聚羧酸減水劑具有減水率高、摻量小、保塑性強、耐久性好以及對環(huán)境友好等特點，受到大家的青睞。隨著天氣轉(zhuǎn)暖，未添加殺菌劑的減水劑容易出現(xiàn)不同程度的渾濁現(xiàn)象，雖然對減水劑經(jīng)時損失以及凈漿流動度影響不大，但是對混凝土的凝結(jié)時間會造成一定影響，而且會出現(xiàn)嚴(yán)重的臭味，對施工造成影響。本篇文章將通過模擬4種不同的儲存方式來探索對聚羧酸高性能減水劑性能的影響以及分析變質(zhì)的原因。
一、試驗方法
1.1 存儲環(huán)境
將配制的聚羧酸高性能減水劑及添加了1kg/t殺菌劑的減水劑放入透明的PET塑料瓶中，分別在冰箱低溫(5℃)密封、室內(nèi)密封、室外密封暴曬、室外敞口暴曬條件下存儲一定時間進行取樣試驗。分別模擬冬季室內(nèi)存儲、夏季室內(nèi)存儲、夏季室外密封存儲、夏季室外敞口存儲環(huán)境下，聚羧酸減水劑性能演變規(guī)律。
1.2 凈漿流動性及凝結(jié)時間
依據(jù)GB/T8077—2012《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗方法》測試不同存儲條件下，同摻量(折固摻量)聚羧酸減水劑的凈漿流動性及經(jīng)時損失。同時，參照GB/T1346—2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法》測試凈漿凝結(jié)時間。
1.3 外觀
一定時間內(nèi)取出不同環(huán)境存儲的聚羧酸減水劑，通過透明PET塑料瓶觀察聚羧酸減水劑在不同存儲環(huán)境下其外觀(顏色、渾濁度)演變情況。
1.4 減水劑分子量及分布
凝膠滲透色譜儀(GPC)，根據(jù)不同分子溶液流過凝膠色譜柱的時間不同，得到聚羧酸減水劑中有機物的分子量及其分布情況。
二、結(jié)果與分析
2.1存儲環(huán)境對減水劑外觀的影響
不同存儲環(huán)境下，聚羧酸減水劑的外觀各異，如圖1－圖4所示。在添加殺菌劑情況下，冰箱密封或室內(nèi)密封環(huán)境下存儲90d的聚羧酸減水劑外觀與新配樣品相當(dāng)，未發(fā)生明顯變化。而未添加殺菌劑的聚羧酸減水劑均出現(xiàn)渾濁，尤其室內(nèi)密封條件下，減水劑已有嚴(yán)重臭氣味，嚴(yán)重變質(zhì)。
圖1 冰箱密封
圖2 室內(nèi)密封
圖3 室外密封暴曬
圖4 室外敞口暴曬
室外密封暴曬情況下，無殺菌劑與殺菌劑B的減水劑出現(xiàn)渾濁，尤其殺菌劑B的減水劑渾濁較嚴(yán)重，有學(xué)者認(rèn)為殺菌劑在高溫、光線照射下，易發(fā)生降低，減弱其殺菌效果。室外敞口暴曬情況下，添加殺菌劑減水劑均出現(xiàn)菌團、顏色加深，可能雜物落入有關(guān)。未添加殺菌劑減水劑底部出現(xiàn)沉淀、呈現(xiàn)透明，但室外存儲均未出現(xiàn)臭氣味現(xiàn)象。
總之，夏季聚羧酸減水劑變質(zhì)特別嚴(yán)重，應(yīng)添加殺菌劑在室內(nèi)存儲，切勿暴曬。當(dāng)無殺菌劑情況下，盡量室外或敞口存儲，且防止雜物落入，切勿室內(nèi)密封存儲，造成渾濁、臭氣味加重。
2.2存儲環(huán)境對減水劑性能的影響
不同環(huán)境對減水劑凈漿流動性的影響見圖5、圖6。
圖5 不同環(huán)境對減水劑凈漿流動性的影響
圖5表明，在聚羧酸減水劑中添加殺菌劑對減水劑的凈漿流動性及經(jīng)時損失影響較小，且聚羧酸減水劑在冰箱密封、室內(nèi)密封、密封暴曬、敞口暴曬4種環(huán)境下存儲30d后，其凈漿流動性及經(jīng)時損失與新配減水劑相當(dāng)。圖6表明，不同環(huán)境存儲90d后的聚羧酸減水劑凈漿性能與新配樣品及存儲30d的減水劑性能相當(dāng)，其凈漿流動性及經(jīng)時保坍不隨存儲時間、存儲環(huán)境、殺菌劑種類的變化而變化。
圖6 不同環(huán)境對減水劑凈漿流動性的影響
不同環(huán)境對減水劑凝結(jié)時間的影響見圖7。
圖7 不同環(huán)境對減水劑凝結(jié)時間的影響
在不添加殺菌劑情況下，僅室內(nèi)密封環(huán)境下聚羧酸減水劑的凝結(jié)時間縮短，其中初凝和終凝分別縮短了30%和20%，而冰箱密封、密封暴曬、敞口暴曬情況下，緩凝時間基本相當(dāng)。添加殺菌劑后，其緩凝時間與未添加殺菌劑的減水劑相當(dāng)，且不同存儲對其凝結(jié)時間影響較小。
2.3不同存儲環(huán)境下減水劑變質(zhì)機理分析
存儲條件對減水劑、緩凝劑影響見圖8，無殺菌劑減水劑、緩凝劑量隨時間變化見圖9。
圖8 存儲條件對減水劑緩凝劑影響
圖9 無殺菌劑減水劑緩凝劑量隨時間變化
圖8表明，僅未加殺菌劑室內(nèi)密封保存的減水劑緩凝組份減少，且隨著存儲時間延長越明顯，從配樣時的17.5%降低為5.7%。且緩凝劑的峰值明顯減弱(圖10)，分解為更小分子量的物質(zhì)。但其它環(huán)境下或添加殺菌劑的聚羧酸均未出現(xiàn)緩凝劑分解現(xiàn)象，且聚羧酸未發(fā)生分子量及分布的變化。
圖10 GPC圖譜
三、結(jié)束語
３.1 未添加殺菌劑情況下，僅室內(nèi)常溫存儲的減水劑出現(xiàn)嚴(yán)重渾濁及臭氣味，凝結(jié)時間明顯縮短，其它存儲條件下的減水劑僅出現(xiàn)輕微渾濁，且存儲環(huán)境對減水劑的凈漿流動性及經(jīng)時損失影響較小。
3.2 在不同存儲時間及環(huán)境下，添加殺菌劑聚羧酸減水劑的凈漿減水、保坍、緩凝效果與新配樣品相當(dāng)，且兩種殺菌劑在室內(nèi)條件下防腐效果均較好。但室外暴曬會降低其殺菌效果，尤其敞口暴曬易落入雜物，出現(xiàn)菌團現(xiàn)象。
3.3 通過GPC探明聚羧酸減水劑中糖類緩凝組份被微生物分解是造成聚羧酸減水劑出現(xiàn)渾濁、臭味及凝結(jié)時間縮短等變質(zhì)現(xiàn)象的本質(zhì)。
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