聚羧酸减水剂在铁路工程用混泥土材料中的作用及试验操作规范介绍.docxVIP

聚羧酸减水剂在铁路工程用混泥土材料中的作用及试验操作规范介绍在混凝土材料中，外加剂作为胶凝材料（水泥），辅助性胶凝材料（粉煤灰、矿渣、硅灰、活性火山灰等），骨料（砂、石）和水之外的第五组分，会对混凝土的性能产生显著的影响。混凝土外加剂的掺入可以改善新拌混凝土的工作性能，使其能满足现场施工要求。同时，外加剂能较好地改善混凝土的力学性能及其耐久性。外加剂按功能分，可以为：减水剂，速凝剂，引气剂，缓凝剂，消泡剂，增稠剂，膨胀剂等。在现代混凝土工业使用的外加剂中，一般都是以减水剂为主体成分，针对性加入少量功能性的成分，制备具有指定性能的功能产品，使混凝土的性能朝可控性方向发展。减水剂最早起源于20世纪30年代，人们发现在混凝土中掺入亚硫酸盐纸浆废液之后，能改善拌合物的和易性，强度和耐久性也能得到提高。1935年，美国的EWScripture首先研制成以木质素磺酸盐为主要成分的减水剂，1937年获得专利。随即，减水剂进入科学研究的热点，前后出现不同减水效能的基础材料，最终由萘系减水剂发展为聚羧酸高效减水剂，从而极大地推动建筑行业不断地刷新世界高度（世界高楼的尺寸）。当前使用比较广泛，具有较大经济价值导向的减水剂为聚羧酸减水剂。1 聚羧酸减水剂的作用机制聚羧酸减水剂的基本单元为丙烯酸与醚的酯化反应产物，进一步，在酯类产物主链上搭接羧基，磺酸基，聚氧化乙烯链酯基等不饱和单体，形成具有很强亲水性及电性的高分子物质。当聚羧酸减水剂掺加入水泥浆体中时，聚羧酸减水剂可以打破水泥颗粒间的絮凝结构，释放出该空间结构中的包裹水，从而增大水泥浆体的流动性。因此，在符合工作性能的前提下，外加剂可以降低混凝土的拌合水用量，提高混凝土的强度。从而，可以采用减水剂优化混凝土的配比，极大地减少胶凝材料掺量，从而达到节约材料，降低工程造价的目的。我们知道，混凝土材料由固、液、气三相组成，如图1所示。拌合用水在混凝土材料中一些为蒸发水，一些为满足水泥颗粒水化反应的水，而残留的水在混凝土材料中形成孔洞结构。因此，混凝土材料力学性能取决于砂石骨料的界面过度区及气孔相，该结构部位为力学性能的薄弱区域。如果减水剂的掺入能降低硬化水泥薄弱区域，势必会改善混凝土的力学强度。图1硬化水泥浆体的显微结构（扫描电子显微镜照片）2 减水剂试验操作规范2.1 减水剂相容性试验当某种减水剂进入拌合现场时，为检验试验的操作方便，首先要进行的是减水剂的相容性试验，如图2所示。该试验的目的是为了验证减水剂是否能达到该外加剂所应有的减水效果，从而来断定该材料的使用性能。此外，还需要进行外加剂的固含量、含气量、pH值、碱含量等测定，操作标准严格参照GB8076-2008《混凝土外加剂》进行。图2减水剂的相容性试验2.2 混凝土用减水剂试验方法混凝土材料是用量最大的土木工程材料，在保证厂家供减水剂性能满足规范的前提下，需要进行混凝土配合比设计，配合比见表1所示。表1混凝土的配合比编号坍落度水泥矿粉粉煤灰砂石1*石2*水外加剂容重C35P8-10150±3027055507102788321655.622366配合比设计一般以新拌混凝土的坍落度、28天混凝土的强度为基准，通过公式计算得到胶凝材料，水胶比，砂石用量。紧接着采用实际生产中的原材料进行配合比试验，根据新拌混凝土的工作性能（如坍落度，浆体的包裹性及保坍性能等）及硬化混凝土的力学或耐久性指标，改变配合比中各原材料的掺入量，最后得到满足混凝土性能的配合比。试验参考JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》，GB-8076-2008《混凝土外加剂》，GB/T14902-2012《预拌混凝土》进行。