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高性能减水剂在混凝土中的应用与发展



随着我国科学技术的不断进步,建筑工程建设质量不断提升,在工程实际建设过程中,为了确保混凝土工程的整体质量,通常在混凝土中加入外加剂。高性能减水剂作为一种外加剂,在混凝土中加入减水剂是为了减少用水量,增加混凝土的强度。目前来说,在混凝土工程中所使用的高性能减水剂主要以聚羧酸类产品为主。本文着重探讨了高性能减水剂在混凝土中的应用与发展。
 
 
1.高性能减水剂混凝土的特点


减水率高。在同一坍落度下,高性能减水剂的减水率较高,其减水率一般在35%以上。由于减水剂减水率高,大大降低混凝土用水量。在减水剂参量计算时,应按水泥用量的0.25%进行计算,且通过提高掺和料的用量来配制出高性能的混凝土。

(2)流动性较好。通常而言,在高性能减水剂应用过程中,不会出现流动性能变差,这样有利于减少混凝土离析或者管泵堵塞问题的发生。要确保混凝土拌合料性能,应根据水泥的品种来优选减水剂,以确保建筑工程质量。

(3)混合料的强度得到提升。在混凝土中加入减水剂(如矿渣、粉煤灰等物质),能够提升混合料的强度。在确保水泥用量稳定的情况下,在混凝土中加入高性能减水剂,可以将混凝土的强度提升至70%以上。
 
(4)总碱含量较低。在混凝土中加入适量的高性能减水剂,就会降低混凝土的碱含量,在一定程度上降低碱骨料反应的发生率,提高混凝土的耐久性。
 
(5)收缩较低。由于聚羧酸减水剂性能较为优良,故在原料选择上,能够确保配方原料的质量。加上减水剂总碱含量较低,这样有利于维护混凝土的稳定性,防止混凝土裂缝的发生。
 
 
2.高性能减水剂的种类


高性能减水剂主要分为保坍型、功能型和减缩型三种型式。下面就这几个类型进行简要阐述。

(1)保坍型。保坍型减水剂一般应用于混凝土研制当中,通过加入这种类型的减水剂,确保混凝土的坍落度,实现混凝土流动性的合理控制。
 
(2)功能型。减水剂的功能型主要分为两种功能,一种为早强型,另一种为缓凝型。其中,早强型的减水剂可以使混凝土在早期能够达到放热要求,促进混凝土的凝结,这样有利于混凝土冬季施工。然而,缓凝型减水剂在混凝土中的应用主要体现能够维持混凝土状态,以便于后期混凝土施工修补。但如果将这两种减水剂融合进行使用,可以发挥水泥缓凝的作用。
 
减缩型。减水剂的减缩型主要是通过酯化反应而形合成的,不仅具有一定的减水效果和减缩功能,且能够充分发挥混凝土减水的作用。
 
 
3.高性能减水剂在混凝土中的应用


3.1砂的含泥量控制
当含泥量大于2%时,就会影响到混凝土的流动性。对于细砂,可采用差率调整的方式促进混凝土的和易性的改善。如果降低混凝土的流动性,减水分子变会受到粘土的影响,这是因为土层结构可以吸附减水分子而降低减水剂含量。故为了改善减水剂的性能,应在减水剂中加入其他外加剂。其中,含泥率对减水剂流动性的影响见表1。
 

3.2与多数材料无法相溶由于高性能减水剂与多数材料无法相溶,故在使用减水剂时,应将混凝土中的减水剂与其他减水剂分开进行使用。因此,在更换减水剂之前,应先将容器清洗干净,再将新的减水剂加入容器当中,在减水剂生产时,也需要将它分开进行生产。同时,减水剂无法与水泥相溶。近年来,减水剂与水泥不相溶问题引起了人们的关注。不同品牌的水泥,其减水剂分子的吸附能力不一,故为确保混凝土流动性,避免减水剂分子吸附问题的出现,需要对减水剂的分子结构进行调整。
 
3.3含气量控制为了提高混凝土的和易性,需要加强减水剂的含气量的合理控制。首先,在含气量使用时,应按照相关标准进行使用,采用先消后引的工艺将质量好的小气泡保留下来。在混凝土中如果要增加含气量,应在减水剂中加入适量的引气剂。目前来说,与高性能减水剂不相溶的引气剂主要为松香热聚物引气剂。
 
3.4温度控制在高温天气下,减水剂坍落度就会增大,而在低温天气下,减水剂坍落度也会增长。可见,高性能减水剂易于受到温度的影响,故为了避免这方面的影响,在实际施工过程中,我们应加强温度控制,避免出现温度高低变化。与此同时,高性能减水剂结构具有一定的可调性强,在不同温度作用下,需要对吸附基团的含量进行调整,这样也可以避免混凝土性能受到温度的影响。
 
3.5缓凝技术的应用在混凝土长时间使用过程中,为了确保混凝土可以进行调整与重造,为后期维修工作提供便利。因此,在实际施工过程中,我们可以利用减水剂的缓凝时间与高性能减水剂融合一起使用。而如果这两种外加剂受到天气的影响,将会导致两者性能的降低,这主要是因为这两种外加剂不能溶于其他材料,故在施工期间应引起注意。
 
4.发展趋势

随着我国社会经济的不断发展,混凝土制品种类越来越多,故对建筑物混凝土建设质量提出了更高的要求,目前来说,混凝土减水剂主要朝以下方向发展:

(1)多功能的减水剂应用较为广泛。随着全球对混凝土的强度要求不断提升,多功能外加剂在各国不同行业中得到了广泛推广。其中,复合型多功能减水剂作为一种高效能的外加剂,由于具有明显的减水效果,且能够满足高强混凝土制取要求,故大大提升工程的经济效益。
 
(2)减水剂品种众多。人们对高性能的减水剂研究多年,但只局限在高强度与高耐久性上,故还需要加强一些新材料、新工艺的新品种研制开发,这样可以使高性能减水剂品种更加多样化,在满足现代经济发展的形势下,推动了高性能混凝土减水剂的广泛推广与应用,也顺应了当代建筑市场的发展需求。
 
(3)降低减水剂的生产成本。在高性能减水剂制作上,实现了制作成本节约目标,减少不必要的消耗及浪费。同时还可以利用工业废料对减水剂生产工艺和配方进行研发,以生产出物美价廉的高性能减水剂,提升减水剂在外加剂市场中的竞争力。
 
加强对高性能减水剂掺加方法的研究。经过试验研究发现,掺加方法和掺加时间的选取,能够大大提升高性能减水剂生产的高效性,且有利于高性能减水剂的效能发挥,这样不仅可以确保混凝土工程施工质量,而且能够提升工程的整体效益。
不断完善外加剂标准。目前而言,随着我国混凝土外加剂种类的不断增多,全世界各个行业对外加剂的标准的要求也越来越高。故在高性能减水剂使用过程中,需要制定完善的使用规范制度,对新的混凝土外加剂的使用和工艺提出更高的要求,同时要按照国家的规范和标准进行使用,促进各国外加剂市场更加规范化。
 
5.结语


总之,随着我国混凝土减水剂品种的不断增多,高性能减水剂作为一种常用的混凝土外加剂,具有明显的优势。目前来说,高性能减水剂作为一种减水率高、流动性好、稳定性好的外加剂,能够有效确保混凝土施工质量,得到了工程师的认可与推荐。对高性能减水剂进行研发,能够为建筑工程施工提供质量保证,且能够提升了建筑施工技术水平,进而促进建筑行业的迅速发展,相信不久,在科研人员的不断努力研究下,高性能减水剂在工程行业发展中将会发挥更重要的作用与价值。