水泥及混凝土减缩剂的性能评价及机理研究

• 作 者: 徐宝华
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 混凝土 干燥收缩 减缩剂 表面张力 水化电阻率 混凝上结构裂缝 水泥水化

随着现代混凝土技术的发展，混凝上结构裂缝呈现越来越严重的趋势，已成为混凝土工程界一个重要研究方向。解决混凝土收缩开裂的方法有设置接头、改变水泥的组成、改变混凝土的混合方法、改变骨料、添加外加剂等。利用外加剂控制混凝土收缩是目前工程应用中较有效的方法之一。控制水泥及混凝土收缩的外加剂主要有膨胀剂和减缩剂，前者已有多年应用经验，技术及机理也比较成熟，虽然膨胀剂使用得当，能在一定程度上补偿收缩，但其本身存在水泥适应性、有效补偿量和延迟钙矾石生成等问题；后者应用时间较短，应用范围不很广泛，应用效果的报道较少，作用机理的研究也不深入。本文针对目前工程应用中常见的三种减缩剂进行性能评价研究和作用机理的探讨，以期对减缩剂的应用和开发提供指导。
本试验测试了减缩剂对水泥净浆、砂浆、混凝土性能的影响：减缩剂对水泥及混凝土的干燥收缩起到抑制作用；减缩剂的加入使水泥的凝结时间变长，出现裂缝的时间变长，减少大量微裂纹的出现；减缩剂的加入或多或少会使水泥、混凝土的强度有所降低，这是一个尚需研究解决的课题。
减缩剂对水泥水化过程及浆体微观结构的影响也十分明显，减缩剂能够减缓水泥的水化过程进行的速度，对水泥水化产物的生成影响不大；加入减缩剂能够改善水泥石的孔结构，有效抑制混凝土的早期收缩。
本文在此次研究的基础上对减缩剂的作用机理进行了探索：加入减缩剂以后使大孔的比例相对增加，小孔的比例相对减少，孔结构的改变有效地抑制了混凝土的收缩；掺加减缩剂可显著降低水泥石中孔隙液的表面张力，从而降低水泥石毛细孔中弯曲液体表面下的附加压力，从而减小收缩；减缩剂的加入减缓了水泥的水化，影响了水化产物的形成速度，但没有生成新的水化产物。