减水剂在混凝土施工中的重要性研究

减水剂在混凝土施工中的重要性研究

关键词:减水剂、混凝土施工

1引言

在国家基础工程建设项目日益增多的同时,工程施工质量的要求也在不断提高。在建筑项目施工过程中,添加剂的使用可以大大增强混凝土的性能,使建筑施工质量得到有效提升。本文围绕减水剂谈一下自己的看法,希望给同行们一些思路和启发。

2减水剂在混凝土施工中的使用要求

减水剂是混凝土施工过程中一类重要的添加剂,减水剂的使用是否科学合理对混凝土的施工效果将产生直接的影响。减水剂的使用要求需要把握好以下几点:

首先,减水剂的减水性能要好。减水率的高低是减水性能的重要体现,减水率高代表减水性能强,说明减水剂的效果好,通常来说,在混凝土施工过程中减水剂的减水率应尽量保持在12%之上。

其次,减水剂的塑化性能要好。在使用减水剂后,要保证混凝土具有较为理想的流动性效果,可以有效节省用水量,同时混凝土的拌合度要均匀,混凝土的和易性要好。

第三,减水剂要具备一定的缓凝作用。要尽量减缓水泥颗粒和水之间的接触,使水化作用的过程减缓,水泥—水体系的稳定时间延长,又良好的缓凝作用。

第四,减水剂的适应范围尽量宽。对于不同型号的水泥产品来说,减水剂需要有较宽的适应范围,以较好地满足这些水泥的协同使用要求,提高施工的效率。

3减水剂在混凝土施工过程中的重要地位

减水剂在混凝土施工过程中发挥的重要作用主要体现在以下两个方面:

(一)使混凝土强度提高

(1)减水剂使混凝土的分散程度更均匀

在水泥和水拌合的过程中,水泥颗粒之间会发生水化作用,从而在水泥颗粒的表面会形成溶剂化水膜,这一水膜具有双电层结构且表面带有异性电荷,因此水泥颗粒之间会发生相互缔合的作用,最终形成浆体的絮凝结构体系。由于近30%的水会被包裹在水泥颗粒之间,因此这部分水的自由度大大降低,不能有效参与到自由流动和润滑的过程当中,因此会严重影响混凝土浆体的流动性,使混凝土浆体的混合均匀度下降。在加入减水剂后,由于减水剂分子具备特异性吸附的特点,因此可以使其定向吸附在水泥颗粒的外表面,由于颗粒外表面均带有同性的负电荷,因此会在静电排斥的作用下促使浆体中的颗粒有效分散,使水泥浆体系中的絮凝结构解体,继而使絮凝结构中的水分释放出来,参与到流动和润滑的过程中,使混凝土混合物的流动性增加,混合均匀度得到大大提升。

(2)减水剂使混凝土的水灰比更好的平衡

在某种程度上,混凝土的水灰比决定了混凝土的强度。利用减水剂可以使混凝土中的物料之间更容易达到平衡的状态,水泥和水的比例更加稳定,降低了混凝土中的自由流动的水量,使泥浆体系的稳定性得到较好的提升。由于减水剂的加入,不仅避免了因混凝土稳定性差而出现的干缩或凝固等问题,提高了混凝土的坍落度,同时也减轻了劳动量,在保障施工质量的基础上,使施工的效率也有所提升。另外,由于减水剂的加入,泥浆体系中各物料之间的契合度会大大加强,使混凝土的抗渗性能得到提高,密实度和承受强度同时增强,提高了混凝土的使用质量。

(3)减水剂使混凝土的坍落度更有效的控制

减水剂分子中有大量的支链结构,当这些支链结构在水环境中溶解伸展开时,会在颗粒表面形成立体的吸附层,由于这一吸附层具备一定厚度且具有亲水性,因此当水泥颗粒间相互靠近时,该吸附层会不断重叠,随着重叠程度的不断加大,水泥颗粒之间将产生越来越大的空间位阻排斥力,使得混凝土浆体的凝聚过程受到很大程度的阻碍。因此,减水剂的这一特性可以使混凝土的坍落度得到较好的控制和保持。

