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緩凝劑與引氣劑摻量及使用
發布時間:2017-6-22 閱讀:1739次   打印本頁 || 關閉窗口

緩凝劑

1.常用的緩凝劑

    緩凝劑是能延緩水泥混凝土凝結時間,并對混凝土后期強度發展無不利影響的外加劑。我們國內常用的緩凝劑有無機和有機的兩大類,無機的主要包括磷酸鹽,亞硫酸鹽、亞鐵鹽和鋅鹽。有機的主要包括葡萄糖酸鈉、木鈣、糖鈣、檸檬酸、檸檬酸鈉、葡萄糖酸鈣、蔗糖氨基三甲叉膦酸、1,2,4-三羧酸磷丁烷和酒石酸等。高溫季節施工的混凝土、泵送混凝土、滑模施工混凝土及遠距離運輸的商品混凝土,為保持混凝土拌合物具有良好的和易性,要求延緩混凝土的凝結時間;大體積混凝土工程,需延長放熱時間,以減少混凝土結構內部的溫度裂縫;分層澆注的混凝土,為消除冷接縫,常須在混凝土中摻入緩凝劑。它們能吸附在水泥顆粒表面,并在水泥顆粒表面形成一層較厚的溶劑化水膜,因而起到緩凝作用,特別是含糖分較多的緩凝劑,糖分的親水性很強,溶劑化水膜厚,緩凝性更強,故糖鈣緩凝效果更好。

2.緩凝劑的摻量

(1)有機緩凝劑
    有機類的緩凝劑摻量與環境溫度成正比例,當溫度為20℃時,摻量為0.02%,當溫度為30℃時,摻量為0.03%,當溫度40℃時,摻量為0.04%,當溫度為50℃時,摻量為0.05%,故推薦摻量一般為0.02%~0.05%,可控制混凝土的初凝保持在6h~8h。氨基三甲叉膦酸、1,2,4-三羧酸磷丁烷摻量為每噸泵送劑0.3千克~0.5千克。當溫度一定時,葡萄糖酸鈉和檸檬酸鈉等有機緩凝劑可以根據需要調節緩凝劑的摻量,可使緩凝時間達24h,甚至36h。摻加緩凝劑后可降低水泥水化初期的水化放熱;此外,還具有增強后期強度的作用?;耗斂裊抗嗷蚪漣璨瘓?,會使混凝土或局部混凝土長時間不凝而報廢,但超量不是很大時,經過延長養護時間之后,混凝土強度仍可繼續發展。對于由于石膏脫水造成混凝土外加劑的適應性問題,可以通過摻加檸檬酸、檸檬酸鈉解決,如果不是這個原因則摻加檸檬酸、檸檬酸鈉后會引起混凝土大量泌水,故不宜單獨使用。在混凝土拌合料攪拌2min~3min以后加入緩凝劑,可使凝結時間較與其他材料同時加入延長2h~3h。
(2)無機緩凝劑
    無機類的緩凝劑摻量與水泥成分有關,當溫度為20~50℃時,摻量為0.1%~0.3%之間使用可以達到預期的凝結時間,故推薦摻量一般為0.1%~0.3%,可控制混凝土的初凝保持在6h~8h。當溫度一定時,三聚磷酸鈉等無緩凝劑可以根據需要調節緩凝劑的摻量,可使緩凝時間達12h,甚至48h。摻加緩凝劑后可降低水泥水化初期的水化放熱;緩凝劑摻量過多或攪拌不均時,會使混凝土或局部混凝土長時間不凝而報廢,但超量不是很大時,經過延長養護時間之后,混凝土強度仍可繼續發展。
(3)緩凝劑的適用范圍
緩凝劑適宜于配制大體積混凝土、水工混凝土、夏季施工混凝土、遠距離運輸的混凝土拌合物及夏季滑模施工混凝土。

引氣劑

1.常用的引氣劑

    在混凝土攪拌過程中,能引入大量均勻分布的微小氣泡,以減少混凝土拌合物泌水、離析,改善和易性,并能顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑,稱為引氣劑。常用引氣劑品種為松香熱聚物、松香皂、皂甙類,引氣劑屬憎水性表面活性劑。

2.引氣劑的作用機理

    引氣劑的作用機理是:由于它的表面活性,能定向吸附在水-氣界面上,且顯著降低水的表面張力,使水溶液易形成眾多新的表面 (即水在攪拌下易產生氣泡);同時,引氣劑分子定向排列在氣泡上,形成單分子吸附膜,使液膜堅固而不易破裂;此外,水泥中的微細顆粒以及氫氧化鈣與引氣劑反應生成的鈣皂,被吸附在氣泡膜壁上,使氣泡的穩定性進一步提高。因此,可在混凝土中形成穩定的封閉球型氣泡,其直徑為0.01mm~0.5mm。
     混凝土拌合物中,氣泡的存在增加了水泥漿的體積,相當于增加了水泥漿量;同時,形成的封閉、球型氣泡有“滾珠軸承”的潤滑作用,可提高混凝土拌合物的流動性,或可減水。在硬化后混凝土中,這些微小氣泡“切斷”了毛細管滲水通路,提高了混凝土的抗滲性,降低了混凝土的水飽和度;同時,這些大量的未充水的微小氣泡能夠在結冰時讓尚未結冰的多余水進入其中,從而起到緩解膨脹壓力,提高抗凍性的作用。在同樣含氣量下,氣泡直徑越小,則氣泡數量越多,氣泡間距系數越小,水遷移的距離越短,對抗凍性的改善越好。
由于氣泡的彈性變形,使混凝土彈性模量有所降低。氣泡的存在減少了混凝土承載面積,使強度下降。如保持混凝土拌合物流動性不變,由于減水,可補償一部分由于承載面積減少而產生的強度損失。質量優良的引氣劑對混凝土強度影響不大。

3.引氣劑的摻量

    引氣劑摻量很少,通常為膠凝材料的0.5/10000~1.5/10000,可使混凝土的含氣量達到3%~6%,并可顯著改善混凝土拌合物的黏聚性和保水性,減水率8%~10%,提高抗凍性1~6倍以上,抗滲性明顯提高。當混凝土中摻加粉煤灰時,引氣劑的摻量會成倍增加;拌合物坍落度較小或黏度較大時,引氣劑的摻量也會成倍增加。

4.引氣劑使用的注意事項

    (1)使用引氣劑時,含氣量控制在4%~6%為宜。含氣量太小時,對混凝土耐久性改善不大;含氣量太大時,使混凝土強度下降過多,故應嚴格控制引氣劑的摻量和混凝土的含氣量。
    (2)引氣劑不得與含鈣離子的其他外加劑共同配制溶液,而應分別配制溶液并分別加入攪拌機,以免相互反應產生沉淀或絮凝現象,影響引氣效果。
    (3)摻引氣劑的混凝土,出料到澆注的停放時間不宜過長。當采用插入式振搗棒振搗時,振搗時間不宜超過20s。

5.引氣劑的適用范圍

    引氣劑適宜于配制抗凍混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、港口混凝土、水工混凝土、道路混凝土、輕集料混凝土、泌水嚴重的混凝土以及腐蝕環境與鹽結晶環境下使用的混凝土,但不宜用于蒸汽養護混凝土。

作者:朱效榮      
信息來源:混凝土第一視頻網

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