聚羧酸系減水劑在混凝土中的使用

廖湘萍

【摘要】混凝土減水劑目前主要有第二代萘系和第三代聚羧酸系兩種，萘系減水劑使用較為穩(wěn)定，但聚羧酸系減水劑在使用過程中出現(xiàn)了諸多問題。部分項目已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的混凝土質(zhì)量缺陷，如開裂、滲水、坍落度損失過快等現(xiàn)象，造成了一定的經(jīng)濟損失。針對此類現(xiàn)狀，通過對此外加劑的分析，減少各類混凝土缺陷及通病的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】減水劑；應(yīng)用

引言：目前，在各類混凝土施工中，各類外加劑的使用是十分常見的，本文對聚羧酸系減水劑的主要成分、特性及優(yōu)缺點、使用要求做了詳細(xì)的分析，便于指導(dǎo)施工現(xiàn)場外加劑的使用。

一、主要成分

聚羧酸系高性能減水劑的主要原材料包括烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丙基聚氧乙烯醚、甲基烯丁基聚氧乙烯醚）。

二、特性及優(yōu)缺點

其特性主要有摻量低，減水率高，收縮??；大幅度提高混凝土的早期、后期強度；氯離子含量低、堿含量低，有利于混凝土的耐久性；生產(chǎn)過程無污染，不含甲醛，符合環(huán)境保護管理國際標(biāo)準(zhǔn)，無毒，無刺激性，是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。

其優(yōu)點主要有：摻量低，減水率高，可達(dá)25%以上；保坍性能好，經(jīng)時損失??；增強效果顯著；由于大幅度減水，每方的拌和用水較低，一般在150kg左右，因此能用較少的膠材配出較高強度等級的混凝土；混凝土的和易性好，含氣量適中；能降低混凝土的早期水化熱；低收縮，每方混凝土的用水量及膠材用量的減少，因此能降低收縮；堿含量低。

其缺點主要有：產(chǎn)品質(zhì)量波動較大，受水泥用量和砂石含泥量等材料指標(biāo)影響相對較大；使用效果相對不穩(wěn)定，混凝土拌合物的性能對用水量十分敏感，用水量大小變化對其性狀影響十分顯著，有時用水量只增加（1～3）kg/m3，混凝土拌合物便發(fā)生嚴(yán)重泌水；采用這種拌合物易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物表面出現(xiàn)麻面、翻砂、孔洞等缺陷，無法保證澆注體的均勻性，并使結(jié)構(gòu)體強度和耐久性嚴(yán)重下降；同理如果設(shè)備計量不準(zhǔn)和操作有誤使外加劑的摻量增大，也會出現(xiàn)上述情況；太粘、結(jié)板現(xiàn)象時有發(fā)生；高引氣，目前采用的后加消泡劑方法，存在消泡劑分散不良的問題，會引起含氣量的波動，最終會引起混凝土強度的波動；與水泥的相溶性差，當(dāng)水泥顆粒粗細(xì)或本身的成分一旦發(fā)生變化，二者的相溶性就出現(xiàn)問題，形成混凝土缺陷（減水率降低、坍落度損失增加，混凝土開裂等）。

三、使用要求

1、使用原則

⑴建議摻量范圍為0.5%～1.0%，根據(jù)材料試驗確定；⑵具體的水泥和配合比，應(yīng)通過試驗確定，使用時可混合到計量的水中加入，或與水同時加入混凝土攪拌機中，每次開盤前應(yīng)進(jìn)行混凝土拌合試驗（以一盤料為準(zhǔn)），當(dāng)拌合物性能達(dá)到要求后方可正式生產(chǎn)，以確?；炷临|(zhì)量；⑶使用中可以同各種緩凝劑、消泡劑、引氣劑和木鈉等減水劑復(fù)合使用；建議在使用前，通過試驗和復(fù)配技術(shù)來確定方法和條件；⑷新到聚羧酸必須先做凈漿流動度試驗（幾分鐘即可），流動值達(dá)到要求后方可卸車。

2、減水劑的要求

⑴勻質(zhì)性

①固體含量，對液體聚羧酸系高性能減水劑：S≥20%時，0.95S≤X<1.05SS<20%時，0.90S ≤X<1.10S；[S是生產(chǎn)廠提供的固體含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），X是測試的固體含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）]；②含水率，對固體聚羧酸系高性能減水劑：W≥5%時， 0.90W≤X<1.10WW，W<5%時，0.80W≤X<1.20W；③對固體聚羧酸系高性能減水劑，其0.3mm篩余應(yīng)小于15%；[W是生產(chǎn)廠提供的含水率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），X是測試的含水率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）]；④pH值，應(yīng)在生產(chǎn)廠控制值的±1.0之內(nèi)；⑤密度，對液體聚羧酸系高性能減水劑，密度測試值波動范圍應(yīng)控制在±0.01g/ml之內(nèi)；⑥水泥凈漿流動度，不應(yīng)小于生產(chǎn)廠控制值的95%；⑦砂漿減水率，不應(yīng)小于生產(chǎn)廠控制值的95%。

