聚羧酸外加剂在现代混凝土中的应用.pdf

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1、2014年第12期（总第141期）江西建材工程应用聚羧酸外加剂在现代混凝土中的应用1,22刘加平杨勇（1.东南大学南京210018；2.江苏省建筑科学研究院有限公司南京210008）摘要：聚羧酸外加剂分子结构具有较强的可设计性，是改善现代混凝土性能，提高工程质量的关键材料。功能型聚羧酸外加剂能实现复杂组分现代混凝土的高效分散及分散保持；降低低水胶比混凝土的浆体粘度，实现自密实；减少混凝土收缩开裂，提高耐久性，已被广泛应用于国家重大基础工程建设。关键词：聚羧酸；分散；降粘；减缩[2]性、高强度、高耐久性等新的

2、、更高的要求。前言聚羧酸外加剂作为第三代高性能混凝土减水剂，混凝土是当今世界各种各样结构工程中用量最大，具有掺量低、减水率高、保坍性能好、混凝土收缩率用途最广的建筑材料，在工程领域发挥着其它材料无法低、分子结构可调性强、生产工艺清洁等优点，是改善替代的作用，已成为现代社会文明的基石。自1824年硅酸混凝土性能，提高混凝土工程质量的关键，已成为制造[3-5]盐水泥发明后，混凝土就开始使用，其后经历了四个发展高性能现代混凝土的必备材料和核心技术。本文针阶段：初始混凝土时期；干硬性混凝土和预应力混凝土时对聚羧酸外

3、加剂对于现代混凝土性能改善作用，从混[1]期；流动性混凝土时期；现代混凝土时期。上世纪70年凝土初始流动性能及其流动性保持、低水胶比粘度调代高效减水剂的问世和应用揭开了现代混凝土的时代。控、减缩抗裂等方面，论述了功能型聚羧酸外加剂对于现代混凝土是建立在化学外加剂和矿物掺合料两现代混凝土性能提升的机理与效果，阐释了聚羧酸外大混凝土科学技术进展基础上的六组分混凝土。工业加剂对于现代混凝土工程的重要意义。化、城镇化和农业现代化的同步推进，为高性能现代1现代混凝土的技术特征混凝土的发展提供了持续增长空间。2013年

4、，我国水泥产量高达24.1亿吨，混凝土用量达40亿立方，占全现代混凝土是以工业化生产的预拌混凝土为代表，球的50％以上，国家重大工程的数量和规模均居世界以泵送施工为主流。力学性能已不再是现代混凝土唯一首位。“十二五”期间，我国将建成“四纵四横”的快速的技术指标，拌和物流变性能的控制对于保障施工尤为铁路专线4.5万公里，高速公路10.8万公里，重点推进10重要，同时保证混凝土结构耐久性的要求日益提高，在[6]个千万千瓦级大型水电基地的建设，新增建设民用机生产和使用过程中更加追求可持续发展的原则。场50余个，建

5、成“两纵三横”的城市化格局。这些大规1.1组分更为复杂模基础设施工程的建设也对现代混凝土提出了高流动以大宗工业固体废弃物为主要来源的矿物掺合料43001-056工程应用.indd432014-5-300:36:312014年第12期（总第141期）江西建材工程应用2的广泛应用使胶凝材料的组分多样化，是现代混凝土的剂的作用越来越细，比表面积高达420m/kg，水化速度加主要特征之一。磨细矿渣粉、粉煤灰等常规矿物掺合料快，水化放热速率增大，消耗混凝土内部水分速度过快；已是现代混凝土的重要组分，硅灰、超细石粉、煅

6、烧高高强度的发展使得水胶比最低降到了0.18，自由水减少；岭土、沸石粉等功能性矿物掺合料也在现代混凝土中得超细矿物掺合料的大量使用均加大了混凝土的收缩，增到了应用，各种冶金和工业尾矿作为矿物掺合料也逐渐加了开裂的敏感性，使混凝土更容易产生收缩裂缝，从[7,8]开始被应用到现代混凝土中。以高性能减水剂为代表而降低了混凝土的抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀性等。此的化学外加剂是现代混凝土的另一个主要特征，高性能外，随着人类活动范围的不断扩大以及建筑施工技术的减水剂的出现使得混凝土的水胶比大幅度降低，混凝土进步，干燥、严

7、寒、重腐蚀等严酷环境下的混凝土工程日强度得到了极大的提高，C100以上的超高强混凝土已经益增多，现代混凝土比传统的混凝土面临着更为严酷的[10]实现了高层泵送施工。一些特种材料也逐渐推广应用服役环境，开裂风险增大，耐久性问题更为突出。到现代混凝土中，如膨胀剂、纤维材料、引气剂、稠度调2聚羧酸外加剂在现代混凝土中的作用节材料、密度调节材料、耐久性增强材料等。混凝土骨料方面，优质天然骨料资源日益匮乏，机制砂、低品位骨传统的木质素磺酸盐类、萘磺酸缩合物及脂肪族料已经开始进入预拌混凝土领域，骨料的吸水率、含泥类减水

8、剂，由于其固有分子结构的局限性，分散能力有量增大。现代混凝土组分的复杂化与多元化，导致混凝限，减水率较低，即使提高掺量也难以满足复杂组分、[9]土初始流动度大幅降低、流动性保持更困难。低水胶比条件下现代混凝土高流动性和流动性保持的1.2施工要求更高要求。聚羧酸外加剂具有灵活的分子结构，可设计性现代工程的复杂结构和严酷施工环境对混凝土的强，通过针对性的分子构筑，实现高性能化与功能化，流动性要求越来越高。超高层、超大