2.2 ASF与水泥砼相容性分析
(1) 由表1或图1可看出,ASF掺入量小于1%时,减水剂对净浆流动度影响效果不明显,但其净浆流动度值是远远小于ASF掺量(≥2%)的,说明ASF的减水效果不错;ASF掺量高于3.5%时,试验中净浆大量泌水,使水泥净浆与骨料离析,降低了砼的物理性能,并造成砼成本增高。
(2)由表1及图1,图2分析可知,在水灰比一定时,净浆流动度及减水率随ASF掺入量的增加而增加,保坍作用亦十分明显。这是因为ASF的磺酸官能团可分别或同时与一种或多种极性集团、极性原子组合在同一分子里,极性较强,它在水中离解成大量的阴离子吸附在水泥粒子表面,形成较厚的水膜,降低其表面能量,改变水泥颗粒表面水层结构,从而增加体系的自由水量,提高流动性;同时在水泥颗粒表面产生很高的表面同性电荷,使水泥颗粒之间产生较大的排斥力,从而破坏水泥浆体的凝聚结构形式,增加流动性。因此水泥净浆流动度随ASF掺入量的增加而增加。
(3)ASF减水剂的高分子聚合物官能团与水泥中的碱性介质发生水解反应,徐徐释放出水溶性水解产物分散剂或缓凝剂,从而使坍落度保持在相当水平,净浆流动度经时损失下降。
(4)分析表2和表3可知,掺人泵送剂的砼性能指标,其中除常压泌水率外,其他性能均好于基准水泥砼,特别是在抗压强度、坍落度保留值等方面较为突出。其中掺3%泵送剂的砼3 d抗压强度比基准水泥砼提高了37%,1.5 h坍落度仅下降20%。这同ASF减水剂对水泥净浆流动度的影响相一致,同时也与水泥对高效减水剂的吸附形态有关。ASF减水剂被水泥粒子吸附是刚性垂直链吸附,而目前应用较为广泛的萘系则为刚性横卧吸附或点式吸附。前者具有立体的分散效果,减水率高,使水泥粒子稳定分散,坍落度经时损失小;后者使水泥粒子容易产生物理凝聚,坍落度经时损失快。
(5)由表2可见,泵送剂掺入量为3%的砼性能好于掺入量为2%的砼性能,且均超过砼泵送剂标准(JC473—2001)的一等品指标。但由经验可知掺入量超过3%时,泌水现象将较为严重,因此我们认为配制高强度、高性能砼,泵送剂掺入量为2%~3%较为合适。
2.3 ASF对水泥砼微观结构的影响
对于砼抗压强度的增加,我们分别对标准养护28 d的基准水泥和泵送剂掺人比分别为2%和3%的砼试块的水化产物进行了SEM测试分析,见图3,图4和图5。
由图3可见,基准水泥砼内部孔洞较多,较大孔洞中有针状钙钒石形成,但晶体比较细小,针状、刺状毛球为低硅钙比的CSH凝胶,无氢氧化钙晶体出现,水化不够完全,结构较为疏松,因此导致水泥石水化后强度较低。
由图4,围5可见,针柱状钙钒石晶体较图3的基准水泥砼粗且长,水化非常完全,大量的针柱状钙钒石晶体、六方板状水化铝酸钙及粒子聚集的云雾状CSH凝胶互相交织。互相搭接,使砼内部孔洞大量减少,从而结构更加致密。而六方柱状水化铝酸钙晶体在图3内部几乎没有。同时由于泵送剂的加入,使水泥粒子表面形成一层永膜。调整了水泥的水化进程,从而使水泥石的初期结构合理,后期水化充水化产物更加有序,使硷密实、高强由图5可见,泵送剂中的高分子表面活性剂,具有半胶体性质,填充与水泥水化产物之间,也使砼内部空隙率减少,密实度增加,从而使其抗压强度太为提高 达到了用ASF配制高强砼的要求。
3 结论
(1)ASF减水率高,具有良好的缓凝保坍性鳍,且分散系统稳定,配制成泵送荆后,使其控制砼坍落度经时损失功能好。
(2)ASF对水泥砼有较好的相容性.可以明显提高砼的流动性
(3)掺人适量的ASF,可以有敖改善砼内部结构,提高砼的抗压强度,特别是3 d强度。
摘自:中国混凝土咨询网