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  • 减水剂

    减水剂,是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。按材料分(1)木质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 减水剂 外文名: water-reducing admixture,water reducer,plasticizer
    作用: 减少拌合用水量、提高混凝土强度

    目录

    简介/减水剂 编辑

    外观形态分为水剂和粉剂。水剂含固量一般有20%,40%(又称母液),60%,粉剂含固量一般为98%。
    根据减水剂 减水及增强能力,分为普通减水剂(又称 塑化剂,减水率不小于8%)、 高效减水剂(又称 超塑化剂,减水率不小于14%)和高性能减水剂(减水率不小于25%),并又分别分为早强型、标准型和缓凝型。
    按组成 材料分为:(1)木质素磺酸盐类;(2)多环芳香族盐类;(3)水溶性树脂磺酸盐类。
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    普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的 混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土,并适用于制备大流动性混凝土、 高强混凝土以及蒸养混凝土。
    目前市场上常用的几种减水剂为:木质素磺酸钠盐减水剂, 萘系高效减水剂脂肪族高效减水剂,氨基高高效减水剂,聚羧酸高效减水剂等。
    木质素磺酸盐:它属于普通的减水剂,它的原料是木质素,一般从针叶树材中提取,木质素是由对亘香醇、松柏醇、芥子醇这三种木质素单体聚合而成的,用于砂浆中可改进施工性、流动性,提高强度,减水率在5%-10%。
    萘磺酸盐减水剂:是我国最早使用的高效减水剂,是萘通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,属于阴离子型表面活性剂。该类减水剂外观视产品的不同可呈浅黄色到深褐色的粉末,易溶于水,对水泥等许多粉体材料分散作用良好,减水率达25%。
    密胺系减水剂:是三聚氰胺通过硫酸磺化,再和甲醛进行缩合的产物,因而化学名称为磺化三聚氰胺甲醛树脂,属于阴离子表面活性剂。该类减水剂外观为白色粉末,易溶于水,对粉体材料分散好,减水率高,其流动性和自修补性良好。
    粉末聚羧酸酯:它是近年来研制开发的新型高性能减水剂,它具有优异的减水率、流动性、渗透性。明显增强水泥砂浆的强度,但制作工艺复杂,一般价格较高。
    干酪素:它是一种生物聚合物,它是牛奶用酸沉淀并经过圆筒干燥后得到的。
    聚羧酸系高性能减水剂
    聚羧酸系高性能减水剂是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种混凝土超塑化剂(减水剂)。聚羧酸系高性能减水剂是羧酸类接枝多元共聚物与其它有效助剂的复配产品。经与国内外同类产品性能比较表明,聚羧酸系高性能减水剂在技术性能指标、性价比方面都达到了当今国际先进水平。
    一、性能特点
    1、掺量低、减水率高,减水率可高达45%;
    2、 坍落度轻时损失小,预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%,2h小于10%;
    3、增强效果显著,砼3d抗压强度提高50~110%,28d抗压强度提高40~80%,90d抗压强度提高30~60%;
    4、混凝土和易性优良,无离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。用于配制 高标号混凝土时,混凝土粘聚性好且易于搅拌;
    5、含气量适中,对 混凝土弹性模量无不利影响,抗冻耐久性好;
    6、能降低 水泥早期水化热,有利于 大体积混凝土和夏季施工;
    7、适应性优良,水泥、掺合料相容性好,温度适应性好,与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性,解决了采用其它类减水剂与 胶凝材料相容性差的问题;
    8、低收缩,可明显降低 混凝土收缩,抗冻融能力和抗碳化能力明显优于 普通混凝土;显著提高
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    混凝土体积稳定性和长期耐久性;
    9、 碱含量极低,碱含量≤0.2%,可有效地防止 碱骨料反应的发生
    10、产品稳定性好,长期储存无分层、沉淀现象发生,低温时无结晶析出;
    11、产品绿色环保,不含甲醛,为环境友好型产品;
    12、经济效益好,工程综合造价低于使用其它类型产品,同强度条件下可节省水泥15-25%。

    作用机理/减水剂 编辑

    分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥颗粒分子引力的作用,使水泥浆形成絮凝结构,使10%~30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中,不能参与自由流动和润滑作用,从而影响了 混凝土拌合物的流动性。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷(通常为 负电荷),形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构破坏,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。
    润滑作用:减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使 混凝土流动性进一步提高。
    空间位阻作用:减水剂结构中具有亲水性的聚醚侧链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。
    接枝共聚支链的缓释作用:新型的减水剂如 聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在 水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。

