高效减水剂对预拌混凝土早期收缩变形的影响研究

摘要

随着我国大规模城市化建设和预拌混凝土技术的快速发展，混凝土化学外加剂，特别是高效减水剂以其提高混凝土综合性能、改善生产施工方式等优点在工业化大规模预拌混凝土中扮演着越来越重要的角色，成为预拌混凝土生产中必不可少的第五组分。据中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会统计，2007年、2009年、2011年我国合成减水剂产量分别为284.54万吨、484.68万吨、645.36万吨，而厦门市预拌混凝土中几乎全部掺入了减水剂。
　　近5年作者所在课题组对厦门市部分混凝土工程质量调查发现，90％已建和在建的混凝土工程出现了裂缝。裂缝的产生极大地降低了混凝土构件的强度和耐久性，因此，预防混凝土构件开裂已经成为混凝土工程中亟需解决的技术难题。混凝土裂缝的成因非常复杂，除了结构设计、建筑施工、环境条件和荷载受力等因素外，预拌混凝土日益复杂的材料组分和配合比设计的影响也不容忽视。相关研究显示:减水剂的大量应用是混凝土收缩变形增大、开裂现象严重的诱因之一。目前国内外对混凝土其它组分影响混凝土收缩变形的研究较多，然而，针对高效减水剂对混凝土收缩变形的影响研究较少。因此，开展本课题研究很有必要。
　　通过对厦门市主要预拌混凝土生产企业——路桥翔通、华信、三航、华岳生产混凝土所用减水剂产品的调查，选取4种典型系列（萘系、脂肪族、氨基磺酸盐、聚羧酸系）、不同品牌（Point、宏发、江西迪特、路桥翔通、苏州兴邦）、不同类型（缓凝型、标准型、早强型）共计14种高效减水剂作为研究对象，开展了以下工作:
　　(1)打破传统混凝土配合比设计仅考虑工作性能和强度的局限，根据厦门地区原材料特点和环境条件，同时兼顾混凝土的工作性能、强度、耐久性和体积稳定性，对C40混凝土的配合比进行了创新设计，以期达到防控混凝土早期收缩变形的目标。
　　(2)通过测试C40混凝土拌合物的坍落度和坍落度经时损失、硬化混凝土的不同龄期抗压强度及氯离子扩散系数、抗硫酸盐腐蚀系数等一系列技术指标，研究不同高效减水剂对混凝土工作性能、强度和耐久性的影响。
　　(3)采用非接触式位移测量法，分别在保持配合比不变和水胶比不变的条件下，将14种高效减水剂掺入预拌混凝土中，试验研究不同高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响，得到在两种不同条件下不同高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响规律，编制《高效减水剂与预拌混凝土早期收缩变形关系图册》。
　　(4)制备掺入不同高效减水剂的水泥净浆，养护3d后取样，通过扫描电镜对其早期水化情况进行观测，结合对各种高效减水剂的化学组成和分子结构的分析，探讨不同高效减水剂对混凝土早期收缩变形的作用机理。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 预拌混凝土

1．2．1 预拌混凝土定义与特点

1．2．2 预拌混凝土存在的问题

1．2．3 裂缝的定义和类别

1．2．4 裂缝问题对混凝土性能的影响及其防治的意义

1．2．5 混凝土早期收缩变形与开裂的关系

1．2．6 裂缝现有解决办法和措施

1．3 四种系列高效减水剂简介

1．3．1 萘系高效减水剂介绍

1．3．2 氨基磺酸系高效减水剂介绍

1．3．3 脂肪族高效减水剂介绍

1．3．4 聚羧酸系高效减水剂介绍

1．4 本文研究内容、意义以及创新之处

第二章 试验原材料和试验方法及仪器设备

2．1 原材料与性能指标

2．1．1 水泥

2．1．2 砂、碎石

2．1．3 水

2．1．4 矿物掺合料

2．1．5 减水剂

2．2 试验方法

2．2．1 混凝土工作性试验方法

2．2．2 混凝土强度测定方法

2．2．3 早期变形(非接触式位移法)

2．2．4 RCM抗氯离子试验方法

2．2．5 抗硫酸盐试验方法

2．2．6 微观试验方法

2．3 试验设备简介

第三章 C40混凝土配合比设计

3．1 C40混凝土配合比设计思路说明

3．2 C40混凝土配合比设计

3．2．1 C40混凝土配合比设计指标

3．2．2 C40混凝土配合比设计过程

第四章 不同高效减水剂对混凝土性能的影响

4．1 不同高效减水剂对混凝土工作性能的影响研究

4．2 不同高效减水剂对混凝土强度的影响研究

4．3 不同高效减水剂对混凝土耐久性的影响研究

4．3．1 不同高效减水剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

4．3．2 不同高效减水剂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

4．4 不同高效减水剂对混凝土经济性的影响

4．5 本章小结

第五章 不同高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响研究

5．1 萘系高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响

5．2 聚羧酸系高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响

5．3 脂肪族高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响

5．4 氨基磺酸盐减水剂对混凝土早期收缩变形的影响

5．5 不同系列高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响比较

5．5．1 缓凝型高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响比较

5．5．2 标准型高效减水剂对混凝土早期收缩变形的影响比较

5．6 本章小结

第六章 四种高效减水剂影响混凝土收缩变形的作用机理

6．1 萘系高效减水剂影响混凝土收缩变形的作用机理

6．2 聚羧酸系高效减水剂影响混凝土收缩变形的作用机理

6．3 脂肪族高效减水剂影响混凝土收缩变形的作用机理

6．4 氨基磺酸盐高效减水剂影响混凝土收缩变形的作用机理

6．5 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

附录