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减水剂对混凝土早期收缩和总收缩的影响钱晓倩,　詹树林,　方明晖,　孟　涛,　钱匡亮(浙江大学建筑工程学院,浙江杭州　310027)[摘　要]　在混凝土配合比不变的情况下,掺入减水剂能增大流动性,同时也显著增大早期收缩和总收缩,特别是24h内增幅特别大。当用水量减少、保持坍落度相同时,掺减水剂将进一步增大早期收缩和总收缩,且随水泥用量的增加,收缩显著增大,而对不掺减水剂的混凝土影响很小。因此,对掺减水剂的混凝土应特别加强早期施工养护,并尽可能采用纤维、减缩剂和补偿收缩剂等材料措施,才有可能减少裂缝、推迟裂缝产生。此外,脂肪族系、萘系和胺基磺酸盐系减水剂均增大收缩,且品种之间的差异较小。普通水泥与基准水泥对收缩的影响规律相似。[关键词]　减水剂;　早期收缩;　干燥收缩;　裂缝;　混凝土抗泥型功能单体是青岛鼎昌新材料有限公司独立研发的一种应用于聚羧酸母液合成的功能性单体。该是基于分子设计的理念，利用有机合成的技术合成的一种可用于自由基聚合的不饱和单体。它的分子结构既不同于不饱和醇聚氧乙烯醚（大单体），又不同于丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等小单体，它可以吸附在胶凝材料颗粒表面，起到“锚固”作用，也可以起到空间位阻的作用。性能在聚羧酸母液的合成中使用该，可以优化聚羧酸母液的分子结构，该链接到主链结构中，使聚羧酸的聚合由原来的二元或三元共聚变成了多元共聚，从而优化聚羧酸的分子结构。经过合理的工艺调整，可以赋予聚羧酸母液保坍、抗泥、减水等不同的功能。使用方法：1、本可以用来合成减水、综合、保坍、缓释等不同类型的聚羧酸减水剂，适用于加温或常温工艺。2、该可以等量或者超量替代大单体或者丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等小单体。推荐用法如下：按照1:2的比例取代原工艺中的大单体，取代总量为大单体原用量的5%-15%，根据实验情况，再调整引发体系和链转移剂的用量。3、在减水型工艺中，先将原工艺中丙烯酸的用量降低三分之一至二分之一，然后加入该，逐渐增加其用量，可以调整出综合抗泥型的聚羧酸母液工艺，也可以调整出保坍型和缓释型的母液工艺。4、该在具体使用时可以采用和小单体一起滴加的方式加入，也可以采用部分放在底料中，其余的采用滴加的方式。5、该在底料中的浓度不宜过高，否则会影响聚羧酸母液的效果。1　前言混凝土的早期收缩裂缝问题越来越得到重视,特别是随着泵送施工和外加剂的应用,裂缝出现时间大大提前,有的发生在拆模时,甚至是在混凝土浇筑后的4至12小时内均有大量出现。减水剂、泵送剂等增大混凝土的干燥收缩有较一致的认识,因此,《混凝土外加剂》(GB8076- 1997)规范中规定,即使一等品,混凝土28天收缩率比也允许增大到135%。近年来研制开发的胺基磺酸盐、聚羧酸盐和聚苯乙烯磺酸盐等高性能减水剂,均增大混凝土的收缩。减水剂的收缩率比是根据《混凝土耐久性和长期力学性能试验方法》(GBJ82)方法,在等坍落度条件下测定的,因此掺减水剂混凝土的水灰比和单方用水量均小于基准混凝土,理论上,收缩应该减小,而实际上混凝土收缩反而增大,是测试方法问题,还是减水剂本身产生的必然结果,非常值得研究。另一方面,该试验方法对混凝土3d之内的早期收缩无法反映,这对以往不掺外加剂的普通混凝土而言,由于早期收缩一般较小,对总收缩的影响并不太大,但对掺减水剂的混凝土,特别是对泵送法施工和低水胶比的高强高性能混凝土来说,早期收缩的影响非常显著。从裂缝产生的时间来分析,1d之内的早期收缩增大,可能是混凝土开裂的关键因素。关于混凝土早期收缩的测试,目前尚无统一的标准,减水剂增大早期收缩和总收缩的相关研究报导也较少,因此,如何测试、评价掺减水剂混凝土的早期收缩,以及对早期裂缝的影响程度,是亟待研究和解决的课题。本文通过设计的一套早期收缩试验装置,对这一问题进行了探索性研究,以阐明减水剂不仅增大后期收缩,更重要的是极大地增加早期收缩。2　原材料和试验方法2.1　原材料水　泥:浙江新都水泥有限公司生产的新都P·O42.5级基准水泥。细集料:河砂,细度模数为2.6。粗集料:碎石,最大粒径31.5mm。减水剂:脂肪族减水剂、萘系减水剂和胺基磺酸盐系减水剂。2.2　试验方法混凝土早期自收缩测试装置见图1。由混凝土密封试模、位移传感器和记录系统、温度测定仪三大部分组成。为减少试模对混凝土收缩的约束作用,在试模内底和四周衬一块3mm厚的聚四氟乙烯板,并用润滑剂粘贴一层塑料薄膜。混凝土分两层装入试模,装至试模一半高度时,用振捣器进行振捣,并埋入测温原件,再加入第二层并振捣抹平,用塑料薄膜密封,防止水分蒸发。混凝土试件放在恒温室内(20± 2)℃养护,初凝前抽去四周的聚四氟乙烯板,使混凝土试件与模壁脱离,并立即密封试模。将位移传感器和测温元件接入计算机,至混凝土初凝时开始测试。试件内的温度测试主要用以修正混凝土内部温度与环境温度引