孔祥明-吸附水-适应性201009

基于自由溶液量的水泥-减水剂系统相容性研究

韩松，阎培渝，孔祥明

(清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室，北京100084)

摘要：通过改变水灰比、减水剂掺量，测定不同时间水泥浆体中的自由溶液量、浆体流动度与流动度经时损失，并利用光学显微镜直接观测新拌水泥浆体中水的分布情况以及水泥颗粒的絮凝情况，研究自由溶液量的变化情况及其对浆体流动度和泌水的影响规律。研究结果表明，吸附水对水泥-减水剂系统的初始流动度、流动度经时损失和泌水等相容性表现有重要影响。增加水泥浆体中的吸附水，能够改善水泥-减水剂系统的相容性。掺加减水剂，在打破絮凝结构的同时增加吸附水，从而提高浆体的流动性。聚羧酸减水剂增加吸附水的能力要高于萘系减水剂。过掺减水剂不是导致泌水的主要原因，过大的水灰比和水泥颗粒表面吸附水的能力不足才是导致泌水的根本原因。关键词：减水剂；相容性；自由溶液量；吸附水；泌水中图分类号:TU528.042.2

文献标示码:A

文章编号:????-????(2010)

STUDYONTHECOMPATIBILITYOFCEMENT-SUPERPLASTICIZERSYSTEMBASEDONTHE

AMOUNTOFFREESOLUTION

HANSong，YANPeiyu，KONGXiangming

(KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityofChinaEducationMinistry,DepartmentofCivilEngineering,

TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thechangesoffreesolutionamount,fluidityandthetime-dependedfluiditylossofcementpastewereexaminedbyvaryingthewater-cementratioandthedosagesofsuperplasticizer.Thedistributionofsolutionandflocculationmicrostructureinfreshcementpastewasobservedwithopticalmicroscope.Thechangeoffreesolutionamountanditseffectonthefluidityand

bleedingofcementpastewasstudied.Theresultsshowthattheadsorbedsolutionamounthasgreatinfluenceonthecompatibilityofcement-superpasticizersystem,includingthebleedingdegree,thefluidityanditstime-dependedfluiditylossofcementpaste.Superplasticizerincreasesthefluidityofcementpastebydestroyingtheflocculatedcementparticlestructureandincreasingtheamountofadsorbedsolution.Polycarboxylatesuperplasticizershowshigherabilityofadsorbtionthannaphthalenesuperplastcizer.Overdosageofsuperplasticizerisnottheprimarycauseofbleeding.Theprinciplereasonofbleedingisthehighwater-cementratioandthepooradsorptioncapacityofcementparticle.

Keywords:superplasticizer;compatibility;freesolutionamount;adsorbedsolution;bleeding

水泥与减水剂的相容性好坏是影响减水剂使用效果的重要因素。相容性不好的直接后果是混凝土拌合物的工作性较差、流动性损失大、凝结异常[1]。这会影响混凝土的施工性能和后期力学性能的发展[2]。

新拌水泥浆体中的自由溶液是指水泥浆体中能够摆脱水泥颗粒的吸引力而自由转移的溶液，自由溶液量与新拌浆体的初始流动度、流动度经时损失、泌水等有密切关系。现有研究认为水泥浆体中的自由溶液量在一定程度上决定新拌水泥浆体的流动度，并影响其泌水特性[4]。掺加减水剂可释放新拌浆体中颗粒絮凝体内的水，将其转化成自由水，从而提高新拌浆体的流动度。自由溶液量越大的水泥浆体，流动度也就越好。因此，自由溶液量的变化会影响减水剂与水泥的相容性[5]。

水泥浆体泌水是指新拌水泥浆体从拌合结束到开始凝结的时间内,悬浮的固体颗粒在重力作用下下沉,拌合水受到排挤而上升,最后从表面析出的现象。严重泌水是水泥-外加剂体系的相容性差的重要表现之一。泌水常归因于外加剂使用不当，如减水剂掺量过多、未使用引气剂等[7][8]。一般认为，掺加过量的减水剂会导致水泥浆体泌水离析

收稿日期：

基金项目：国家自然科学基金面上项目No.50772053。第一作者：韩松(1984-),男，博士研究生。

E-mail：hans03@mails.thu.edu.cn

通讯作者：阎培渝(1955-)，男，教授。

E-mail：yanpy@tsinghua.edu.cn

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。有人提出了基于经验的泌水改善方法，如当水泥中可溶碱含量偏低,

Receiveddate:

Firstauthor:HANSong(1984-),male,Ph.Dcandidate.E-mail：hans03@mails.thu.edu.cn

Correspondentauthor:YANPeiyu(1955-),male,professor.E-mail:yanpy@tsinghua.edu.cn