英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
多糖在自密实混凝土中作为粘度调节剂的应用
Ibrahim E. Isik，M. Hulusi Ozkul
土耳其伊斯坦布尔技术大学土木工程学院Maslak-Istanbul 34469，土耳其
摘 要：使用新一代化学外加剂可以生产自密实混凝土（SCC）。但是，为了避免混凝土分离，应增加新材料含量，或使用粘度调节剂（VMA）。在这项研究中，研究了在使用多糖类型VMA的同时生产比常规SCC更少量的自密实混凝土的可能性。为此，三种不同的多糖韦兰胶，黄原胶和淀粉醚以不同的剂量使用。对于所有混合物，粉煤灰/波特兰水泥比保持恒定在0.20，而粘结剂含量在350和450kg / m3之间变化，除了与黄原胶混合物仅在400kg / m3结合剂剂量。进行了坍落度流量测量和流量测量以确定自密实性能。进行筛分，渗透测试以比较新鲜混凝土的分离性能。还研究了使用和不使用VMA制备的硬化SCC的强度和性能。
关键词：SCC；VMA；韦兰胶；黄原胶淀粉醚；分离吸着性
1.介绍
自密实混凝土具有两个主要特性 - 高流动性（变形性）和高偏析阻力。主要通过利用功能强大的高效减水剂（HRWR）维持高负荷能力，这可能取决于聚羧酸醚，磺化萘或木质素磺酸盐。为了平衡由于使用HRWR导致的混凝土偏析趋势，可以增加新材料含量或使用粘度调节剂。前一种方法通过增加颗粒尺寸分布和颗粒堆积来增加混凝土的粘结性[1]。另一方面，将VMA与降低水/粘合剂（W/B）比率结合在一起可以提高粘度，从而改善混凝土的稳定性。作为第三种方法，被称为组合方法[2]，使用ne材料和VMA两者，但与前两种方法中使用的量相比使用量低。后一种方法也被确定为在混凝土成分的性质存在较大波动时改善混凝土生产的稳定性[3].
VMA可以被分类为有机和无机材料。有机VMA可分为天然（如多糖），半合成（如纤维素醚衍生物）和合成聚合物（如聚环氧乙烷和聚乙烯醇）[4]。无机VMA是基于二氧化硅的材料，例如纳米二氧化硅和胶体二氧化硅[5]。多糖是由单糖单元组成的生物生产（生物基）材料。最常见的单位是D - 葡萄糖，它是一种六碳醛具有ve羟基。图。1 显示环形式的alpha;-D - 葡萄糖。根据主要车辆上羟基的位置，骨架，不同的糖单位形成。多糖单元可以通过不同方式通过氧原子连接。该连接类型和单糖单元以及侧基的存在是溶解度，粘度和凝胶化性质的主要影响参数。
在多糖溶液中，水吸附在多糖上作为包膜并形成非自由排出分子，其在负载期间以与固体核心相同的速率传播[6]。在临界浓度以上，多糖分子显示出相互渗透和缠结，因此溶液的粘度显着增加。一般来说，多糖溶液具有高的低剪切粘度，因此它们很好地悬浮颗粒; 然而，它们在高剪切速率下也是极其光滑的。后者的行为归因于高剪切速率下分子的排列[7] 并且还与分子重排的速率（重新缠绕）小于施加的变形，其导致解缠[8]。此外，可逆剪切变稀使得能够控制诸如铺展，泵送，倾倒和喷洒的过程[9]。多糖不仅在食品工业中广泛使用，而且在许多其他应用中也被广泛使用，例如自密实混凝土，水下混凝土，用于填充后张管道的灌浆，喷浆[10]，陶瓷加工和石油钻探。
在生产SCC中使用最广泛的VMA，韦兰 胶是一种基于微生物来源的多糖的天然胶，其分子量约为2百万[10]。 韦兰胶由D - 葡萄糖（2单位），D - 葡糖醛酸组成和L - 鼠李糖与单一alpha;-L - 鼠李糖或alpha;-L - 甘露糖作为一侧每个重复单元中的组。韦兰胶溶液的粘度在5-30℃的温度范围内和2-12的pH范围内保持不变，这对于混凝土的生产是重要的[11]。黄原胶也是通过有氧发酵获得的细菌多糖。该分子具有带三糖侧链的吡喃葡萄糖主链。黄原胶分子的分子量非常高（gt; 3106）。与韦兰胶相似，黄原胶不会因pH或温度的变化或加入盐而显着增加[8]。淀粉由多糖组成，如淀粉酶和支链淀粉。淀粉酶由线性吡喃葡萄糖链组成，具有非常小的分支并且具有大约105-106的分子量。尽管支链淀粉也含有吡喃葡萄糖单元，但它具有宽支化并且具有约107-108的分子量，[8].
