聚羧酸系混凝土減水劑復(fù)配技術(shù)的試驗(yàn)研究與分析

熊愛玲（上海城校工程檢測(cè)有限公司，上海 201315）

聚羥酸系減水劑，添加到新拌混凝土中，通常表現(xiàn)出不同的適應(yīng)特征。通過復(fù)配手段，聚羧酸可能會(huì)出現(xiàn)坍落度大幅增加、和易性偏差這樣的弊病。復(fù)配技術(shù)之所以復(fù)雜，主要表現(xiàn)在各類添加劑的添加比例及添加劑品種的選擇上比較困難。具體而言，復(fù)配過程中消泡劑使用量控制不當(dāng)，使用量偏多時(shí)，會(huì)降低新拌混凝土的流動(dòng)性[1]；使用量偏少時(shí)，新拌混凝土中含有過多氣泡，混凝土含氣量增加，降低混凝土硬化后的強(qiáng)度等級(jí)。緩凝組分，能延緩混凝土原有的凝結(jié)時(shí)間，可滿足施工時(shí)連續(xù)澆筑的需求等；同時(shí)，過多的緩凝劑使用，會(huì)使凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)，從而影響施工進(jìn)度。

1 試驗(yàn)過程

1.1 原料選擇

選取某規(guī)格下的水泥；I級(jí)粉煤灰，粉煤灰需水量95%；選用細(xì)度模數(shù)為2.5的中砂；石子應(yīng)符合特定規(guī)格要求的連續(xù)級(jí)配；外加劑選用聚羥酸系列的減水劑；液體引氣劑、液體消泡劑；緩凝劑，選用葡萄糖酸鈉；試驗(yàn)用水為自來水。

1.2 方案設(shè)計(jì)

新拌混凝土坍落損失這種通病，覆蓋了所有的混凝土減水劑。按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的復(fù)配方案，精確稱量所有添加劑，包括特定型號(hào)的消泡劑、引氣劑。稱好之后，攪拌均勻。根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的凝結(jié)時(shí)間需求（滿足運(yùn)輸、施工等需求），設(shè)計(jì)變更緩凝劑在減水劑中所占的比例，從而實(shí)現(xiàn)控制凝結(jié)時(shí)間目的。

2 試驗(yàn)結(jié)果

設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程時(shí)，需選用設(shè)定好的配合比方案。具體而言，水泥、砂、石及粉煤灰（外摻料），都要按設(shè)定好的比例來準(zhǔn)確稱量。外加劑的稱量一般取最佳摻量，這里按膠凝材料總量的1%稱量。設(shè)計(jì)好的減水劑復(fù)配方案，任一組份的用量有變化，拌合出的混凝土，也會(huì)表現(xiàn)出不同的特性。在聚羥酸系列的減水劑中，添加選定的葡萄糖酸鈉這種試劑，可以改變混凝土原有的凝結(jié)時(shí)間。摻加量應(yīng)按照特定比例，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)短來確定。

由試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果反應(yīng)的數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：添加了制備好的引氣劑，隨著消泡劑用量的遞增，混凝土的初始坍落度值會(huì)減??；混凝土的7d抗壓強(qiáng)度，也會(huì)漸漸升高。這就意味著：合適的消泡劑使用，能限制混凝土中夾帶著的氣體含量，從而促使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高。在這種情況，混凝土拌合初期，由于其粘度增加，其初始坍落度檢測(cè)值減小。

試驗(yàn)過程中加入了某規(guī)格的減水劑（引氣型），能提升混凝土初始的坍落度，一般這種添加進(jìn)來的試劑中均包含有分布均勻細(xì)小的氣泡，混凝土的抗壓強(qiáng)度因此會(huì)有所降低。

試驗(yàn)室條件，溫度設(shè)定為30℃，相對(duì)溫度設(shè)定為50%，由于試驗(yàn)室條件與所測(cè)的混凝土凝結(jié)時(shí)間有直接關(guān)系，為此，葡萄糖酸鈉用量的選擇應(yīng)參考當(dāng)時(shí)的使用環(huán)境的溫濕度條件來確定。同時(shí)，由于葡萄糖酸鈉的增加可增加減水劑的減水率，在使用時(shí)也需要特別注意，在給定的減水率的情況下，可采取取代聚羧酸減水劑的方法內(nèi)摻使用。綜合以上試驗(yàn)結(jié)果，使用聚羥酸復(fù)配而來的減水劑，混凝土坍落度損失小，凝結(jié)時(shí)間可控，各個(gè)齡期的抗壓強(qiáng)度比使用一般減水劑的偏高。

