减水剂、水泥及掺合料相容性研究

摘要

近年来，随着外加剂和水泥品种的不断增多以及高性能混凝土技术发展的需要，外加剂、与水泥及掺合料相容性问题变得日趋重要。本文根据流变学原理，研究了水泥的主要矿物组成、细度及掺合料性能等几个方面的因素对相容性的影响。采用减水剂饱和点掺量、水泥净浆流动度、流动度经时损失、净浆3hr常压泌水率和硬化浆体的力学性能作为宏观评价指标，根据水泥/掺合料浆体的Zeta电位和减水剂的吸附量等参数，对影响减水剂与水泥及掺合料相容性的原因进行了探讨，提出了一些解决相容性问题的方法，研究了相容性的差异对混凝土性能的影响，最后综合以上评价指标，提出了相容性的定量评价方法。 研究表明：水泥中硫铝酸盐矿物的水化速度快，对减水剂的吸附量大，其含量增加，减水剂与水泥的相容性降低；水泥中C3S的含量的增加有利于改善减水剂与水泥的相容性；水泥比表面积的提高和微细颗粒含量的增大，使减水剂的饱和点掺量提高、水泥浆体的流动性损失加快；净浆的泌水率减小，各龄期抗压强度增加。 矿渣与粉煤灰的掺量和细度变化对减水剂的饱和点掺量影响不大，但对水泥浆体的流动性及流动性保持效果有明显的影响，掺量的增大，减水剂的分散效果增强，流动度经时损失减小，抗压强度降低，泌水率增加，细度越细，减水剂的分散效果略有减小，但对流动性的保持效果越好；沸石粉掺量增大、细度变细会增大减水剂的饱和点掺量，浆体的流变性变差，浆体抗压强度降低，但对改善浆体的板结、泌水非常有利。 掺合料的辅助减水作用主要有三种效应：有效吸附表面积降低；颗粒堆积密度增加；颗粒球形度提高。 相容性的好坏对新拌混凝土的早期流变性能、后期的宏观结构和性能、微观结构和性能影响很大，良好的相容性是制备高性能混凝土的基础。 把减水剂的饱和点掺量、水泥净浆流动度、流动度经时损失、及净浆3hr常压泌水率作为宏观评价指标，建立了减水剂与水泥相容性定量评价方法的数学模型；通过分析验证，该评价方法简便、快捷，具有良好的数学拟合性；并据此提出了相容程度这一概念。 研究发现，水泥浆体的初始流动性大小，取决于减水剂在水泥颗粒表面上初始吸附量的大小，吸附量越大，则水泥浆体的初始流动性越好；在水泥初凝以前，水泥浆体的流动性保持效果取决于一段时间后水泥浆体中减水剂浓度的大小，减水剂的浓度越大，则水泥浆体的流动性保持效果越好。这一规律对研制高效减水剂和高性能混凝土具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章试验材料和试验方法

第三章水泥矿物组成、细度对减水剂与水泥相容性的影响

第四章掺合料对减水剂与水泥相容性的影响

第五章相容性对混凝土性能的影响

第六章减水剂与水泥相容性的定量评价研究

第七章结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表和待发表的论文