混凝土外加剂磁处理效果研究

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发布时间：2021-09-22

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混凝土外加剂磁处理效果研究
宋宏伟。赵善宇
(1．大连民族学院土木系，辽宁大连116600；2．大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024)
摘要：主要研究了外加剂溶液磁化后对混凝土物理力学性能和水化程度的影响。外加剂选用萘系高效减水剂SW一4和早强剂CF，将
它们制成溶液通过一定磁场强度(0．8 T)的水磁化器，测试参数包括外加剂掺量和养护时间。研究表明：所用的外加剂经过磁化后，溶液的
电导率和表面张力有了某些的变化，且外加剂磁化后在一定程度上提高混凝土的抗压强度，加快了混凝土的凝结硬化，提高了拌合物的流
动性，水化程度有很大的提高。
关键词：磁化；外加剂；力学性能；流动性
中图分类号： TU528．042 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)07—0053—03
Research on effect of magnetic field treated concrete adm ixtures
SONGHong-wei ，ZHA0 Shan-yu
(1．CivilEngineeringDepartment，DalianNationalitiesUniversity，Dalian116600，China；
2．School ofCivil and Hydraulic Engineering，Dalian University ofTechnology，Dalian 1 16024，China)
Abstract： This research investigates the mechan ical property of the concrete which wcrc mixed with chemical admixtures and treated by
magnetic field．Two chemical adm ixtures were used in this research：super—plasiticizer SW -4 and early strength admixtures CF．Magn etic treated
admixtures were obtained by passing liquors thought a concrete magn etic—field—generating machine．Test variables included admixture dosage and
curing age．Results show that liquor’S conductivity and surface tension have some special changes after treated by magnetic field，and using
magnetic treated admixtures could improve the compressive strength of the concrete，reduce the setting times and improve its fluidity and
magn etization improved cement hydrate degrees．
Key words： magnetization；adm ixture；mechanical property；fluidity
0 引言 1 磁场对水系统影响的可能机制
一定流速的水溶液通过一定强度的磁场，弱能量作用在介
稳定系统中，会使系统的性质发生变化。20世纪60年代，前苏
联的许多科学家如Wulachoufuski、Alnanina、B．M．克拉辛等人开
始研究用磁化水来拌和砂浆和混凝土【l_ ，并取得了良好的效
果。目前的混凝土磁处理方面，已经有人研究将粉煤灰和矿渣做
成浆液通过磁场进行磁处理刚，也有人研究磁化水和化学外加
剂一起使用的效果，但还没人研究将化学外加剂溶液磁化后
拌和混凝土的效果。
这个问题是非常重要的，因在水中加入化学外加剂就相当
于加入各种极性分子和离子，磁场对它们的作用可能要比单纯
作用于水分子的效果大。B．M．克拉辛在其著作中曾指出[1：不含
解离产物和溶解气体的水一般是不存在的，水的磁化率强烈地
依赖于这些离子和分子的浓度。纯净的水是反磁性物质，因而
磁场对它的作用效果可能很弱，但水中许多杂质具有顺磁性，甚
至铁磁性，两者效果的叠加，结果可能超过反磁性，从而加强磁
场对水溶液的磁化效果。基于上述思想，从化学外加剂磁化为切
人点，研究其对混凝土性能的影响。
收稿日期：2011_01—23
基金项目：国家自然科学基金(50908035)
先讨论一下离子和水分子的作用关系。水溶液中的离子对
水分子结构的影响与其水合作用有关，一种是近程水合，离子
与最靠近的水分子互相作用；另一种是远程水合，就是使较远
的水分子极化。外加剂加入水中，形成水溶液。当溶液在磁场中
移动时，阳、阴离子和极性的水分子在劳伦兹力作用下有发生
相反的回旋移动的趋势。
F=K·g· ‘H·sina (1)
式中：F——劳伦兹力；
q——离子电荷；
— — 离子移动速度；
日— —磁场强度；
— — 磁场方向和离子的运动方向之间的夹角；
K—— 比例系数。
式中包含光速，故劳伦兹力很小，但劳伦兹力所引出的一
系列的效应：霍尔效应，加尔特曼效应等，在有弱点流的电解液
通过磁场时，都被证实在水溶液的流过磁场时是的确存在的。
因此可以得出，离子进入磁场特别是高梯度的磁场时，在最初
其运动的巨大加速，可能起到很大的作用，可能使得远程水合