聚羧酸減水劑在商品混凝土應(yīng)用中的 常見(jiàn)問(wèn)題及控制要點(diǎn)

（中鐵二十一集團(tuán)第二工程有限公司 730000）

聚羧酸減水劑在商品混凝土應(yīng)用中的 常見(jiàn)問(wèn)題及控制要點(diǎn)

李 偉

（中鐵二十一集團(tuán)第二工程有限公司 730000）

本文就聚羧酸系減水劑在商品混凝土行業(yè)應(yīng)用時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)相應(yīng)問(wèn)題的控制要點(diǎn)進(jìn)行了明確。

聚羧酸減水劑；常見(jiàn)問(wèn)題；控制點(diǎn)

一、引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，作為建筑材料的商品混凝土也必然經(jīng)歷產(chǎn)品的更新，以滿(mǎn)足目前高強(qiáng)、高性能、耐久性及高層泵送的技術(shù)要求。

就目前而言，作為商品混凝土原材料的水泥、砂、石、粉煤灰等，其質(zhì)量經(jīng)過(guò)了多年的使用，并沒(méi)有質(zhì)的改變，但減水劑卻經(jīng)歷了多次的產(chǎn)品換代，那么提高混凝土產(chǎn)品質(zhì)量最好的方法就是使用性能更好的減水劑，而作為第三代高性能減水劑的聚羧酸系減水劑自然成為了各商品混凝土攪拌站的首選。

二、聚羧酸減水劑的特點(diǎn)

就商品混凝土而言，聚羧酸系減水劑與萘系減水劑相比，具有以下特點(diǎn)：1、在較低摻量時(shí)就能達(dá)到理想的減水率；2、強(qiáng)度增長(zhǎng)效果大；3、具有較好的流動(dòng)性及保坍性，對(duì)混凝土的凝結(jié)時(shí)間影響較小，可滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離、超高層建筑的混凝土泵送要求；4、對(duì)水泥的適應(yīng)性好；5、混凝土體積穩(wěn)定性好，對(duì)現(xiàn)澆板面的裂縫情況有很好的控制作用[1]。

目前國(guó)內(nèi)高鐵動(dòng)車(chē)等線(xiàn)路的混凝土施工均使用聚羧酸系減水劑，并取得了很好的效果，但商品混凝土攪拌站與這些專(zhuān)用拌合站在原材料采購(gòu)、管理運(yùn)行等方面存在較大差異，導(dǎo)致商品混凝土攪拌站在使用聚羧酸減水劑時(shí)，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，本文就聚羧酸減水劑在商品混凝土攪拌站使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討。

三、聚羧酸減水劑在商品混凝土應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題及控制要點(diǎn)

（一）坍落度損失大

1.1 初始坍落度、擴(kuò)展度小

聚羧酸減水劑主要應(yīng)用于大坍落度、大流動(dòng)度混凝土的生產(chǎn)，但商品混凝土使用過(guò)程中，因澆筑部位的不同，坍落度要求范圍覆蓋160mm到220mm，在實(shí)際生產(chǎn)供應(yīng)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)坍落度損失不穩(wěn)定的情況。針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)使用相同原材料，對(duì)砂率進(jìn)行調(diào)整，改變初始坍落度進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如下：

初始坍落度 初始擴(kuò)展度 1小時(shí)后坍落度 1小時(shí)后擴(kuò)展度200 530-520 / / 220 560-550 170 430-440 220 580-600 180 420-450 230 620-610 200 580-550

從數(shù)據(jù)中可明顯看出坍落度經(jīng)時(shí)損失的不同，說(shuō)明聚羧酸減水劑在坍落度小于200mm，擴(kuò)展度低于550mm時(shí)，坍落度損失十分嚴(yán)重。

1.2 控制要點(diǎn)：1）在混凝土正常生產(chǎn)施工過(guò)程中因盡量保證坍落度大于200mm、擴(kuò)展度大于550mm，以保證混凝土抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后的工作性；2）在生產(chǎn)坍落度小于200mm，擴(kuò)展度低于550mm的混凝土?xí)r，應(yīng)車(chē)攜帶適量同種類(lèi)減水劑備用；

2.1 現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛在等待時(shí)熄火

在實(shí)際施工時(shí)，多次遇到連續(xù)發(fā)出的混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失不一致的情況，通過(guò)對(duì)出現(xiàn)這一問(wèn)題車(chē)次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題多發(fā)生在外部租賃車(chē)輛上，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的進(jìn)一步了解，出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題的車(chē)輛均存在等待卸料時(shí)熄火的情況。最終得出結(jié)論，使用聚羧酸減水劑拌制的混凝土，罐車(chē)若在等待時(shí)熄火，會(huì)造成坍落度損失的進(jìn)一步增大。