(二)使水化放热速度减慢

在混凝土的拌合过程中,随着物理及化学反应的不断进行,会释放大量的热量积聚在泥浆中。在实际的混凝土拌合过程汇总,混凝土拌合物的水化程度会越来越高,在位于顶峰的区间内,中心温度也会很高,待水化反应结束后,中心温度才会逐渐降低。这一过程中释放的热量会影响到水泥浆的性能,使加热后的混凝土质量受到不利的影响,尤其是大体积的混凝土拌合情况,这种影响将十分显著。而加入减水剂后可以有效对水泥浆中的水分子进行离散,使水泥浆水化的速度大大降低,减弱混凝土拌合过程中的中心区高温情况。

4减水剂在混凝土施工中使用的注意事项和建议

(一)减水剂的使用比例

对于不同种类和型号的水泥来说,质量和性能也各有不同,而每一种减水剂也有其各自的最佳使用范围和比例,因此在实施的施工过程中,技术人员要将水泥的性质和减水剂的型号综合起来考虑。在水泥型号确定的条件下,减水剂的掺入量就更加重要,直接关系到混凝土的最终质量。减水剂的掺入量,在通常情况下,往往是掺入量越多,减水效果越好。但是实际使用中,兼顾到经济成本,通常高效减水剂的掺入量以0.45%~1.00%为宜;早强减水剂的掺入量以1.50%~2.50%为宜;缓凝型减水剂的掺入量以0.20%~0.35%为宜。

(二)环境温度的影响

由于混凝土的施工环境大多在室外,因此在使用减水剂时要考虑到环境的影响。比如环境温度会影响到减水剂的减水效果、混凝土的凝固时间、混凝土的感化速率以及混凝土的含气量等等。通常来说环境温度上升,混凝土凝结所需要的时间也越长,因此在混凝土施工过程中,尽量保证温度达到15℃以上再加入减水剂。在冬季,如果室外环境温度未达到5℃,最好使用早强剂来改善或者采用低温的混凝土施工措施。对于较大体积的混凝土施工情况,由于混凝土的水化反应放热多且热量的扩散较慢,因此混凝土的内部中心区域温度相对于小体积的混凝土内部中心区域在受到外界环境温度的影响方面较小,因此在低温0℃的情况下,也可以单独加入减水剂使用。但是当外界环境的温度低于0℃时,要加入一定量的抗冻剂来预防结冰现象的发生。

(三)减水剂的适应性

随着减水剂技术的不断发展,其适用范围也越来越广泛,目前的类别分为普通型、高效型、特效型以及复合高效型四大类。普通减水剂可单独使用,也可以作为早强剂或缓凝减水剂的配制组分来使用,如木质素磺酸钙。高效减水剂的综合性能较好,不仅可以满足混凝土的强度要求,同时还可以满足混凝土的抗磨性、抗渗透性及抗腐蚀性等性能要求,如萘磺酸钠及三聚氰胺磺酸盐的甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐的缩合物等。特效减水剂的增强效果很显著而且适应性更加广泛,不仅和水泥以及掺合料有着良好的相容性,而且该类减水剂对环境温度的适应性较好,如聚羧酸聚合物等。复合高效减水剂主要是把两种或以上的高效减水剂按一层比例进行配合,协同使用进而发挥出更高的效能。

5结语

不断提升减水剂的使用工艺是保障混凝土施工质量的重要途径,因此值得建筑从业人员不断对此问题进行总结、分析和研究,更好地发挥出减水剂的效能。

参考文献

[1]浅析减水剂在混凝土施工中的作用及建议,雷頫,《黑龙江交通科技》,2013(05)

[2]减水剂在混凝土施工中的作用,闫平,王永杰,《科技情报开发与经济》,2010(13)

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