190 泵送劑如何進行配方設(shè)計?作者:馬清浩 泵送劑是為了提高混凝土的可泵性而加入的,以往多用普通減水劑或高效減水劑當作泵送劑,普通減水劑減水率小,高效減水劑的混凝土坍落度損失大,給使用帶來不便。人們對泵送劑的要求是: (1)減水率要高。因為泵送混凝土流動性好,坍落度大,必須采用減水率高的減水劑或復(fù)合減水劑; (2)坍落度損失小。坍落度的經(jīng)時損失必須滿足預(yù)拌混凝土與泵送混凝土的要求。為了盡可能減小水灰比,最好坍落度損失控制在1~2h之內(nèi)損失不超過20%; (3)不泌水、不離析、保水性好。尤其是壓力泌水率要盡可能低,以保證泵送的順利進行,不堵泵; (4)有一定的緩凝作用。一方面可保持坍落度損失小,同時可降低水化熱,推遲熱峰出現(xiàn),以免產(chǎn)生溫度裂縫; (5)混凝土內(nèi)摩擦小,既不能泌水又要易于流動,因此泵送劑必須有一定的引氣性,以減小阻力,防止堵泵。 一、組成 泵送劑常常不是一種外加劑就能滿足性能要求,而是根據(jù)泵送劑的特點由不同作用的外加劑復(fù)合而成。其具體的復(fù)配比例應(yīng)根據(jù)不同的使用目的、不同的使用溫度、不同的混凝土強度等級、不同的泵送工藝等使用條件來確定。其主要由以下幾種組分組成: (一)減水劑 (1)普通減水劑。有減水作用,可在保持泵送混凝土所需要的流動度條件下降低水灰比,以提高后期強度。木質(zhì)磺酸鈣與木質(zhì)磺酸鈉是最常用的減水劑。除了減水作用外,還有些緩凝和引氣性。 (2)高效減水劑。如萘系減水劑、三聚氰胺減水劑、脂肪酸系減水劑。這些減水劑減水率高,適于配制高強度等級、大坍落度、自流平泵送混凝土,但這些減水劑坍落度損失較大,需要復(fù)合緩凝劑。氨基磺酸鹽減水劑、聚羧酸鹽減水劑屬低坍落度損失減水劑,而且更適用于配制低水灰比(水膠比)的高性能混凝土。在水灰比0.3時,氨基磺酸鹽的減水率可達30%。而在水灰比較大時使用,它們就很容易產(chǎn)生泌水。 (二)緩凝劑 主要目的是減小混凝土的坍落度損失,多采用羥基羧酸鹽、糖類、多元醇、磷酸鹽等。 (三)引氣劑 適當?shù)幕炷梁瑲饬靠梢詼p少泵送阻力,防止混凝土泌水、離析,又可以提高抗?jié)B、抗凍融性能。國外混凝土中幾乎都保持一定的含氣量。選用氣泡性能好的引氣劑是不會影響混凝土的強度的,如日本混凝土中幾乎都摻有AE劑。國內(nèi)摻引氣劑的泵送劑也在增加。 (四)保水組分 保水劑亦稱增稠劑,其作用是增加混凝土拌合物的黏度,使混凝土在大水灰比、大坍落度情況下不泌水、離析,有些保水劑還兼有減水、保持坍落度等性能。這些材料包括纖維素醚、聚乙烯醇、胡精、木糖醇母液、動物膠等。 二、基本配方實例 不同品種的減水劑復(fù)合能收到取長補短的效果,有些強度等級較低、坍落度要求又不太高的泵送混凝土甚至只加木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑就能滿足要求。普通減水劑中的糖鈣類減水劑,則常常作為緩凝組分引入泵送劑中。例如,木質(zhì)素磺酸鈉與木質(zhì)素磺酸鈣復(fù)合,能使摻量降低25%,強度提高19%。 在強度較高、坍落度值要求高的泵送混凝土中,泵送劑往往使用兩種以上的減水劑來復(fù)合,常見的復(fù)合方式有:萘系+木質(zhì)素磺酸鹽系;三聚氰胺+木質(zhì)素磺酸鹽系;萘系+氨基磺酸鹽系等。復(fù)合使用往往比單獨使用摻量低,效果好。如配方Ⅰ:萘系高效減水劑80% +木鈣20%。 近幾年銷售的泵送劑產(chǎn)品由高效減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽、或引氣劑等多種組分復(fù)合而成,具有塑化、緩凝、引氣、早強、增強、抗?jié)B等多種功能,進一步提高泵送劑的性能。如配方Ⅱ:萘系高效減水劑48%+木鈉40%+引氣劑2%+三聚磷酸鈉10%。 為滿足遠距離運輸?shù)谋盟蜕唐坊炷帘3至鲃有缘男枰簧俦盟蛣┲屑尤肓吮K軇ńM分),減少了1~2h的坍落度損失。新型高效減水劑對水泥的適應(yīng)性優(yōu)于傳統(tǒng)高效減水劑,已開始用于工程中,因新型高效減水劑價格較高,可與傳統(tǒng)高效減水劑復(fù)合使用。如配方Ⅲ:氨基磺酸鹽30%+萘系高效減水劑70%。配方Ⅳ:聚羧酸鹽25%+萘系高效減水劑75%。 泵送劑也有用不同的高效減水劑為主復(fù)合制成,萘系高效減水劑FDN、磺化三聚氰胺甲醛縮合物SM都是常見的高效減水劑,單獨使用都存在坍落度損失大的問題。西安建筑科技大學將FDN和SM復(fù)合在“賽馬”水泥中使水泥凈漿流動度保持2h,保水性提高,混凝土2h的坍落度損失由FDN的91.7%、SM的43.5%減小到12.8%,凝結(jié)時間沒有變化。如配方Ⅴ:FDN+SM的比例為2∶1~1∶2。 |