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，抑泡時間更長，適用介質(zhì)范圍更廣，甚至苛刻介質(zhì)環(huán)境如高溫、強酸和強堿的特點。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，它就符合“不溶于起泡介質(zhì)”這條消泡劑的特性，因此，它能在此時充當(dāng)某些介質(zhì)中的消泡劑，特別是一些不能用有機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。但是在很多實際的情況中，聚醚的消泡能力不夠，而且實際的消泡溫度變化范圍較大，此時聚醚消泡劑聚醚表現(xiàn)出明顯的缺陷。因此，就有必要對聚醚改性，一般改性的方法是利用活性基團與聚醚結(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)和密實程度。
混凝土的強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。實驗表明，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：1. 消泡劑使用在聚羧酸鹽系列減水劑生產(chǎn)混凝土?xí)r,會減少聚羧酸減水劑的含氣量,混凝土漿體會比較粘,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,在長時間放置后容易產(chǎn)生分離。建議在此期間能連續(xù)地進行攪拌。3.消泡劑有可能因堿性所帶來性能的降低,請避免在pH值10以上的情況下使用。
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