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什么是混凝土保塑剂?混凝土保塑方法及其优缺点

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查看37 | 回复0 | 2025-2-19 09:48:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
混凝土保塑剂是一种能单独或与减水剂复配使用,保证新拌混凝土在施工时间内能有效保持塑性(可流动性、可加工成型)的化学外加剂,有时也称保坍剂。

混凝土坍落度损失的主要原因是由于水泥的水化、水泥颗粒的沉聚等作用使混凝土组分中各颗粒间凝聚力及摩阻力增大,致使混凝土流动性下降。随着混凝土外加剂的快速发展,减水剂及其复合外加剂在混凝土中被大量运用,混凝土掺加减水剂后,使水泥颗粒具有斥力,处于分散状态,ξ电位提高、流动性增加,但随着水化的进行,减水剂逐步被水化产物覆盖或与水化产物结合,从而不能发挥分散作用,双电层被压缩,ξ电位降低,空间位阻能力降低,从而导致坍落度减小。在水泥的各种组分中C3A水化最快,吸附减水剂能力最强,所以掺减水剂后C3A含量高的水泥拌制的混凝土的坍落度损失一般都偏大。迄今为止,为了控制混凝土坍落度损失已经进行了各种尝试并做了大量的研究工作,总体归纳起来有以下五种。
(1)减水剂后掺、多次添加或超掺
这种方法是从减少混凝土组分中的水泥或者其他吸附性材料对减水剂的无效吸附的角度出发进行方法设计的,能在一定程度上缓解由于体系中减水剂不足造成的部分混凝土坍落度损失,但实际生产施工中由于操作的复杂性和搅拌设备的限制,这种方法实用性不强。此外,生产低水胶比混凝土时,加入减水剂之前,拌和物很难拌制均匀,混凝土很难获得较好的流动能力,增加了施工难度。超掺减水剂则存在最终坍落度无法确切把握的问题,控制不当容易造成混凝土离析等现象。
(2)掺缓凝剂法
水泥剧烈的初期水化反应造成对吸附于水泥粒子表面的减水剂的较多消耗,同时因减水剂残存浓度的减少不能补充这种消耗而使水泥粒子表层ξ电位降低、分散性下降而引起的。水化造成对减水剂的消耗,是由于水化物对部分吸附于水泥粒子表面的减水剂的覆盖或水化物与减水剂之间可能存在的作用而引起的。外掺缓凝剂方法从控制水泥水化的角度出发,减缓水泥水化速率,从而降低减水剂被水泥掩埋的程度。目前,该方法的使用最为普遍,也确实能解决部分低强普通混凝土的坍落度损失问题,但也存在某些限制:①高温条件和小流动度混凝土中应用效果不明显;②不可避免地造成混凝土凝结时间延迟,某些有特定凝结时间和早期强度要求的工程不能接受;③缓凝剂与水泥相容性出现问题而发生坍落度损失过快和不正常凝结现象。
(3)反应性高分子
反应性高分子聚合物是一类高分子分散剂,其分子中含有酰基、酸酐基、酸基等官能团,一般采用丙烯酸、马来酸酐、苯乙烯等单体共聚得到。该聚合物在水泥碱性环境中具有一定的反应性,一般与高效减水剂复合使用,对部分混凝土的坍落度损失有明显的改善作用。由于该聚合物在制备过程中必须采用有机溶剂,因此不可避免地会对环境有一定程度的影响,另外,这种聚合物水溶性较差,施工中应用不方便。
(4)减水剂分子包埋技术
将减水剂分子与蒙脱土或其他填料进行混合制成颗粒状,在使用时通过颗粒的缓慢溶解释放出减水组分,以降低减水剂分子被水泥水化产物掩埋的程度,类似于缓释胶囊或颗粒的作用机理。这种方法由于制成缓释颗粒尺寸和颗粒分布不容易控制,其作用效果还与搅拌、温度、混凝土配合比等因素的影响,实际使用存在一定的难度。特别是部分大颗粒,如果在浇筑混凝土后还没有溶解,则硬化混凝土的性能存在隐患。
(5)具有缓释功能的聚羧酸外加剂
基于聚羧酸系外加剂的梳形结构,将其分子内或者分子间的羧基转换成酯基、酰氨基、酸酐或其他亲水性非极性基团,这些基团在水泥颗粒上开始不吸附,但随着水泥水化的进行,在水泥水化提供的高碱性环境下,酯基或者酸酐基团产生水解而转化成羧基或者其他容易在水泥颗粒上吸附的基团,则徐徐发挥其分散作用,具有缓慢释放的效果。
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