[摘 要] 本文簡單的回顧了外加劑的發展,重點介紹Sika ViscoCrete新一代聚羧酸鹽高效減水劑的作用機理、分類和技術數據。并介紹部分國內重點工程中Sika ViscoCrete新一代聚羧酸鹽高效減水劑的應用。
[關鍵詞] ViscoCrete 新一代聚羧酸鹽高效減水劑 自密實混凝土大體積混凝土 清水混凝土 高性能混凝土 預制構件 工程應用
混凝土外加劑在現在的混凝土技術中的作用越來越大,成為名副其實的第五組份。混凝土外加劑的摻量較低,且可明顯改善混凝土拌合物的工作性和硬化性能。隨著建筑技術的提高,對混凝土的要求越來越高,因此要求混凝土外加劑必須具有更高的性能,才能夠滿足混凝土的要求。因此,各個國家均大力至于外加劑的研究和應用。
混凝土外加劑由最初的工業副產品發展到專門合成的化工產品,使得外加劑技術的發展產生了質的飛躍,可以滿足不同混凝土的要求,混凝土達到高強高性能,即使在常規混凝土中也可實現高性能化。
本文將回顧一下外加劑的發展歷程,并重點介紹Sika ViscoCrete新一代聚羧酸鹽高效減水劑以及其應用。
一、 西卡ViscoCrete 聚羧酸鹽外加劑技術
1. 西卡外加劑發展簡史
外加劑的發展,大致可分為如下幾個階段:
1.1 木質素系減水劑
在1930年研制成以木質素磺酸鹽為主要組分的塑化劑Plastiment -VZ,是硫酸法生產紙漿的副產品,由于造紙原料不同,所得木鈣分子結構不同,性能差異較大。減水率在10%左右,主要改善混凝土的和易性。具有緩凝和引氣作用,如摻量太大,則易導致凝結時間過長降低后期強度或不凝結。
1.2 高效減水劑
在1970年研制成以萘磺酸鹽為主要組分的高效減水劑Sikament-NN, 該減水劑減水率最高可達25%,基本上不影響混凝土的凝結時間,引氣量較低,提高混凝土強度較為明顯。但與水泥和礦物摻合料的相容性存在一定的問題,這與減水劑自身的磺化程度、聚合度、中和離子的種類、硫酸鈉含量、摻加時狀態、摻量、摻加方法,以及水泥、摻合料的化學成分、礦物組成、堿含量、石膏形態及鋁酸鹽比例、細度等有關。屬于主流減水劑。于1980年研制成以密胺基聚合物為主要組分的Sikament—300/320,減水率約為25%,
混凝土坍落度損失較大,引氣量較小,價格較萘系減水劑高,因此應用范圍受到制約。于1990年研制成功了乙烯共聚物為主的Sikament –10/12。
1.3 聚羧酸鹽高效減水劑
在1990年研制成以聚羧酸鹽為主要組分的Sika Viscocrete ,該減水劑減水率可達40%,并且具有極佳的粘聚性和良好的流動性,可有效改善混凝土拌合物的工作性,長時間的工作性保持。
2. 西卡聚羧酸鹽高效減水劑的作用機理
Sika Viscocrete高效減水劑是聚羧酸鹽類高效減水劑,專門為改善混凝土性能而設計的第三代混凝土外加劑,能夠提供強大的減水作用,減水率高達40%,特別優良的流動性,同時還具有超強的粘聚性和高度的自密實性能。具有良好的工作性保持能力,增加早期強度的發展,改善收縮性能和降低混凝土的碳化率。
Viscocrete高效減水劑具有不同的作用機理。通過表面的吸收,具有對水泥顆粒和水的電荷排斥和空間阻隔效應,因而能夠暫時阻擋水化作用。
粗線表示減水劑的主鏈,吸附于水泥粒子表面,通過電荷排斥將水泥粒子與水分開,細線表示減水劑的側鏈,對水泥粒子和水進行空間阻隔,達到極高的減水率,并增加混凝土的粘聚性,改善混凝土的勻質性。主鏈越長,側鏈越短外加劑保持性能越好;主鏈越短,側鏈越長外加劑減水率越高;生產時可通過計算機調整主鏈和側鏈的長度以及組分,滿足不同的膠凝材料所配制的混凝土工作性、保持性能和混凝土的粘度要求。由于主鏈并不將水泥粒子表面全部覆蓋,因此未覆蓋部分可進行水化,隨著堿度的增加,破壞了電層排斥和分子間的空間阻隔,水泥可迅速水化,所以該外加劑既有較長的工作性保持性能,又不影響混凝土的正常凝結。
3. 西卡聚羧酸鹽高效減水劑產品分類及基本性能
西卡聚羧酸鹽外加劑品種較多,可以適用于不同要求的混凝土,具有ViscoCrete3000系列,適用于高強高性能混凝土;ViscoCrete 1200系列,適用于普通強度高性能混凝土;ViscoCrete
20HE系列,適用于預制構件。按照應用分類可分成如下幾類:
3.1 ViscoCrete 3000系列
3000系列聚羧酸鹽減水劑具有極高的減水率,最高可達40%,而且混凝土的粘聚性較高,混凝土的流動性較好,極其適宜于生產高強高性能混凝土和自密實混凝土。應用聚羧酸鹽減水劑生產高強高性能混凝土和自密實混凝土比萘系減水劑所配制的混凝土更為柔軟,所用膠凝材料更少,最終強度更高,收縮值更小。本節重點介紹聚羧酸鹽高效減水劑對高強高性能混凝土性能的影響,自密混凝土將專題講述。
