LEX聚羧酸高性能减水剂在海工工程中的应用

LEX聚羧酸高性能减水剂在海工工程中的应用1前言传统减水剂（木质素磺酸盐、萘磺酸缩合物、磺化三聚氰胺等）的分子均为线状结构，一旦分子吸附在水泥颗粒表面，分子磺酸盐基团使水泥颗粒表面带电，形成电场，由于带电颗粒互斥，使颗粒在介质（水）中分散，从而达到减水作用。由于水泥遇水后，水中Ca++和OH-浓度迅速增加，表现为流动性减弱和损失。聚羧酸（盐）减水剂的分子是通过“分子设计”人为形成的“梳状”或“树枝状”结构，及在分子主链上接有许多个有一定长度和刚度的支链（侧链）。在主链上也有能使水泥颗粒带电的磺酸盐或其它基团，可以起到传统减水剂的作用，更重要的是一旦主链吸附在水泥颗粒表面后，支链与其它颗粒表面的支链形成立体交叉网，阻碍了颗粒相互接近，从而达到分散（即减水）作用。这种空间位阻作用不因时间延长而弱化，因此，聚羧酸减水剂的分散作用更为持久。由于聚羧酸减水剂具有很高的技术优势，成为正在全世界范围内发展的新一代减水剂的代表性品种。日本在商品砼中，聚羧酸减水剂已经取代了萘系减水剂的地位。随着聚羧酸系高性能减水剂的开发与应用，目前已有不少在水利、交通、码头等工程以及商品混凝土中应用实例。本文从聚羧酸系高性能混凝土减水剂与大掺量掺合料配制高性能海工混凝土的途径出发，研究了以聚羧酸系高性能混凝土减水剂配制的高性能混凝土的性能变化规律。2试验用原材料及试验方法2.1试验用原材料及其物化性能水泥采用了嘉新P.Ⅱ52.5#，水泥、高炉矿渣微粉、粉煤灰、硅粉有关性能参数见表1、表2、表3。表1水泥物理化学分析退物理分析弓密度挥g/cm乎3陕细度诉0.08mm醒筛余球%纱比表面积捏m辆2念/kg么凝结时颤间箩(懂h)料标准稠度用水劈量律(蜜%)眠安定性乎抗折强织度字(魔MPa)况抗压强蜡度膊(掘MPa)解初凝币终凝践3d历7d凑28d影3d祖7d稼28d拆P.II鲁3.12棋1.00贡427篮1齐：勺45鼻3竞：碑18封26.00督合格豪6.3腾8.6腔10.0胡33.1偶58.9岁67.9陡化学分析容化学组成（％馋）着SiO旺2诚Al闹2侨O爪3医Fe穿2谨O枣3薪CaO凤SO荐3延K禽2烘O惩Na翅2没O址MgO盏LOSS荒PII骑21.48怎5.44勾3.15轰63.40亏2.02抛0.75厕0.44纵1.12真2.19表2磨细矿渣(矿渣微粉)物理化学分析沫物理分析懂流动度即比售%浆比表面积（勃绵氏法特）窗m族2叫/kg详7皆d萌活性指鸟数僵%练28启d干活性指县数罩%用密秤度凑g/cm给3滩试验结果雕102姥470抵77方98定2.91老化学分析村化学组成（％绘）顽SiO浸2族Al捧2密O猫3尺Fe糖2挥O届3荷CaO贤SO峰3术MgO元试验结果逢31.0背14.2婚2.08抢40.95勿0.89锡7.75表3粉煤灰的物理化学分析丰物理分析庭4羊5训μ正m纤筛议余陪%狠需水量妻比盈%卷活性指数艳（耳28菜d滨抗压强度比日）碗%缴含水睬率皂%屯烧失娱量恶%矩SO3既%嫁密度萄g/cm洁3样试验结果悟10.5福101虏8狡6.4高0.2痰1.98健0.83屋2.1秧化学分析来化学组成（％胸）屈SiO疑2骨Al买2扔O崇3枣Fe谱2托O见3那CaO亦SO瞎3露K挎2煌O度Na犁2占O戏MgO海试验结果痛51.04薯32.86勒8.26铃3.35腿0.83弯0.50育0.31乞0.36表4硅粉的物理化学分析节物理分析方4留5高μ飘m壶筛余乓%僻比表面积德（勃氏法）泛m2/kg玉活性指数龄%泡含水率惊%呆烧失量砌%标SiO茄2槽含量尽%廉试验结果语1.0滋18000印103姐0.9根2.4半92粗骨料5mm～25mm连续级配碎石，细骨料采用中砂，细度模数为2.4。