呈電負(fù)性的，吸附后能降低水泥顆粒表面的E電位，由于吸附率較小和本身所帶電量比較低，所以沒有達(dá)到改變水泥顆粒表面的電性，因此靜電作用對(duì)水泥漿體分散影響小。水泥漿體分散中聚竣酸減水劑的梳型側(cè)鏈起了重要作用。含有聚氧乙烯鏈的聚竣酸減 水劑吸附在水泥顆粒表面后，在水泥泥顆粒表面定向吸附，形成溶劑化水膜，阻止水泥顆粒間直接接觸。當(dāng)水泥顆粒相互靠近時(shí)，己吸附聚竣酸減水劑的水泥顆粒，會(huì)因?yàn)榭臻g位阻作用，使水泥顆粒相互排斥面而分開，阻止了水泥顆粒的聚集和凝聚，可以使水泥團(tuán)聚的有效尺寸

7、降低，降低了水泥漿體中懸浮固體的有效體積，從而增大流動(dòng)性，殂成良好的分形體系，聚竣酸減水劑分子對(duì)水泥顆粒的分散示意圖如下3、砂子含泥量對(duì)聚竣酸減水劑效用的影響砂子中的含泥由于其具有較水泥良好的吸附作用，因此它對(duì)聚竣酸減水劑的有很強(qiáng)的吸附作用。消耗掉了相應(yīng)減水劑用量的效能。在侯馬電廠的建設(shè)中我們對(duì)采用了康特爾聚竣酸KTTCA高性能減水劑，取得較好的成績(jī)，每方混凝土可節(jié)省費(fèi)用約二十元。3.1 試驗(yàn)原材料水泥采用山西聞喜產(chǎn)的冀東普通硅酸鹽42.5水泥；粉煤灰采用河津電廠產(chǎn)的n級(jí)粉煤灰；砂子采用新絳三家店山砂（選用含泥量低于3%）;石子采用侯馬花崗巖石（5-31.5mm連續(xù)級(jí)配）；外加劑采用康特爾聚竣

8、酸 KTTCA高性能減水劑；泥用從砂子里邊洗出來(lái)烘干后又粉磨成細(xì)粉。3.2 水泥凈漿試驗(yàn)分別按水泥量 0%、5%、10%摻入泥(內(nèi)摻法)，水泥凈漿試驗(yàn)按照混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法(GB/T80772000)進(jìn)行。試驗(yàn)配合比及試驗(yàn)結(jié)果如下編R泥摻里()減水劑摻里 (%)凈漿流動(dòng)度(mm)0min30min60min10126026024525110000351.516012080452.522020015051028000610312080657105200180155分析：從上表可以看出與純水泥比，內(nèi)摻5%泥后減水劑的摻量提高 150%后其效果仍不能達(dá)到原來(lái)的要求，且凈漿流動(dòng)度損失仍偏大。內(nèi)

9、摻10%泥后減水劑的摻量提高 400%其效果仍不能滿足要求，且凈漿流動(dòng)度損失較5%還嚴(yán)重。3.3混凝土試驗(yàn)對(duì)同一水膠比，外加劑摻量固定，預(yù)先通過(guò)空白(摻泥)試配確定外加劑的摻量，坍落度控制在180mm，含泥量從3%至9%按2%遞增。試驗(yàn)混凝土配合比見下表編 號(hào)w/c (kg/m3)C(kg/m3)FMH (kg/m3)S(kg/m3)G(kg/m)W (kg/m3)外加劑(%)含泥量(%)10.3538610067411001702.0020.3538610067411001702.0330.3538610067411001702.0540.3538610067411001702.0750.3

10、538610067411001702.0960.4527810078211001702.0070.4527810078211001702.0380.4527810078211001702.0590.4527810078211001702.07100.4527810078211001702.09110.5520910085111001702.00120.5520910085111001702.03130.5520910085111001702.05140.5520910085111001702.07150.5520910085111001702.09為了使試驗(yàn)更貼近實(shí)際，我們采用含泥量低于3%的

11、砂子，對(duì)于砂中的含泥量的控制是先把砂子和泥按要求的含泥量均勻地混合好，再在它們表面灑一些水，使他們能充分的濕潤(rùn)，這樣泥就能更好地粘在砂子表面， 然后再自然曬干進(jìn)行試驗(yàn)。 這樣就保證了試驗(yàn)中的砂子的 狀態(tài)和現(xiàn)實(shí)中的狀態(tài)相接近。3.3.1砂子含泥量對(duì)摻聚竣酸高效減水劑混凝土拌合物的影響按照上表混凝土的配合比，我們按照普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) (GB/T50080-2002 )標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多次試拌，測(cè)定混凝土拌合物的各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如卜表編R粘聚性保水性坍落度(mm)0min30min30min1F不好、有泌水2402402252F稍有泌水2001951903良好良好1701601454良好良

12、好1401201005良好良好8050356F不好、有泌水2202202207F稍有泌水2001901908良好良好1551351209良好良好120906510良好良好6030011良好良好1401209514良好良好110854015良好良好7000從上表可以看出當(dāng)砂子含泥量在3%以下時(shí)對(duì)混凝土流動(dòng)度影響基本不大，當(dāng)超過(guò) 3%時(shí)，隨著含泥量的增大，其混凝土的流動(dòng)度減少和坍落度的損失都大大增加。嚴(yán)重影響混凝土拌合物的各項(xiàng)性能。含泥量為3%的混凝土拌合物含泥量為10%以上的混凝土拌合物3.3.1砂子含泥量對(duì)摻聚竣酸高效減水劑混凝土強(qiáng)度的影響仍

13、按上表混凝土配合比設(shè)計(jì)，將混凝土制成試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，我們按照普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081-2002 )標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制作、養(yǎng)護(hù)、抗壓等試驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)見卜表。編R抗壓強(qiáng)度(MPa)3d7d28d120.439.662.8219.336.958.3316.731.847.5412.826.539.6510.819.932.3617.934.249.2717.033.247.8814.529.740.6910.422.333.2108.414.627.81112.227.538.31211.726.637.9138.422.230.6146.217.423.9154.610.716.820M 15值 度 強(qiáng)105345678910含泥量%此表為各水灰比 3天的強(qiáng)度曲線實(shí)線表示水灰比為0.35、點(diǎn)劃線表示水灰比為0.45、虛線表示水灰比為0.55.力值度強(qiáng)14939349 4 92 2 1012345678g10含泥量此表為各水灰比7天的強(qiáng)度曲線實(shí)線表示水灰比為0.35、點(diǎn)劃線表示水灰比為0.45 >虛線表示水灰比為 0.55.a M值 度 強(qiáng)含泥量%此表為各水灰比28天的強(qiáng)度曲線實(shí)線表示水灰比為0.35、點(diǎn)劃線表示水灰比為 0.45、虛線表示水灰比為 0.55