聚羧酸系减水剂与防冻组分复合性能的研究

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1、聚羧酸系减水剂与防冻组分符合性能的研究我国近几年在聚羧酸系高性能减水剂的研究和应用方面取得了快速发展，但国内对聚羧酸系高性能减水剂的应用技术研究还处于起步阶段，由于我国目前大多数外加剂都是以萘系高效减水剂为基础开发得到的，而萘系减水剂与聚羧酸系高性能减水剂结构与性能相差甚远，萘系减水剂与其它外加剂复配理论和经验已经不再适用，因此工程实践中遇到的许多问题都是新问题。北方地区冬季使用聚羧酸系高性能减水剂与防冻组分的复配问题就是急需研究解决的问题。　　聚羧酸系高性能减水剂可以与哪些防冻组分复配，复配后其性能是否相容和具有协同效应，至今尚未

2、见到相关方面的系统研究。本文针对这些问题，探讨了聚羧酸系高性能减水剂与一些防冻组分的复合性能，并按照我国防冻剂现行标准进行和试验测试。1试验材料和试验方法1.1原材料　　水泥：42.5普通硅酸盐水泥　　胶砂试验用砂：中国ISO标准砂　　水：普通自来水　　化学外加剂：（1）聚羧酸系高性能减水剂（A）：该高效减水剂具有较好的减水和引气性能，根据GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》对聚羧酸系高效减水组分进行了检测，结果见表1。掺量0.23％左右时，其减水率约为30.0％，含气量约为3.0％，混凝土和易性较好，坍落度损失

3、小，具有良好的工作性能。 　　（2）有机早强组分：链烷醇胺（B）　　（3）防冻组分：有机醇（C），硫氰酸盐（D），硫代硫酸盐（E）1.2试验方法　　试验过程中，首先根据L9(34)正交表选择防冻剂基本组分含量，然后按照《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/T8077—2000）在减水组分（0.15％～0.20％）一定掺量范围测定其用水量以及胶砂流动度，确定流动度的到达（180±5）mm时的用水量。将胶砂入（40×40×160）mm试模成型后，再将试件置于标准养护箱内养护4h，然后移入（-15℃±1）℃冰柜中养护7天，然后脱模，放置在

4、标准养护箱内解冻4h，测定其抗折、抗压强度。再根据所得试验数据进行极差分析，确定各个组分对试件抗冻性影响主次顺序以及组分最佳配合比，并且对该组分进行优化试验。　　优化试验中制作基准胶砂试件、标养胶砂试件、负温胶砂试件：　　①基准胶砂试件：试验条件下不掺防冻组分、标准条件养护的胶砂试件　　②标养胶砂试件：试验条件下掺加防冻组分、标准条件养护的胶砂试件　　③负温胶砂试件：试验条件下掺加防冻组分、负温条件养护的胶砂试件　　考核指标的确定按照防冻剂标准，选取负温养护胶砂试件7d抗压强度，标养28d胶砂试件抗压强度以及基准胶砂试件28d抗压强

5、度相互比较作为评价指标。2试验结果与讨论2.1正交设计因素水平的确定　　首先进行空白试验，确定高效减水剂A对水泥胶砂工作性的影响，并据此确定胶砂试验的用水量，见表2。表2A对水泥胶砂工作性影响 　　对拟采用的外加剂各组分进行全面分析、初步组合，组合基本原则：组分之间不发生反应，并且组合后没有明显颜色以及结晶沉淀。将主要四种组分按L9(34)正交表进行复配进行胶砂试验，表3。减水以及引气组分（A）、链烷醇胺（B）、有机二元醇（C）为基本组分，再与硫氰酸盐（D），硫代硫酸盐（E），中任一组分按L9(34)正交表进行复配。因素水平如表3。

6、 2.2各组分配比及试验结果　　2.2.1A+B+C+D正交试验结果及讨论然后进行组分复配，将组分A、B、C、D按一定比例复配后并静置24h后并未出现沉淀以及明显的颜色变化，因此符合外加剂复配原则，进而按如下正交表进行复配试验，具体试验结果见表4。 　　注：①表中抗折、抗压百分比＝各个抗压抗折强度/该组中最大抗压抗折强度　　②综合百分比＝抗压百分比×抗折百分比　　根据正交试验结果综合百分比的极差分析可以看出，胶砂抗折抗压强度影响次序是DACB，优选方案是A1B3C3D3，可以看出即是第三组数据。根据正交表可以看出A对于胶砂强度的影响

7、规律是随着A掺量的增加对抗冻性的影响逐渐减小；B是链烷醇胺，随着掺量逐渐增加，并且从0.05％到0.11％之间明显影响因子突然增加，对胶砂的抗冻性明显提高，故掺量可在0.11％以上进行适当的调试；C是含有羟基的有机醇，能够明显降低水的冰点，进而提高胶砂的抗冻性，可以看出随着掺量逐渐增加其影响因子的增加速度是递减的，如果掺得过多会发生缓凝，抗冻性改善起决定性作用的组分，但同样可以看出其掺量也不能过大，可能会产生盐析现象，应用到混凝土中，将会影响混凝土的耐久性。　　通过上述的试验结果分析可以得出：A掺量在0.20～0.25％，B掺量范围

8、在0.11％左右，C掺量的范围在0.2～0.3％，D的掺量范围在2.0％～2.5％之间，其中D对于提高水泥低温条件的抗冻性有着决定性的作用。　　2.2.2A+B+C+E正交试验结果及讨论再次选择了A、B、C作为基本组分，E作为无机防冻