试验采用的减水剂为LEX-9H聚羧酸系高性能混凝土减水剂，其性能指标见表5。表5混凝土高效减水剂掺入混凝土中的性能试验结果皮检病颠验纺咸项开故目款GB8076睛-1997押高效减水剂规助定值南试限召验见忘结谦祝果英一等品园合格品北LEX-9H垒减水率悔（劫%脖）不小于办12级10孕27麦泌水率塘（兽%类）不大于从90橡95眯27仔含气量赞（盾%谱）评≤村3.0虽≤罩4.0坟2.9脑凝结时间之差蒜（聚mi秤n硬）组初凝站-90~+1泻20乐+17雨终凝支+15祸抗压强度比帽（遇%脱）境1d驼140灌130态193元3d股130辽120信183廉7d耽125印115乘173茧28d罗120鸟110樱150太收缩率比万（足%阳）不大于煮135某99何对钢筋锈蚀作宏用抄钝范甩化舞钝眯出化注：试验LEX-9H外加剂掺量0.8%。2.2试验方法新拌混凝土性能参照GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》。混凝土抗压强度、轴心抗压强度及静力受压弹性模量试验参照GB/T50081－2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》。混凝土收缩、徐变试验参照GBJ82-85《普通混凝土耐久性试验方法》。混凝土耐久性能采用电通量和氯离子扩散系数评价，前者参照ASTMC1202，后者依据为NTBUILD443。斥3比试验配比及性贸能数据采集炮采用聚羧酸系磨高性能混凝土症减水剂配矛制咱C4灶0道～停C6仔0宰的大掺量复合昆掺合料混凝土宰，外加剂掺量岭为挡1.妻0佳％（胶凝材料毁总量），混凝踪土配合比见捉表妹6秃。新拌混凝土节性能见尸表权7胡。袋表县6好淡大掺量复合掺崖合料混凝土配浸合比衡强度吓等级坑总胶凝材料用辆量衣水泥洽复合掺识合蛛料栋砂温石疯水沃外加剂偿水胶比枝砂率骑备注循C40镇380库114嚼266狗787粪1086骂144悲3.8欺0.38师4砌2戴％粗和易性良好吩C50菜430危129于301喊730额1093蚊146橡4.3撇0.34尾4问0克％浮和易性良好案C60雅470危188脉282炭712馅1067踪151促4.7饭0.32边4漆0侧％驴和易性良好顿表羞7钢蜓大掺量复合掺姜合料混凝土新芳拌混凝土性能用编号悟混凝土流动性做能否（管m果m俩）矩混凝土凝结时庭间宴（塔h:mi灶n盈）惧出机坍落度摧30mi稍n痕坍落度救60mi乐n猜坍落度菌90mi舟n望坍落度俭120mi返n倘坍落度痕出机坍流性能汗初凝时间呈终凝时间镜C40抹190两170鼠170峡150暗140穴490镰9鞠：桌20往1犯1旅：牵45扎C50贸220骤220蹲200澡180志160基520窝9粉：贩10锁1膜1捡：衬40竟C60家220盖210鞠200盼190青160纲560留8承：甚50扯1脆1跪：上15兼图筋1挖为大掺量掺合南材料混凝土的德强度发展曲线件。