⑵存儲要求

避免此系減水劑與鐵制材料長期接觸，由于聚羧酸減水劑常呈酸性與鐵制品長期接觸會發(fā)生緩慢反應(yīng)，甚至使產(chǎn)品色澤變深、變黑，導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，建議采用聚乙烯塑料桶或不銹鋼桶儲存，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，同時避免長期暴曬于陽光之下。

3、對于集料的要求

混凝土中集料的顆粒級配、含泥量以及砂率，對此系減水劑的塑化效果影響也非常大，宜選用細(xì)度模數(shù)2.5～2.9、含泥量小于2.0%的中砂，碎石應(yīng)選用含泥量小于0.5%的二級連續(xù)級配。

4、拌合過程控制

⑴混凝土拌制前應(yīng)測定砂、石含水率，當(dāng)遇雨天時，應(yīng)增加含水率的檢測次數(shù)，及時調(diào)整施工配合比；⑵混凝土拌制過程中，應(yīng)對坍落度進(jìn)行測定，測定值應(yīng)不超過理論配合比坍落度的控制范圍，建議每拌制50m3作一次坍落度測試；⑶加料順序：首先加砂石攪拌約30s，然后加膠凝材料拌合約60s，最后加入水與外加劑拌合，嚴(yán)禁骨料、膠凝材料、水、外加劑同時放入拌合機內(nèi)進(jìn)行攪拌；應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的攪拌時間，不宜小于120s，不得大于180s。

5、運輸要求

砼運輸車輛運送不同配合比的或不同減水劑的必須清洗后再裝入，嚴(yán)禁不清洗就運送；每次開盤裝車前，運輸司機應(yīng)檢查罐車中是否有多余的水分；夏天運輸時，要對斗罐進(jìn)行降溫保濕處理，不能直接爆曬在太陽下；運輸中要開動罐車斗罐的慢動自轉(zhuǎn)檔。

6、澆筑過程控制

⑴混凝土的入模溫度不得高于30℃，冬期施工時，出機溫度不宜低于10℃，入模溫度不應(yīng)低于5℃，新澆筑混凝土入模溫度與鄰接的已硬化混凝土或巖土介質(zhì)表面溫度的溫差不得大于15℃，不得低于2℃；⑵在施工縫處新澆混凝土之前，應(yīng)對已硬化混凝土的表面進(jìn)行鑿毛處理并充分濕潤，但不得有積水，鑿毛后露出的新鮮混凝土面積應(yīng)不低于總面積的75%，鑿毛時，混凝土應(yīng)達(dá)到下列強度：用人工鑿毛時，不低于2.5MPa；用機械鑿毛時，不低于10MPa；⑶振搗時間和半徑應(yīng)以混凝土振搗密實為原則，避免過振和漏振；⑷混凝土最大澆注厚度不宜大于30cm，自由落差不大于2m，混凝土應(yīng)連續(xù)澆注，因故中斷間歇時間不得大于120min。⑸嚴(yán)禁施工過程中隨意加水，若必須增加混凝土的流動性，應(yīng)運回拌合站加同條件的水泥漿體。

7、養(yǎng)護

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時采取有效的養(yǎng)護措施，并應(yīng)符合：⑴應(yīng)在混凝土澆注完畢后1小時內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)生，并留夠同條件試件，當(dāng)同條件試件強度達(dá)到設(shè)計要求或規(guī)范要求時方可進(jìn)行脫摸；⑵拆模后應(yīng)及時加蓋爛草席、竹簾、麻袋、塑料布、紡織袋等片狀物，養(yǎng)護水溫與混凝土構(gòu)件表面溫差不大于15℃；⑶當(dāng)環(huán)境最低溫度低于0℃時，不應(yīng)對混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護。

8、拆模

⑴混凝土拆模時，混凝土應(yīng)具有足夠的強度以確保其表面和棱角不受損傷或塌陷。當(dāng)拆除承重模板時，混凝土的強度應(yīng)滿足設(shè)計要求；⑵混凝土拆模時，混凝土結(jié)構(gòu)的芯部與表面、表面與環(huán)境之間的溫差不應(yīng)大于20℃，梁體、軌道板混凝土和軌枕混凝土與表面混凝土之間、表面與環(huán)境之間以及箱梁腹板內(nèi)外側(cè)混凝土之間的溫差均不應(yīng)大于15℃；⑶混凝土拆模后，混凝土強度未達(dá)到設(shè)計強度75%時，不應(yīng)與直接流動的水接觸（拆模后不宜噴淋養(yǎng)護）。

四、結(jié)束語

混凝土減水劑品種多、摻量小，但在改善混凝土性能中起著重要的作用。為了配制出符合要求的混凝土，在選用外加劑時，應(yīng)根據(jù)混凝土的性能要求、施工工藝及外加劑的特點等方方面面，綜合考慮以促使其在工程建設(shè)中能夠得到更好的運用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳志源，李啟令.土木工程材料（第2版）【M】.武漢理工大學(xué)出版社，2003。

[2] 趙方冉，王起才，嚴(yán)捍東.土木工程材料【M】.同濟大學(xué)出版社，2004。

[3] 傅 智等.公路工程水泥混凝土常用外加劑應(yīng)用技術(shù)【J】.公路，2006年4月第4期。

[4] GB8076-1997，混凝土外加劑[S]。