Khayat等人[12,13] 在SCC和水泥浆的生产中测试韦兰胶以确保混合物的稳定性。Rols等人[14] 在SCC中利用淀粉，沉淀二氧化硅和淀粉工业废料作为VMAs，并报道淀粉和沉淀二氧化硅改善了隔离抗性，而后者VMA也限制了出血率。Lachemi等人。[15] 研究了不同的多糖基VMA与萘甲醛缩合物的HRWR，并显示出血和分离依赖于HRWR和VMA的组合，而不仅仅是单独的VMA。Leeman和Winnefelt[16]使用微米二氧化硅和纳米二氧化硅浆料以及高分子量环氧乙烷衍生物，天然多糖和淀粉衍生物作为无机和有机VMA，并且报道了在
恒定的W/B比率，VMA降低砂浆流量并增加流动时间（在V型漏斗测试中）。此外，VMA引起屈服应力和粘度的增加。 Sonebi [17] 比较了灌浆中的diutan胶（另一种多糖类）和韦兰胶的性能，并得出结论，由于diutan胶的分子量较高，前者的VMA具有比后者类似的混合物更高的屈服值和塑性粘度。特普斯特拉 [18] 引入了基于淀粉的VMA以防止SCC的出血和分离而不影响流出。
在这项研究中，三种类型的多糖，韦兰胶，黄原胶和淀粉醚作为VMAs在SCCs的生产中进行了测试。评估和比较混合物的新鲜混凝土性质（流动性，抗偏析性和出血）和硬化混凝土性质（压缩强度和吸着性）。尽管韦兰胶和淀粉已被用作SCC中的VMAs，但在SCCs中使用黄原胶并不多见，尽管除食品工业以外还有其他许多应用于黄原胶的应用，如陶瓷加工，石油钻探以及纺织和纸张行业。
2.试验
2.1物料
2.1.1水泥和灰烬
正常波特兰水泥（CEM I 42.5N，EN 197）和C类型灰分（ASTM 618）（Cayirhan电厂）用于混凝土的生产。胶凝材料的物理性能和化学成分在文献中给出表格1.
2.1.2骨料
使用分别作为粗集料的天然砂（特定重力：2.61）和碎石砂（特定重力：2.62）作为骨料和两种类型的碎石（比重：2.72和2.74）。骨料的最大尺寸为16毫米，骨料的体积比例如下。天然砂（0-4毫米）：30％; 碎石沙（0-4毫米）：20％; 碎石
1（4-8mm）：30％; 和碎石2（8-16mm）：20％。
2.1.3外加剂
在混凝土中使用基于聚羧酸盐的超增塑剂（SP）和三种类型的基于多糖的VMA。外加剂的性质见于表2。在试验中制备和使用的是韦兰胶和黄原胶和20％淀粉醚溶液的2％溶液。
2.2具体混合物
混凝土分别以350,400和450千克/立方米3的胶凝材料剂量制备。胶凝材料（粘合剂）含有20％（重量）的y灰。对于每种粘合剂含量，通过试验混合物确定W/C比率，超增塑剂和VMA含量。粘合剂含量为450 kg / m的试验混合物3表3。根据欧洲自密实混凝土指南 [19] 和EN 206：2013，旨在准备坍落度超过600毫米的SCC，因此仍处于SF1级的550-650毫米区间。对照混合物和粘度调节混合物添加混合物的混合比例示于：表4。混合物的编码作为C：对照，W：韦兰胶，S：淀粉醚和X：黄原胶和以下数字代表粘合剂剂量。
2.3测试程序
根据以下混合顺序使用盘式混合器制备SCC。首先，将粗骨料和骨料与1混合水混合2分钟。然后将水泥和灰分与剩余的水一起加入并再混合2分钟。加入超塑化剂后，混合物再混合2分钟，然后引入VMA。然后继续混合至总共10分钟。 Slump-ow（符合EN 12350-8）和conned坍落度[20] 在新鲜状态下对SCC进行测试以确定流动特性。后者测试看起来类似于J形环，但是在没有事先知晓的情况下开发，受到L-box的启发。测试仪器有一个直径为150毫米，高度为300毫米的内部圆柱体，它由直径为12毫米，间距为35毫米的钢筋包围（图2）。在底部钢板上方100毫米处用混凝土填充并在该位置固定之后，钢瓶升起。对于坍落度测试，还测量了在底板上绘制的直径为500毫米的循环的时间（根据EN 12350-8）。