帝图先1送症大掺量掺合料感混凝土强度发监展曲线宫图午2秒和枪图秤3情为大掺量掺合掉料混凝土的收且缩变形曲线和锹徐变度变化曲洒线。涂图部2弹蛮大掺量掺合料做混凝土收缩曲晌线扒图圈3多艳大掺量掺合料酷混凝土徐变度丝变化曲线依蛋混凝土的耐久膏性能酱表加8仁为以上竖三谁批混凝土的耐愉久性指标。疲表拐8谈声掺有聚羧酸类盈减水剂混凝土臣的耐久性鼻编号唐混凝土电通量火（狸C商）殖28d乘混凝土氯离子姥扩散系数躺(窑10E叙-12m系2讨/s被)撇28点d府＋屑90d尾大掺量复合掺撑合料蒸C40抱922财1.41咱C50朵898棵1.34世C60热719生1.12烟据锻表茫7雷，采用聚羧酸撕高性能混凝土嘉减水剂配制的努大掺量掺合料顶混凝土新拌混镰凝土性能可满砍足泵送要求，程出机坍落度为辨190箭mm您～婆220mm撕，丈2引小时最大坍落倍度损失为旋30mm帜，混凝土流动倡性能很好，扩垒展度可达肉500mm岁左右，混凝土兴粘聚性、保水葛性等和易性能误也较好。拢据择图纪1怜采用聚羧酸高挨性能混凝土减企水剂配制的大旬掺量掺合料混知凝土强度可满乐足设计强度等牵级要求。大掺特量掺合料混凝抓土早期强度相疲对降低，享到驴60狭d结龄期时，两者艺强度相近，依在至60埋d之～一年龄期仍拥有稳定持续增四长，甚至可超哭过同强度等级任高强高性能混省凝土。鬼据卖表跪8蓄，可见采用聚添羧酸高性能混压凝土减水剂配卵制的大掺量掺英合料混凝土具副有较高的致密颤结构和优良的锯耐久性能。其兴电通量均小桐于局100贵0柔库仑，氯离子畅扩散系数小单于杯1.5×10营-12调m魄2堵/瞎s吼，根暴据核ASTMC莲120多2馒批判标准，该掉类混凝土可判薪为刃“壶优痰”薯。这与混凝土浆配合比中大量盛使用细粉料，闲以及细粉料与呆高性能混凝土碗减水剂的合理步匹配有关。扰根据故图妖2谣、杏图职3丘，可见采用聚道羧酸高性能混攀凝土减水剂配原制的大掺量掺科合料混凝土收北缩变形以及徐码变变形的趋势锤与普通混凝土墙类似。大掺量各掺合料混凝土捆的极限收缩量鱼为烧500×10吧－仰6徐左右，徐变度桥为顾31×10论-6行mm棵2疲/奸N双左右。4应用情况少采用上述技术暗手段配制的高乘性能混凝土在崇*****网港你****找大桥工程中得描到了广泛的应糊用，主要用于膝***纸大桥工程钻孔危桩、箱梁、承煮台、墩柱等构泼件，臣***沈大桥为满足高轮性能海工混凝辣土的性能和配印制上的基本要昼求，在混凝土刮的配合比设计去中，重点强调嘉了使用粉煤灰缓、硅粉和磨细蛙矿亭渣禁(壳矿务粉颈)鸡等活性矿物材垄料作为掺合料狼，并保证一定五的掺量，同时黎利用高性能混袋凝土减水剂控辞制胶凝材料之图间的配伍及混讲凝土的用水量俱，大幅度提高桶混凝土的内部科结构致密性，贿降低混凝土渗降透性，增加耐构久性能，实现归海工混凝土的备高性能化。5结论跳本文从聚羧酸齿系高性能减水杆剂在海工高性驰能混凝土的应央用出发，着重箩分析其性能的枣发展变化规律柏，主要结论如铺下：眠（个1询）赏聚羧酸系高性码能减水剂冈用于柿海工高性能混乱凝土是其应用垦发展的重要方速向，通过优选顿原材料、多元也复合胶凝材料每与高性能混凝差土减水剂的合团理匹配，形成地和易性良好、恒满足设计强度哀等级要求，耐缸久性能优异的冷混凝土材料。忍（灌2屋）贴采用聚羧酸高沃性能混凝土减已水剂配制的大梦掺量掺合料混数凝土收缩变形盖以及徐变变形正的趋势与普通怒混凝土类似，驾极限收缩量某为禽500