聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的原因分析

汪宗奎，秦豐豹，張艷梅

（焦作億建建材有限公司，河南 焦作 454000）

聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的原因分析

汪宗奎，秦豐豹，張艷梅

（焦作億建建材有限公司，河南 焦作 454000）

本文針對商品混凝土企業(yè)原材料合格時(shí)，使用聚羧酸減水劑生產(chǎn)的混凝土性能仍不穩(wěn)定的原因分析與探討。主要分析聚羧酸減水劑的合理含固量、砂的含水率對聚羧酸減水劑摻量的影響、投料順序和攪拌時(shí)間對混凝土性能的影響。

合理固含量；砂對減水劑的吸附性；投料順序及攪拌時(shí)間

聚羧酸減水劑與水泥的相容性好、減水率高、收縮小、氯離子含量低、堿含量低，有利于提高混凝土的耐久性能；且生產(chǎn)過程無污染、不含甲醛，符合 ISO14000 環(huán)境保護(hù)管理國際標(biāo)準(zhǔn)，是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。因此聚羧酸減水劑將逐步取代萘系和脂肪族減水劑。但是大部分企業(yè)在使用聚羧酸減水劑時(shí)，都遇到聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的問題。

目前聚羧酸減水劑已經(jīng)逐步普及，但大多數(shù)商砼企業(yè)技術(shù)人員對聚羧酸減水劑的性能并不十分了解。現(xiàn)就聚羧酸減水劑在使用時(shí)常見的問題及原因分析和解決辦法做如下敘述。

1 常見問題

（1）原材料稍有變化導(dǎo)致減水劑摻量過小混凝土流動性差、損失快。

（2）原材料稍有變化導(dǎo)致減水劑摻量過大混凝土分層離析、泌水嚴(yán)重。

2 原因分析

在原材料變化不大時(shí)，聚羧酸減水劑由于自身減水率較高的性質(zhì)會導(dǎo)致混凝土和易性波動。我們來對比一下萘系減水劑和聚羧酸減水劑的有效成分含量（也就是固含量），就不難理解聚羧酸減水劑摻量容易波動的原因了。對比結(jié)果見表1。

表1 萘系和聚羧酸減水劑復(fù)配

用以上兩種減水劑，用相同的原材料達(dá)到相同減水率時(shí)做 C30 的配合比見表2。

表2 C30混凝土配合比 kg/m3

由表1 可以看出一般情況下萘系減水劑的固含量約為聚羧酸的 4～5 倍，由表2 可以算出萘減水劑（液體）摻量為膠凝材料總量的 2.4%，混凝土每方減水劑有效成分（固含量）為 2.4kg，有效成分摻量為膠凝材料總量的 0.65%；聚羧酸減水劑（液體）摻量為 2.2%，混凝土每方減水劑有效成分（固含量）為 0.46kg，有效成分摻量為膠凝材料總量的0.12%。就是因?yàn)榫埕人釡p水劑的減水率較高，有效成分用量較少導(dǎo)致了在生產(chǎn)時(shí)，計(jì)量誤差和生產(chǎn)誤差改變了聚羧酸減水劑的實(shí)際摻量，導(dǎo)致了混凝土和易性的不穩(wěn)定。并且目前大部分聚羧酸廠家為了表現(xiàn)出自己產(chǎn)品的減水率高、摻量低，故意提高含固量使液體減水劑的摻量控制在 1.5%～2.0%之間。以表2（C30）配合比為例那么它的每方減水劑摻量在5.55～7.40kg 之間，減水劑用量越低生產(chǎn)的波動性就會越大。

機(jī)制砂的含水率對聚羧酸減水劑的影響分析。由于機(jī)制砂（機(jī)制砂石粉含量較大）有較強(qiáng)的吸水性所以對減水劑也有一定的吸附作用。如果在攪拌混凝土?xí)r含水率過低的砂直接與減水劑接觸，會降低減水劑的實(shí)際摻量。現(xiàn)在大多數(shù)商品混凝土企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，私自調(diào)整攪拌機(jī)投料順序和攪拌時(shí)間。以為這樣可以節(jié)約電費(fèi)，實(shí)際上增加了減水劑用量，提高材料成本，影響了混凝土的性能，得不償失。

試驗(yàn) 1 根據(jù)不同的投料順序，研究砂對減水劑吸附作用下對混凝土和易性的影響。試驗(yàn)配合比如表3。

表3 試驗(yàn)配合比 kg/m3

第一次把減水劑直接和骨料一起攪拌 30 秒，然后把膠凝材料和水一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 160mm，半小時(shí)后 120mm。

第二次把膠凝材料和骨料一起攪拌 30 秒，然后把減水劑全部溶解到水里一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 180mm，半小時(shí)后 165mm。

第三次把二分之一的水和骨料一起攪拌 30 秒，然后把減水劑全部溶解到剩余的水里和膠凝材料一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 195mm，半小時(shí)后 185mm。

試驗(yàn) 2 用三種不同投料方法，不同的減水劑摻量達(dá)到相同的和易性。

用第一次的投料方法，減水劑用到了 9.62kg，坍落度為210mm，和易性較好。

用第二次的投料方法，減水劑用到了 8.88kg，坍落度為205mm，和易性較好。

用第三次的投料方法，減水劑用到了 8.14kg，坍落度為205mm，和易性較好。

由兩個試驗(yàn)可以看出相同配合比，第一種投料方式比第三種坍落度小了 35mm，第二種比第三種小了 30mm。如果要達(dá)到相同的坍落度第一種投料方式比第三種減水劑用量多出20%，第二種比第三種多 8%。砂石吸附減水劑對混凝土的和易性會有較大影響。但是實(shí)際生產(chǎn)時(shí)砂的含水率、投料順序和攪拌時(shí)間會加劇或降低這種效果。同樣由于萘系有效成分（含固量）較多，而聚羧酸減水劑有效成分（含固量）少，進(jìn)一步加劇了生產(chǎn)過程中減水劑減水效果的波動。

3 解決辦法

（1）聚羧酸減水劑含固量不宜過高，液體減水劑摻量應(yīng)控制在膠凝材料總量的 2.5%～3.0%。這樣假如膠凝材料總量為 370kg，那么每方減水劑用量就由原來的 5.55～7.40kg（原來的摻量為 1.5%～2.0%）增加到 9.25～11.1kg。這樣每方混凝土減水劑是增加了，但含固量降低了，每方混凝土減水劑成本是不變的。由于增加了單方用量，就降低了計(jì)量誤差和生產(chǎn)誤差，保證了混凝土生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

（2）實(shí)際生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格控制砂的含水率，含水率過大會導(dǎo)致混凝土用水量波動較大，含水率過小又增大了砂對減水劑的吸附性。砂的含水率應(yīng)控制在 4%～6%之間，投料時(shí)應(yīng)避免減水劑直接與較干的砂接觸，正確控制攪拌時(shí)間。

[1] 王衛(wèi)中，馮忠緒．二次攪拌工藝對混凝土性能影響的試驗(yàn)研究[J]．混凝土，2006(4): 40-42．

［通訊地址］河南省焦作市豐收路與文昌路交叉口焦作億建建材有限公司（454000）

汪宗奎，焦作億建建材有限公司，試驗(yàn)室主任。