2024年水泥新国标开始实施,带来的最直观的理解就两方面:一是早期强度要求高两个兆帕;二是水泥颗粒粒径大了。新国标带来的变化给混凝土带来了哪些变化呢?有什么样的解决办法呢?要想清楚地理解之中的变化,需要先了解聚羧酸减水剂相关的作用机理,下面就先简单的介绍一下。
聚羧酸减水剂(下面简称减水剂)的作用机理,有两个方面。首先,电荷吸附和静电斥力。减水剂分子主链含有羧基,提供负电荷;水泥颗粒表面带正电荷,正负电荷相互吸引,减水剂分子吸附到水泥颗粒表面。每个水泥颗粒的表面都是如此,因此每个水泥颗粒所带的电荷都一样,同性相斥,阻止水泥颗粒互相团聚,减缓水泥水化。其次,减水剂分子侧链是很长的梳状结构,起到空间位阻作用,阻止水泥颗粒的互相团聚。
减水剂的作用机理与新国标实施后混凝土变化有什么关系呢?在这里就重点阐述一下。水泥水化分四个时期,诱导前期属于快速水化期,一般在搅拌机中已经完成了。诱导前期水泥水化主要形成钙矾石,钙矾石能够提供正电荷。如果诱导前期的水泥水化加快,形成的钙矾石就多,提供的正电荷也会增加,对减水剂分子的吸附作用也会增大,水泥颗粒会吸附更多的减水剂分子。相反,诱导前期水泥水化慢,则会拉长水泥水化的时间,短时间内产生的钙矾石数量少,水泥颗粒的正电荷也会少,吸附减水剂分子的能力也弱。水泥颗粒比表面积大小与水泥水化的速度直接相关。
水泥颗粒比表面积大小与水泥水化的速度直接相关。新国标水泥颗粒粒径增大,水泥颗粒的比表面积减小,因此前期水泥水化的速度减慢,吸附减水剂分子能力也减弱了。这点变化反应到混凝土上的现象是:混凝土前期损失变慢了,随着减水剂分子的消耗,中后期混凝土的损失加快了。最直观的感受是:同样的外加剂配方,前中期容易反大泌水,中后期又保不住。从和易性方面考虑,水泥颗粒变大,胶凝材料的保水性变差,直接导致混凝土保水性差。面对这些问题,我们该怎么解决呢?
我们先解决减水剂反大和损失问题。解决这个问题只能从减水剂母液的性能入手。减水母液我们可以选用高减水母液,加速前期吸附,提供混凝土初始足够的减水率。同时需要进行保坍母液释放时间的调整,将保坍母液释放时间延后,保证前期水化慢的时间内不反大,同时为中后期加速损失时提供足够的减水剂分子,保持混凝土的流动性。有的小品牌水泥性能会有差异,具体问题具体分析,可根据混凝土损失情况选用适应的母液。
再有,解决保水性差的问题可以从两方面入手:一方面是复配一些提供保水性的小料,提高混净土的保水效果。这个方法优点和缺点都很明显。优点是复配后效果很明显,尤其是混凝土出机状态的改变;缺点是保水小料会随着水泥水化损失掉,混凝土中后期状态会变差。另一方面是提高母液的保水性,从根本上解决问题。外加剂中减水剂母液的量最大,在混凝土要求的保坍时间内会提供源源不断减水剂分子,保持混凝土流动度的同时也稳定混凝土的保水性。
天津市津惠达化学品有限公司做为减水剂功单的主要供应商,根据新国标水泥特点,研发出高性能功能小单体Y219,在调整母液释放点和吸附率的同时,有效提高母液的保水性和包裹性。
Y219含有多种功能性官能团,分别在平衡竞聚率、双键稳定性、调整HLB值等几方面产生作用。Y219功能单体含有双键,在丙烯酸和聚醚大单体之间起到桥梁作用,生成的聚羧酸减水剂分子结构更合理,性能更优越。
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