消泡劑在高性能減水劑中的應(yīng)用
混凝土行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)混凝土中所使用的外加劑有了更高的要求，特別是減水劑的性能。聚羧酸高性能減水劑是最新一代減水劑，其高減水率、良好的分散性能和保塑性，使其能快速擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，逐漸取代萘系、蜜胺等高效減水劑。但是，聚羧酸減水劑由于分子結(jié)構(gòu)的特性，使得在混凝土拌合時(shí)引入較多氣泡，大小不均勻，影響混凝土的質(zhì)量，必須通過添加消泡劑改善混凝土的和易性能來滿足生產(chǎn)需求。與聚羧酸減水劑復(fù)配要求消泡劑與減水劑的相容性好、對(duì)減水劑減水率的影響小、混凝土的和易性等。
消泡劑又稱為抗泡劑，種類很多，有機(jī)硅氧烷、硅和醚接枝、含胺、亞胺和酰胺類的，具有消泡速度更快，抑泡時(shí)間更長(zhǎng)，適用介質(zhì)范圍更廣，甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的特點(diǎn)。其廣泛應(yīng)用于清除膠乳、紡織上漿、食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥、涂料、石油化工、造紙、工業(yè)清洗等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害泡沫。目前應(yīng)用在混凝土砂漿中的消泡劑大部分是以改性聚醚、改性聚硅氧烷為主劑的復(fù)合物。
聚醚是一類由C—O—C鍵組成的聚合物，主要是利用雙金屬催化劑或強(qiáng)堿作催化劑在含有活性O(shè)—H或N—H鍵上嵌入環(huán)氧乙烷(EO)、環(huán)氧丙烷(PO)或環(huán)氧丁烷(BO)而形成的。聚醚用作消泡劑主要是利用其溶解性和溫度之間的關(guān)系特性。對(duì)于含EO的非離子表面活性劑來說，隨著溫度的升高，聚醚在水中的溶解性從溶于水向不溶于水過渡。當(dāng)聚醚在水中以一定大小的顆粒存在時(shí)，它就符合“不溶于起泡介質(zhì)”這條消泡劑的特性，因此，它能在此時(shí)充當(dāng)某些介質(zhì)中的消泡劑，特別是一些不能用有機(jī)硅作為消泡劑的行業(yè)與領(lǐng)域，例如鋼板清洗、電路板清洗、造紙工業(yè)等等。但是在很多實(shí)際的情況中，聚醚的消泡能力不夠，而且實(shí)際的消泡溫度變化范圍較大，此時(shí)聚醚消泡劑聚醚表現(xiàn)出明顯的缺陷。因此，就有必要對(duì)聚醚改性，一般改性的方法是利用活性基團(tuán)與聚醚結(jié)構(gòu)上的羥基發(fā)生反應(yīng)，涉及到的單元反應(yīng)主要有酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)。改性物質(zhì)包括脂肪酸，偶聯(lián)劑，脂肪醇等。
改性后的聚醚消泡劑適用范圍更廣，效果更好，能夠消除掉混凝土中多余的大氣泡，使混凝土的外觀更加美觀，同時(shí)由于減少了聚羧酸減水劑的含氣量，改善了混凝土孔結(jié)構(gòu)和密實(shí)程度。
混凝土的強(qiáng)度變化主要受加入消泡劑和引氣劑后混凝土含氣量的影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨著消泡劑用量的增大，混凝土含氣量和減水率減小，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)泌水、扒底，使混凝土和易性變差，所以存在消泡劑的最佳用量范圍。使用過程中我們應(yīng)該注意三點(diǎn)：1. 消泡劑使用在聚羧酸鹽系列減水劑生產(chǎn)混凝土?xí)r,會(huì)減少聚羧酸減水劑的含氣量,混凝土漿體會(huì)比較粘,建議在摻入消泡劑之后再摻入引氣劑,消掉聚羧酸中不均勻的大氣泡,引入均勻的小氣泡,可以增加混凝土的和易。2.消泡劑與水和外加劑的分散性較強(qiáng),在長(zhǎng)時(shí)間放置后容易產(chǎn)生分離。建議在此期間能連續(xù)地進(jìn)行攪拌。3.消泡劑有可能因堿性所帶來性能的降低,請(qǐng)避免在pH值10以上的情況下使用。
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