聚羧酸減水劑在預應力混凝土枕的應用研究

馬軍委 胡水清 黃文俊 張濤

摘 要：通過聚羧酸減水劑與萘系減水劑、脂肪族減水劑在產品性能、應用性能等方面的對比，得出聚羧酸減水劑在預應力混凝土枕中的應用具有一定優勢。

關鍵詞： 聚羧酸減水劑；性能；性價比

聚羧酸減水劑作為第三代減水劑，它具有高減水率，高保坍性，能更高的提高混凝土強度等優點。近年來，混凝土外加劑的研究與生產已趨向朝著高性能、無污染方向發展。混凝土減水劑是混凝土外加劑中應用面最廣、使用量最大的一種。具有梳形分子結構的聚羧酸系高效減水劑因其減水率高、保坍性能好、摻量低、無污染等優異性能，適宜配制高強超高強混凝土、高流動性及自密實混凝土，因而近幾年在鐵路客運專線、水電、核電、南水北調、港口碼頭等國家重點工程中得到廣泛應用[2]。然而聚羧酸減水劑在預應力混凝土枕中的應用研究相對較少，筆者通過大量試驗對比，得出聚羧酸減水劑相比萘系減水劑和脂肪族減水劑在混凝土減水率、強度、軌枕外觀以及性能等方面都具有一定的優勢。

1 試驗原材料

水泥：常山光宇，P·O 42.5；

碎石：龍游石佛，粒徑5～20mm；

砂：衢江砂，細度模數2.8，Ⅱ區中砂；

水：自來水；

聚羧酸減水劑：浙江老虎山，TOR-809，含固量20%；

脂肪族減水劑：浙江老虎山，TOR-808，含固量28%；

萘系減水劑：浙江五龍，ZWL-Ⅱ型，含固量30% 。

2 混凝土試驗與分析

2.1 混凝土減水率對比。根據三種減水劑的建議摻量，以膠凝材料的百分比計算，我們選擇聚羧酸減水劑1%，脂肪族減水劑1.8%，萘系減水劑1.8%，按照GB 8076檢測三種減水劑的混凝土減水率，結果對比見圖1。

圖 1 混凝土減水率對比

通過圖1的對比可以看出，聚羧酸減水劑的混凝土減水率明顯高于脂肪族減水劑和萘系減水劑。

2.2 混凝土稠度對比。本次試驗采用的是C60混凝土配合比，配合比見表1。

表1 C60混凝土配合比

水泥 細骨料 粗骨料 水 減水劑

480 642 1193 135 4.08（聚羧酸）

480 642 1193 135 8.64（脂肪族）

480 642 1193 135 8.64（萘系）

注：粗骨料為5～10，10～20mm兩級配，比例為30：70。

由于聚羧酸減水劑的減水率偏高，本次試驗將聚羧酸減水劑降低為0.85%，其它兩種均為1.8%，混凝土稠度采用跳桌增實法，試驗結果見圖2。

通過圖2可以看出，三種減水劑拌出的混凝土稠度JH值相差不大，均在要求230～250mm之間。

2.3 混凝土強度對比。按表 1配合比拌合的混凝土制作混凝土試塊，每個品種分別制作兩組試塊，靜停兩小時后，放入蒸汽養護池中養護，養護溫度不超過60℃，養護10小時后降至室溫脫模，其中三組試壓強度，另外三組放入標養室養護至28d試壓強度，試驗結果見圖3、圖4。

圖 2 混凝土稠度對比

圖 3 脫模強度對比 圖 4 28d強度對比

通過圖3、圖4對比，可以看出聚羧酸減水劑的脫模強度明顯高于其它兩種減水劑，28d強度也略高近兩個兆帕。

2.4 軌枕外觀質量對比。按表 1配合比拌合的混凝土制作預應力混凝土軌枕，蒸汽養護達到脫模強度后脫模，產品外觀質量對比見表2。

表2 C60混凝土配合比

減水劑類別 軌枕外觀質量對比

聚羧酸減水劑 軌枕外觀呈灰白色，并具有一定光澤

脂肪族減水劑 由于減水劑呈深紅色，軌枕外觀稍帶有黃色

萘系減水劑 軌枕外觀呈灰白色，缺少一定光澤

通過表2可以看出，用聚羧酸減水劑、萘系減水劑生產出來的軌枕外觀質量要好一些，但是聚羧酸減水劑要比萘系減水劑看上去更亮一些。

3 結論

3.1 聚羧酸減水劑的混凝土減水率明顯高于脂肪族減水劑和萘系減水劑。

3.2 在相同用水量、相近混凝土稠度條件下，混凝土脫模強度明顯高于其它兩種減水劑，28d強度也略高。

3.3 用聚羧酸減水劑生產出來的混凝土軌枕外觀質量更好，并具有一定光澤，性能最好。

參考文獻

[1] 馬軍委，張海波等.聚羧酸系高性能減水劑的研究現狀與發展方向[J].國外建材科技，2007，（1）：24-27.

[2] 劉國棟，關志梅，魏春濤.砂子含泥量對摻用聚羧酸高效減水劑混凝土性能的影響及有效對策[J].混凝土，2008，（4）：15-18.

[3] TB/T 2181.混凝土拌合物稠度試驗方法 跳桌增實法.

作者簡介：馬軍委（1982- ），男，工程師，技術部長，光明鐵道控股有限公司。