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    聚丙烯酰胺對混凝土性能的影響

    發布日期:2022-10-21 18:14:50

    在諸多水泥商品混凝土改性高聚物中,水溶性聚合物丙烯酰胺(Polyacryamide,簡稱PAM)因其出色的物理化學特點,已廣泛應用于各行業。增稠劑做為外加劑與混凝土混和,提高了水的粘度,進而影響了混凝土混合物的流變特性。

      在適應超慢凝混凝土(70小時初凝時間)以前,施工方表明,環境相對復雜,應該考慮暗潮的出現。在我們探討這種情況時,我覺得若是有暗潮,我們可能不具有超慢凝混凝土的施工條件。在網上搜索水中混凝土施工文獻,大量解決方案是采用聚丙烯酰胺混凝劑來避免混凝土離散。我也想觀查聚丙烯酰胺是否具備其他方面(提高粘結性)的應用價值。
      假如聚丙烯酰胺具備絮凝作用,本質上混凝土流通性會隨著劑量的增加而縮小。設計超外加劑劑量,逐步增加聚丙烯酰胺劑量,觀查實驗結果是否滿足假定;
      觀查聚丙烯酰胺對混凝土塌落度損失的影響;
      觀查聚丙烯酰胺對混凝土強度的影響;
      不同種類聚丙烯酰胺對混凝土的影響不同。
      提高傳統混凝土性能一直是大家追求的難題。近些年,在混凝土中加入少量有機聚合物已成為提高水泥商品混凝土的性能新趨勢。針對有機聚合物的長分子鏈結構與高聚物中關鍵節或鏈段的自轉動,取決于其有別于無機非金屬材料的性質——彈性和塑性。因而,在水泥商品混凝土中加入少量有機聚合物不但可以使商品混凝土得到高密度,而且不會提升商品混凝土的脆性。那樣,就可以制造出高韌性、低脆度的水泥商品混凝土,進一步拓寬了水泥商品混凝土的應用領域。在諸多水泥商品混凝土改性高聚物中,水溶性聚合物丙烯酰胺(Polyacryamide,簡稱pam)因其出色的物理化學特點,已廣泛應用于各行業。
      作用機理
      水解PAM與溶液中多種金屬陽離子相互影響,如多價離子Ca2+和Al3+在水泥漿體系里,這些相互影響一般造成黏性疑膠的形成,從橡膠顆粒到均勻橡膠固態,橡膠固態在商品混凝土孔隙中密集填充,改進水泥商品混凝土硬化體的物理組織架構,減輕熱應力,降低微裂縫的形成,進而提高PAM改性商品混凝土的致密性在宏觀上體現為PAM改性商品混凝土的柔韌度、抗滲性、粘結強度、抗折強度和收縮特性明顯提高。
      聚丙烯酰胺也是一種增稠劑。增稠劑是一種能明顯提升水黏度的物質。它們是纖維衍生物、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、藻苷酸鈉等天然合成的水溶性聚合物化合物。比如,只要3%的甲基纖維素能使水黏度提升1萬倍。應用增稠劑的目的是提高分散介質的黏度,提升分散系統的穩定性,減少分層和離析。增稠劑做為外加劑與混凝土混和,提高了水的粘度,進而影響了混凝土混合物的流變特性。根據渣漿剪切試驗,探討了抗剪力與纖維增稠劑混和量的關系,說明少量增稠劑能夠降低抗剪力,但當混和量較大時,抗剪力會增加。增稠劑的混合量為礦渣粉凈重0.2%時,抗剪力最小。
      在混凝土里加入聚丙烯酰胺能夠降低混凝土的脆性,提高其柔韌度,提高縮水率,大大提高混凝土的抗折強度、固層粘結強度、耐久性和彎折韌性,表明混凝土的抗彎拉能力、粘結力、耐久性和彎折韌性都有了很大的提高。另一點是聚丙烯酰胺能增強混凝土的抗滲性。有關數據顯示,添加PAM混凝土透水性提高90%以上,混凝土固層粘結強度提高近4倍。
      聚丙烯酰胺在水泥混凝土中的運用體制
      聚丙烯酰胺能提高水泥砂漿或水泥混凝土工作特性,減少水灰比;
      聚丙烯酰胺乳液里的乳膠顆粒堆積或凝固在水化(或輕度凝固)的水泥和石料表層,產生膜,最后與水泥凝固產物產生網絡架構。聚丙烯酰胺的混合對水泥凝固和水泥硬化過程有影響,聚丙烯酰胺與水泥或凝固產物互相產生化學效用;
      當相對濕度降低到100%下列時,水泥會收縮并產生一定的應力。這時,聚丙烯酰胺改性水泥干固可產生微裂紋,釋放應力;
      裂痕的發展與聚丙烯酰胺網絡相逢,在整個聚丙烯酰胺網絡范圍內產生微纖維,因而裂痕的發展停止;
      聚丙烯酰胺的加入影響了水泥石結構的方式,影響了混凝土的孔結構,優化了水泥漿與石料的粘結,降低了硬化水泥漿里的微裂紋。以上作用提高了水泥基材料的物理和機械性能。

     
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