高性能混凝土減水劑JUS的研究

混凝土的高性能化已經(jīng)成為混凝土技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和方向。要滿足高性能混凝土的各項(xiàng)性能要求,外加劑是必不可少的。聚羧酸系減水劑因其克服了一般高效減水劑使混凝土坍落度損失增大的缺點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注,但昂貴的價(jià)格往往限制了它的使用。

為降低成本,本研究將自制的聚羧酸系組分J與其它多種具有各種功能的組分復(fù)合制成了高性能減水劑JUS。實(shí)驗(yàn)考察證明,JUS的減水效果與一般萘系高效減水劑相近,但摻加JUS的水泥漿體在不延長(zhǎng)水泥漿體終凝時(shí)間的前提下減小了漿體的流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失,對(duì)早期強(qiáng)度還略有促進(jìn)作用。通過考察JUS對(duì)水泥漿體流變性能的影響,并根據(jù)ζ電位、結(jié)合水量、水化熱、DTA及TGA等測(cè)試結(jié)果就JUS能夠改善水泥漿體流變性能的原因進(jìn)行了分析。

當(dāng)JUS覆蓋在水泥顆粒表面時(shí),由于JUS中聚羧酸系減水組分J具有梳型結(jié)構(gòu),J伸向外部的長(zhǎng)側(cè)鏈(C>16)成為阻礙粒子相互搭接的最好屏障,有利于長(zhǎng)時(shí)間保持粒子的分散狀態(tài)。JUS不僅使水泥顆粒表面的負(fù)ζ電位比未摻劑試樣顯著增大,而且保持較大負(fù)ζ電位的時(shí)間也比一般萘系高效減水劑長(zhǎng)。較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高的凝聚勢(shì)壘,是漿體減小流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失的又一個(gè)原因。

此外,包裹在水泥顆粒表面的JUS因其具有較強(qiáng)的屏蔽作用,造成了摻劑水泥誘導(dǎo)期水化速率的進(jìn)一步降低,而這一段時(shí)間的緩慢水化正好對(duì)應(yīng)漿體流動(dòng)度的逐漸損失,因此,對(duì)誘導(dǎo)期間水泥水化較強(qiáng)的抑制作用,應(yīng)該也是JUS減小漿體流動(dòng)度經(jīng) 時(shí)損失的一個(gè)重要原因。

JUS的作用主要在水泥的水化初期。誘導(dǎo)期后隨著對(duì)水化屏蔽作用的解除,由于摻劑水泥界面反應(yīng)階段的水化反應(yīng)活化能比未摻劑時(shí)小,水化反應(yīng)速率比未摻劑時(shí) 增大,水化產(chǎn)物的數(shù)量很快趕上未摻劑水泥。因此,JUS不僅不延緩水泥的終凝時(shí)間,而且還有助于早期強(qiáng)度的發(fā)展。摻劑水泥漿體的XRD、DTA和TGA表明,JUS不改變水泥水化產(chǎn)物的類型和數(shù)量SEM照片表明,JUS加入后水泥漿體中水化產(chǎn)物的形態(tài)、大小和分布沒什么變化JUS對(duì)水泥強(qiáng)度的發(fā)展無不利影響。