    技术指标/减水剂 编辑

    聚羧酸系高性能减水剂匀质性指标
      项 目 指 标
    外 观浅棕至深棕色微黏液体
    减水率≥ 25%
    密度(g/ml)1.09±0.02
    固含量(%)22±2 或者40±2
    水泥净浆流动度(基准水泥)(㎜)≥ 250(W/C=0.29)
    pH6~8
    氯离子含量(%)≤ 0.02
    碱含量(Na2O+0.658K2O)(%)≤ 0.2
     萘系减水剂主要工艺流程
      1、融萘
      2、磺化
      (加入98%硫酸、37%甲醛、30%—45%液碱)
      3、缩合
      4、中和

    使用说明/减水剂 编辑

    1、掺量为 胶凝材料总重量的0.4%~2.0%,常用掺量为0.4%~1.2%;使用前应进行混凝土试配试验,以求最佳掺量;
    2、不可与 萘系高效减水剂复配使用,与其它 外加剂复配使用时也应预先进行混凝土相容性实验;
    3、坍落度对用水量的敏感性较高,使用时必须严格控制用水量;
    4、注意混凝土表面养护。

    适用范围/减水剂 编辑

    适用于强度等级为C15~C60及以上的泵送或常态 混凝土工程。特别适用于配制高耐久、高流态、 高保坍、高强以及对外观质量要求高的混凝土工程。对于配制高流动性混凝土、自密实混凝土、清水饰面混凝土极为有利。

    包装与储存/减水剂 编辑

    1、 聚羧酸系高性能减水剂为液体产品,采用桶装;
    2、 应置于阴凉干燥处储存,避免阳光直射,冬季防止霜冻;
    3、 密封保存期为12个月,超期经验证合格后仍可继续使用。
    HSB脂肪族高效减水剂
    HSB(High Strence Bing)是高分子磺化合成的羰基焦醛。憎水基主链为脂肪族烃类,以下简称HSB,是在青岛HS研发的一种绿色 高效减水剂。本产品不污染环境,不损害人体健康。对水泥适用性广,对混凝土增强效果明显,坍落度损失小,低温无硫酸钠结晶现象,广泛用于配制 泵送剂、缓凝、早强、防冻、引气等各类个性化减水剂,也可以与萘系减水剂、氨基减水剂、 聚羧酸减水剂复合使用。
    主要技术指标
    1、 外观棕红色的液体;2、固体含量>35%;3、比重1.15-1.2
     性能特点
    1、减水率高。掺量1-2%,减水率可达15-25%。在同等强度 坍落度条件下,掺HSB可节约25-30%的水泥用量;
    2、早强、增强效果明显。砼掺入HSB,三天可达到设计强度的60-70%,七天可达到100%,28天比空白 混凝土强度提高30-40%;
    3、 高保塑。 混凝土坍落度经时损失小,60 min基本不损失,90 min损失10-20%;
    4、对 水泥适用性广泛,和易性、粘聚性好。与其他各类 外加剂配伍良好;
    5、能显著提高砼的抗冻融,抗渗,抗硫酸盐侵蚀,并全面提高砼的其他物理性能;
    6、特别适用以下砼:流态塑化砼,自然养护、蒸养砼,抗渗防水砼,耐久性抗冻融砼,抗硫酸盐侵蚀海工砼,以及钢筋、预应力砼;
    7、HSB无毒,不燃,不腐蚀钢筋,冬季无硫酸钠结晶。
    使用方法
    1、通过实验找出最佳掺量,推荐掺量为1.5-2%;
    2、HSB与拌和水一并加入砼中,也可以采取后加法,加入HSB砼要延长搅拌30s;
    3、由于HSB的 减水率较大,砼初凝以前,表面会泌出一层黄浆,属正常现象。打完砼收浆抹光,颜色则会消除,或在砼上强度以后,颜色会自然消除,浇水养护颜色会消除的快一些,不影响砼的内在和表面性能。
    贮存与包装
    1、HSB 可在-20—40摄氏度下贮存但不能暴晒,保质期一年。
    2、包装:250KG铁桶或散装供应,也可按照用户的要求包装。

    技术要求/减水剂 编辑

    1、减水剂应选用质量稳定的产品,减水剂与水泥及掺和料之间应具有良好的相容性。当将不同功能的多种外加剂复合使用时,外加剂之间以及外加剂与水泥之间应有良好的适应性。
    2、高效减水剂的技术要求应符合表1的规定,聚羧酸系减水剂的技术要求应符合表2的规定,减水剂的匀质性应符合国家现行标准《混凝土外加剂》(GB8076)的规定。

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