3 注意事項(xiàng)

3.1 溶液的相容性

把常用的減水劑，稀釋成特定濃度的溶液。依據(jù)所選用的復(fù)配方案稱量所選試劑，放入容器中，并攪拌均勻，加蓋密封并放置一段時(shí)間，仔細(xì)觀查，查驗(yàn)是否有分層、沉淀、漂浮物或生成氣體，這樣做，能判別所選用試劑與減水劑是否有良好的相容性[2]。

例如：聚羧酸系列的減水劑，相互之間有良好的相容性。然而，聚羧酸減水劑與密胺系高效減水劑在混合時(shí)就會(huì)有明顯的分層現(xiàn)象。這就表示，這兩種添加劑不適合復(fù)配一起使用。因此，通過復(fù)配手段調(diào)整減水劑的性能這一方法，一定要先驗(yàn)證各試劑之間是否相容。

3.2 水泥凈漿流動(dòng)度

在復(fù)配之前，減水劑應(yīng)通過凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。在試驗(yàn)過程中，固定聚羧酸減水劑的摻量，為膠凝材料的0.1%（折固計(jì)算），其它試劑在此基礎(chǔ)上外摻進(jìn)來。膠凝材料的稱量數(shù)量為300g，膠凝材料按混凝土配合比的膠材料組分的比例混合而成。檢測(cè)用水選用87g（含減水劑中的水）[3]。

單一使用減水劑時(shí)，水泥凈漿流動(dòng)值檢測(cè)結(jié)果為190mm。在此基礎(chǔ)上，復(fù)配其它試劑后，隨著復(fù)配試劑用量的增加，水泥漿流動(dòng)度初始流動(dòng)度也隨著變大。但是，并不是凈漿流動(dòng)度越大超大，當(dāng)凈漿流動(dòng)性超過250mm至300mm以上時(shí)，凈漿流動(dòng)度的增加幅度減少，同時(shí)表現(xiàn)出泌水、沉漿現(xiàn)象，在混凝土中亦會(huì)表現(xiàn)出漿骨料分離現(xiàn)象。

3.3 混凝土的抗壓強(qiáng)度變化

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，聚羧酸減水劑特有的緩凝性能影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。相同的混凝土配合比，相同流動(dòng)性能的情況下，混凝土的早期抗壓強(qiáng)度比其它外加劑或單一使用外加劑時(shí)偏低，特別是3d抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果偏低。但是，7d的抗壓強(qiáng)度增加很明顯，對(duì)比3d的抗壓強(qiáng)度增加，增加幅度達(dá)到100%以上。而在單獨(dú)使用減水劑時(shí)，混凝土的抗壓強(qiáng)度增加幅度不會(huì)超過復(fù)配型的減水劑。減水劑經(jīng)過復(fù)配后，減水性能會(huì)得到改善，同時(shí)不同齡期的抗壓強(qiáng)度也有所增加。

4 結(jié) 語

復(fù)配時(shí)使用消泡劑，影響混凝土的流動(dòng)性，此試劑的使用量，應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)。本試驗(yàn)過程中消泡劑的用量主要是抑制聚羧酸減水劑本身的含氣，其摻量為減水劑的萬分之一。引氣劑的使用改變了混凝土原有的流動(dòng)性，且?guī)в忻黠@的保坍性能，由于超摻使用時(shí)降低混凝土的抗壓強(qiáng)度，通常用量也需控制，本試驗(yàn)的用量控制在千分之一。葡萄糖酸鈉具有緩凝這一特性，其用量應(yīng)能根據(jù)使用環(huán)境條件及施工要求予以及時(shí)調(diào)整，試驗(yàn)過程中，該試劑的用量為減水劑的百分之三十。

[1]潘軒.淺談聚羧酸系減水劑的復(fù)配改性 [J].福建建設(shè)科技,2008,(06).67.

[2]房桂明.各種助劑與聚羧酸減水劑的復(fù)配研究[J].商品混凝土,2010,(02).48-49.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法(GB/T 8077-2012) [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013,15-16.