2.2 控制要點(diǎn)：車(chē)輛在等待卸料過(guò)程中嚴(yán)禁熄火。

（二）工作性波動(dòng)大

1.1 穩(wěn)定現(xiàn)差

對(duì)水泥適應(yīng)性好做為聚羧酸減水劑的一大優(yōu)勢(shì)，其對(duì)水泥的適應(yīng)性較其他減水劑更好，但由于我國(guó)的水泥品種多，摻合料復(fù)雜，易出現(xiàn)穩(wěn)定性差的情況[2]。

本文所指的混凝土穩(wěn)定性差主要表現(xiàn)為混凝土出機(jī)后狀態(tài)良好，但靜置一段時(shí)間后出現(xiàn)泌水的情況，或出機(jī)后狀態(tài)良好，且靜置狀態(tài)良好，但進(jìn)入混凝土運(yùn)輸車(chē)?yán)^續(xù)攪拌后出現(xiàn)嚴(yán)重泌水、甚至離析的情況。此類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)使得混凝土質(zhì)量控制難度增大，混凝土工作性指標(biāo)無(wú)法預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題的混凝土原材料的檢測(cè)匯總，對(duì)混凝土質(zhì)量的跟蹤觀(guān)察，除去水泥適應(yīng)性差造成的穩(wěn)定性不好的情況外，主要是由于以下兩方面原因：

1）攪拌不夠充分。在鐵路專(zhuān)用混凝土拌合站，混凝土攪拌時(shí)間有嚴(yán)格的要求，即使工作任務(wù)量大，也必須保證混凝土攪拌時(shí)間不宜小于2min[3]，在國(guó)標(biāo)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB 50119-2013）中也對(duì)使用聚羧酸系高性能減水劑拌制混凝土?xí)r的攪拌時(shí)間進(jìn)行了規(guī)定。而商品混凝土攪拌站在任務(wù)量增大時(shí)，為保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)，多會(huì)選擇犧牲攪拌時(shí)間的方式。

2）粗骨料級(jí)配差。商品混凝土攪拌站一般采用5-31.5mm粗骨料，在粗骨料級(jí)配不好，最大粒級(jí)比例增大時(shí)，也易造成混凝土穩(wěn)定性變差。

1.2 控制要點(diǎn)：1）在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中因嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間；2）保證粗骨料級(jí)配、控制最大粒級(jí)，或放棄連續(xù)級(jí)配，采用雙級(jí)配進(jìn)行復(fù)配。

2.1 經(jīng)泵送后，混凝土出現(xiàn)分層、離析或流動(dòng)性變差

隨著主體層數(shù)的升高、泵送管道的延長(zhǎng)，需要更大的流動(dòng)度，但在生產(chǎn)施工過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)泵送前混凝土和易性良好，但泵送至作業(yè)區(qū)域后出現(xiàn)分層、離析或流動(dòng)性變差的情況，主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)內(nèi)砂漿、凈漿上浮，粗骨料下沉，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)漿體流失。造成這一問(wèn)題的主要原因是由于使用聚羧酸減水劑拌制的混凝土在流動(dòng)性較大時(shí)，其漿體黏度急劇下降，無(wú)法在較高壓力作用下保持原有狀態(tài)。

2.2 控制要點(diǎn)：在較高樓層或泵送管道距離較長(zhǎng)情況下施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高混凝土砂率，并控制粗骨料最大粒徑。

3.1 配制出的混凝土黏度大

在混凝土連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，突然出現(xiàn)混凝土黏度增大，流動(dòng)性變差的情況，通過(guò)對(duì)這類(lèi)情況的總結(jié)，主要集中在水膠比小于0.4的預(yù)拌混凝土中，在出現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，粗、細(xì)骨料未發(fā)生較大變化，減水劑未同一批次，水泥為同一廠(chǎng)家，同一批次，最可能的問(wèn)題集中在外摻料粉煤灰上。由于目前商品混凝土需求量的不斷增加，粉煤灰的用量也隨之增長(zhǎng)，導(dǎo)致粉煤灰供應(yīng)緊張，一些供應(yīng)商在粉煤灰供應(yīng)時(shí)，在Ⅱ級(jí)粉煤灰中摻加Ⅲ級(jí)粉煤灰，而商混企業(yè)在取樣時(shí)稍有疏忽就會(huì)導(dǎo)致此類(lèi)粉煤灰用于生產(chǎn)。

