高性能聚羧酸混凝土减缩材料的性能测试

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2、水泥混凝土要求具有良好的工作性能、较高的强度和优异的耐久性能。为了满足这些要求，水泥混凝土往往采用提高水泥用量和细度、大量使用矿物掺合料，虽然满足了工作性能和强度的要求，但实际工程中发现水泥混凝土早期收缩开裂现象相当普遍[1-2],严重影响了水泥混凝土的耐久性能。因此，加强如何降低水泥混凝土收缩开裂问题的探讨已成为关于水泥混凝土领域研究的热点[3-4].　　近20年来，国内外为了减缩防裂通常采用添加膨胀剂、纤维、减缩剂等措施。可是，添加膨胀剂存在高温稳定性差、膨胀延缓和水分用量高问题[5-6];添加纤维存在用量大、成本高、施工操作复杂、混凝土工作性能低等问题；单纯添加减缩剂也存在成本高、与减

3、水剂相容性、强度出现下降等问题[7].综合以上情况，课题组通过优化设计，自主研发了一种高性价比、高分散、高减缩多功能的高性能聚羧酸混凝土减缩材料。文中在自主研发的基础上通过测定添加了高性能聚羧酸混凝土减缩材料的水泥净浆流动度、在水泥颗粒表面上的吸附行为、溶解在孔溶液中的表面张力、蒸发速率、动力黏度以及对水泥石孔结构分布的影响，进一步分析了高性能聚羧酸混凝土减缩材料的作用机理。　　1材料与方法　　　　1.1主要原料与仪器　　1.1.1主要原料高性能聚羧酸混凝土减缩材料[8]（SRA-PC减缩材料）：自制；水泥：海螺牌普通硅酸盐水泥（P·O42.5R），安徽海螺水泥股份有限公司产品；标准砂：中国

4、ISO标准砂，厦门艾思欧标准砂有限公司产品；水：自来水与蒸馏水。　　1.1.2主要仪器UV757CRT/PC型紫外分光光度计，由上海仪电分析仪器有限公司提供；QBZY-3型表界面张力仪，由苏州江东精密仪器有限公司提供；1834A型乌氏黏度计，由北京天创尚邦仪器设备有限公司提供；SNE-4500MB型扫描电子显微镜（SEM），由德国Leica公司提供；PoreMasterMacro压汞仪，由美国Quantachrome公司提供。　　1.2测试与表征1.2.1水泥净浆流动度及其保持性测试参考《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/T8077-2012）制备掺有SRA-PC减缩材料水泥净浆，并按照混

5、凝土外加剂匀质性试验方法，测试添加了SRA-PC减缩材料的水泥净浆初始流动度及1h后流动度保持情况。其中，SRA-PC减缩材料添加质量分数为0.30%.　　1.2.2水泥砂浆减缩率测试参照《水泥胶砂干缩试验方法》（JC/T603-2004）测试掺有SRA-PC减缩材料水泥砂浆试块在标准干缩养护室内养护3d和28d减缩率。　　1.2.3水泥颗粒表面吸附量测试采用UV757CRT/PC型紫外分光光度计分别测试水泥颗粒表面对不同质量分数的SRA-PC减缩材料吸附前初始质量浓度（cf,g/L）和吸附后残留在溶液中的质量浓度（cb,g/L），然后按式（1）计算水泥颗粒对SRA-PC减缩材料的吸附量（A

6、d,mg/g）：　　　　其中，V是SRA-PC减缩材料溶液体积，mL;m为水泥质量，g.　　1.2.4溶液表面张力测试参考《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/T8077-2012），在QBZY-3型表界面张力仪上测试不同质量分数SRA-PC减缩材料溶解在水溶液和孔溶液中的表面张力，以3次测试结果的算术平均值作为溶液表面张力值，精确到0.1mN/m.其中，孔溶液是在去离子水中加入0.35mol/m的氢氧化钾和0.05mol/m的氢氧化钠制备而成[8].　　1.2.5溶液蒸发速率测试在相对湿度为（50±5）%、温度为30℃下，分别称取20g由不同质量分数配制而成的SRA-PC减缩材料水溶液和孔

7、溶液置于不同蒸发皿（70mm）中，采用分析天平分别测试并记录静置1d后SRA-PC减缩材料溶液的质量损失，SRA-PC减缩材料溶液蒸发速率v（×10-3kg/（m2·h））按式（2）计算：　　　　其中，m0为SRA-PC减缩材料溶液初始质量，g;m24为SRA-PC减缩材料溶液静置1d的质量，g;S为在蒸发皿SRA-PC减缩材料溶液暴露面积，m2;24为静置时间，24h.　　1.2.6溶液动力黏度测定依据《