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定，但聚羧酸系減水劑在使用過程中出現了諸多問題。部分項目已經出現了不同程度的混凝土質量缺陷，如開裂、滲水、坍落度損失過快等現象，造成了一定的經濟損失。針對此類現狀，通過對此外加劑的分析，減少各類混凝土缺陷及通病的產生。

【關鍵詞】減水劑；應用

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、特性及優缺點、使用要求做了詳細的分析，便于指導施工現場外加劑的使用。

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、特性及優缺點

其特性主要有摻量低，減水率高，收縮小；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；生產過程無污染，不含甲醛，符合環境保護管理國際標準，無毒，無刺激性，是一種綠色環保產品。

其優點主要有：摻量低，減水率高，可達25%以上；保坍性能好，經時損失小；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：產品質量波動較大，受水泥用量和砂石含泥量等材料指標影響相對較大；使用效果相對不穩定，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，混凝土拌合物便發生嚴重泌水；采用這種拌合物易導致結構物表面出現麻面、翻砂、孔洞等缺陷，無法保證澆注體的均勻性，并使結構體強度和耐久性嚴重下降；同理如果設備計量不準和操作有誤使外加劑的摻量增大，也會出現上述情況；太粘、結板現象時有發生；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，當水泥顆粒粗細或本身的成分一旦發生變化，二者的相溶性就出現問題，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%，根據材料試驗確定；⑵具體的水泥和配合比，應通過試驗確定，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，每次開盤前應進行混凝土拌合試驗（以一盤料為準），當拌合物性能達到要求后方可正式生產，以確保混凝土質量；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合使用；建議在使用前，通過試驗和復配技術來確定方法和條件；⑷新到聚羧酸必須先做凈漿流動度試驗（幾分鐘即可），流動值達到要求后方可卸車。

2、減水劑的要求

⑴勻質性

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是生產廠提供的固體含量（質量分數），X是測試的固體含量（質量分數）]；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篩余應小于15%；[W是生產廠提供的含水率（質量分數），X是測試的含水率（質量分數）]；④pH值，應在生產廠控制值的±1.0之內；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控制在±0.01g/ml之內；⑥水泥凈漿流動度，不應小于生產廠控制值的95%；⑦砂漿減水率，不應小于生產廠控制值的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生緩慢反應，甚至使產品色澤變深、變黑，導致產品性能下降，建議采用聚乙烯塑料桶或不銹鋼桶儲存，保證產品的穩定性，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，宜選用細度模數2.5～2.9、含泥量小于2.0%的中砂，碎石應選用含泥量小于0.5%的二級連續級配。

4、拌合過程控制

⑴混凝土拌制前應測定砂、石含水率，當遇雨天時，應增加含水率的檢測次數，及時調整施工配合比；⑵混凝土拌制過程中，應對坍落度進行測定，測定值應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，嚴禁骨料、膠凝材料、水、外加劑同時放入拌合機內進行攪拌；應嚴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，嚴禁不清洗就運送；每次開盤裝車前，運輸司機應檢查罐車中是否有多余的水分；夏天運輸時，要對斗罐進行降溫保濕處理，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，應對已硬化混凝土的表面進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不低于總面積的75%，鑿毛時，混凝土應達到下列強度：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，混凝土應連續澆注，因故中斷間歇時間不得大于120min。⑸嚴禁施工過程中隨意加水，若必須增加混凝土的流動性，應運回拌合站加同條件的水泥漿體。

7、養護

混凝土澆筑完畢后，應及時采取有效的養護措施，并應符合：⑴應在混凝土澆注完畢后1小時內進行養生，并留夠同條件試件，當同條件試件強度達到設計要求或規范要求時方可進行脫摸；⑵拆模后應及時加蓋爛草席、竹簾、麻袋、塑料布、紡織袋等片狀物，養護水溫與混凝土構件表面溫差不大于15℃；⑶當環境最低溫度低于0℃時，不應對混凝土表面進行灑水養護。

8、拆模

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

四、結束語

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，應根據混凝土的性能要求、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中能夠得到更好的運用。

參考文獻

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