在試驗(yàn)室條件下，使用相同配合比，不同等級(jí)的粉煤灰進(jìn)行試配，結(jié)果一目了然。

初始坍落度 坍落度 擴(kuò)展度Ⅰ級(jí) 230 650-630Ⅱ級(jí) 200 560-550Ⅱ級(jí)以上 180 510-480

通過(guò)上表可明顯看出，隨著粉煤灰等級(jí)的降低，坍落度、擴(kuò)展度嚴(yán)重下降。

3.2 控制要點(diǎn)：在拌制水膠比小于0.4的混凝土?xí)r，要嚴(yán)格控制粉煤灰質(zhì)量，同時(shí)適當(dāng)增加減水劑摻量。

（三）硬化混凝土表面問(wèn)題

1.1 現(xiàn)澆板面出現(xiàn)裂縫

聚羧酸減水劑的一大優(yōu)點(diǎn)是使用其拌制的混凝土，體積穩(wěn)定性好，能較好控制現(xiàn)澆混凝土板面裂縫，但在實(shí)際使用過(guò)程中，仍存在板面裂縫的情況。通過(guò)一段時(shí)間的跟蹤觀(guān)察，在相同工地、相同施工條件、相同施工技術(shù)下澆筑的混凝土板面，在混凝土和易性良好的情況下，即使混凝土入模時(shí)的坍落度稍大，在板面硬化后也不會(huì)出現(xiàn)裂縫，所以并不是因?yàn)橛不蟊砻鏉{體厚度大造成的裂縫。

通過(guò)對(duì)某工地2-10層樓板施工的連續(xù)跟蹤，結(jié)合板面裂縫時(shí)的視頻、影像資料，原材料檢測(cè)記錄進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)混凝土中粗骨料粒徑整體偏大或細(xì)骨料含石量增大而導(dǎo)致骨料級(jí)配不好時(shí)，極易造成板面出現(xiàn)裂縫的情況，究其原因主要是由于骨料級(jí)配不良時(shí)，較易出現(xiàn)泌水、離析等情況。

1.2 控制要點(diǎn)：聚羧酸減水劑對(duì)骨料級(jí)配十分敏感，因盡量控制骨料級(jí)配，在條件允許的情況下，粗骨料盡量使用雙級(jí)配。

2.1 豎向構(gòu)件易出現(xiàn)蜂窩麻面

在使用聚羧酸減水劑進(jìn)行混凝土豎向構(gòu)件，尤其是高度較大的豎向構(gòu)件澆筑施工時(shí)，偶有出現(xiàn)模板拆除后，豎向構(gòu)件個(gè)別部位表面光潔度不夠，出現(xiàn)蜂窩麻面的情況。初期施工方及商品混凝土攪拌站均考慮是由于部分模板未清理干凈，但通過(guò)改善模板質(zhì)量進(jìn)行澆筑時(shí)，仍存在該現(xiàn)象。

通過(guò)查看相關(guān)技術(shù)資料，結(jié)合施工實(shí)際，發(fā)現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題多發(fā)生于混凝土工交接作業(yè)時(shí)，主要是由于該處混凝土未及時(shí)振搗，或振搗程度較差。

2.2 控制要點(diǎn)：因聚羧酸減水劑具有一定的引氣量，所以使用聚羧酸拌制的混凝土在入模后因及時(shí)、充分振搗，避免出現(xiàn)蜂窩麻面。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題控制要點(diǎn)的了解，絕大多數(shù)控制要點(diǎn)集中在原材料品質(zhì)的控制上。

隨著混凝土行業(yè)的逐漸規(guī)范，競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，加之現(xiàn)今建筑行業(yè)對(duì)高強(qiáng)、高性能混凝土的需求日益增加，聚羧酸減水劑必將成為未來(lái)減水劑發(fā)展的趨勢(shì)，商品混凝土企業(yè)要在這樣的環(huán)境中求得一席之地必須提高混凝土原材料的采購(gòu)品質(zhì)、加強(qiáng)混凝土原材料的檢測(cè)力度、保證混凝土的產(chǎn)品質(zhì)量。

參考資料

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB 8076-2008，混凝土外加劑[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2009.15.

[2]杜麗娟.聚羧酸系減水劑研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009,21(6)：270-271.

[3]中華人民共和國(guó)鐵道部.TB/T 3275-2011，鐵路混凝土[S].中國(guó)鐵道出版社.2011.23.

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1007-6344（2017）06-0318-02