3.1.1 ViscoCrete 3000系列聚羧酸鹽高效減水劑技術指標
Viscocrete 3301C緩凝型 Viscocrete3301
[關鍵詞] ViscoCrete 新一代聚羧酸鹽高效減水劑 自密實混凝土大體積混凝土 清水混凝土 高性能混凝土 預制構件 工程應用
混凝土外加劑在現在的混凝土技術中的作用越來越大,成為名副其實的第五組份。混凝土外加劑的摻量較低,且可明顯改善混凝土拌合物的工作性和硬化性能。隨著建筑技術的提高,對混凝土的要求越來越高,因此要求混凝土外加劑必須具有更高的性能,才能夠滿足混凝土的要求。因此,各個國家均大力至于外加劑的研究和應用。
混凝土外加劑由最初的工業副產品發展到專門合成的化工產品,使得外加劑技術的發展產生了質的飛躍,可以滿足不同混凝土的要求,混凝土達到高強高性能,即使在常規混凝土中也可實現高性能化。
本文將回顧一下外加劑的發展歷程,并重點介紹Sika ViscoCrete新一代聚羧酸鹽高效減水劑以及其應用。
一、 西卡ViscoCrete 聚羧酸鹽外加劑技術
1. 西卡外加劑發展簡史
外加劑的發展,大致可分為如下幾個階段:
1.1 木質素系減水劑
在1930年研制成以木質素磺酸鹽為主要組分的塑化劑Plastiment -VZ,是硫酸法生產紙漿的副產品,由于造紙原料不同,所得木鈣分子結構不同,性能差異較大。減水率在10%左右,主要改善混凝土的和易性。具有緩凝和引氣作用,如摻量太大,則易導致凝結時間過長降低后期強度或不凝結。
1.2 高效減水劑
在1970年研制成以萘磺酸鹽為主要組分的高效減水劑Sikament-NN, 該減水劑減水率最高可達25%,基本上不影響混凝土的凝結時間,引氣量較低,提高混凝土強度較為明顯。但與水泥和礦物摻合料的相容性存在一定的問題,這與減水劑自身的磺化程度、聚合度、中和離子的種類、硫酸鈉含量、摻加時狀態、摻量、摻加方法,以及水泥、摻合料的化學成分、礦物組成、堿含量、石膏形態及鋁酸鹽比例、細度等有關。屬于主流減水劑。于1980年研制成以密胺基聚合物為主要組分的Sikament—300/320,減水率約為25%,
混凝土坍落度損失較大,引氣量較小,價格較萘系減水劑高,因此應用范圍受到制約。于1990年研制成功了乙烯共聚物為主的Sikament –10/12。
1.3 聚羧酸鹽高效減水劑
在1990年研制成以聚羧酸鹽為主要組分的Sika Viscocrete ,該減水劑減水率可達40%,并且具有極佳的粘聚性和良好的流動性,可有效改善混凝土拌合物的工作性,長時間的工作性保持。
2. 西卡聚羧酸鹽高效減水劑的作用機理
Sika Viscocrete高效減水劑是聚羧酸鹽類高效減水劑,專門為改善混凝土性能而設計的第三代混凝土外加劑,能夠提供強大的減水作用,減水率高達40%,特別優良的流動性,同時還具有超強的粘聚性和高度的自密實性能。具有良好的工作性保持能力,增加早期強度的發展,改善收縮性能和降低混凝土的碳化率。
Viscocrete高效減水劑具有不同的作用機理。通過表面的吸收,具有對水泥顆粒和水的電荷排斥和空間阻隔效應,因而能夠暫時阻擋水化作用。
粗線表示減水劑的主鏈,吸附于水泥粒子表面,通過電荷排斥將水泥粒子與水分開,細線表示減水劑的側鏈,對水泥粒子和水進行空間阻隔,達到極高的減水率,并增加混凝土的粘聚性,改善混凝土的勻質性。主鏈越長,側鏈越短外加劑保持性能越好;主鏈越短,側鏈越長外加劑減水率越高;生產時可通過計算機調整主鏈和側鏈的長度以及組分,滿足不同的膠凝材料所配制的混凝土工作性、保持性能和混凝土的粘度要求。由于主鏈并不將水泥粒子表面全部覆蓋,因此未覆蓋部分可進行水化,隨著堿度的增加,破壞了電層排斥和分子間的空間阻隔,水泥可迅速水化,所以該外加劑既有較長的工作性保持性能,又不影響混凝土的正常凝結。
3. 西卡聚羧酸鹽高效減水劑產品分類及基本性能
西卡聚羧酸鹽外加劑品種較多,可以適用于不同要求的混凝土,具有ViscoCrete3000系列,適用于高強高性能混凝土;ViscoCrete 1200系列,適用于普通強度高性能混凝土;ViscoCrete
20HE系列,適用于預制構件。按照應用分類可分成如下幾類:
3.1 ViscoCrete 3000系列
3000系列聚羧酸鹽減水劑具有極高的減水率,最高可達40%,而且混凝土的粘聚性較高,混凝土的流動性較好,極其適宜于生產高強高性能混凝土和自密實混凝土。應用聚羧酸鹽減水劑生產高強高性能混凝土和自密實混凝土比萘系減水劑所配制的混凝土更為柔軟,所用膠凝材料更少,最終強度更高,收縮值更小。本節重點介紹聚羧酸鹽高效減水劑對高強高性能混凝土性能的影響,自密混凝土將專題講述。
3.1.1 ViscoCrete 3000系列聚羧酸鹽高效減水劑技術指標
Viscocrete 3301C緩凝型 Viscocrete3301