根据EN 480-4进行出血测试[21]。在测试过程中，记录泄漏水对容器中存在的混合水的百分比。用于抗分离性的测试之一是通过5毫米大小的筛子筛分新拌混凝土[22]。针对抗分离性进行的另一项测试是渗透测试[23]，这取决于测量一个圆柱体在54克自身质量下进入新鲜混凝土的深度。在150times;150times;150mm和100times;100times;100mm立方体样品上分别进行压缩强度和吸着率测试，之后标准固化。准备三个样本并测试每种混合物。
表2外加剂的性质
|
混合物 |
化学成分 |
粒径（mu;m） |
特殊的重力 |
粘度（cp） |
pH |
|
韦兰胶 |
多糖为主 |
75-180 |
- |
1000-2000 0.25％的解决方案 |
7.5-10 |
|
黄原胶 |
多糖为主 |
355-600 |
- |
800-1200 1％的解决方案 |
5.5-8.5 |
|
淀粉醚 |
多糖醚 |
- |
~1.07 |
3000-5500 20％的解决方案 |
11-12 |
|
减水剂 |
基于聚羧酸 |
- |
~1.085 |
73.5 |
5.5-6 |
表3试验批次的粘合剂含量为450 kg / m3和韦兰胶添加量
全文共17589字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[10600]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
|
混合物 |
粘合剂（kg） |
水泥（千克） |
粉煤灰（kg） |
VMAa (%) |
超增塑剂a (%) |
水（kg） |
W/C |
|
C-550 |
550 |
458.3 |
91.7 |
0 |
1.7 |
181.5 |
0.33 |
|
C-450 |
450 |
375 |
75 |
0 |
2 |
180 |
0.40 |
|
W-450-1 |
450 |
375 |
75 |
0.005 |
2 |
180 |
0.40 |
|
W-450-2 |
450 |
375 |
75 |
0.0075 |
2 |
180 |
0.40 |
|
W-450-3 |
450 |
375 |
75 |
0.01 |
2 |
180 |
0.40 |
|
S-450-1 |
450 |
375 |
75 |
0.4 |
2 |
180 |
0.40 |
您可能感兴趣的文章
- 复杂热电材料外文翻译资料
- 以自蔓延高温烧结方法制备热电化合物以及燃烧合成的新标准外文翻译资料
- 氮掺杂分级多孔碳作为氧还原反应的高效电化学催化剂的研究外文翻译资料
- 孪晶诱导塑性高嫡合金的设计外文翻译资料
- 含铌先进Fe-Cr-Ni型奥氏体耐热钢富铜相的析出强化在超临界电厂的应用外文翻译资料
- 不同温度下直接能量沉积层状工具钢的弯曲强度外文翻译资料
- BiFeO3的光伏效应外文翻译资料
- 通过氢稳定的MgaPt研究核壳纳米结构Mg@Pt中快速“氢泵”的可视化外文翻译资料
- 一种铱核心环金属有机配体显著地提高了有机太阳能电池 的光伏性能外文翻译资料
- 钠离子电池的高性能阳极材料:三组分共组装法制备层次多孔碳外文翻译资料
