聚羧酸鹽高效減水劑在重慶地區(qū)的應用研究

摘要:本文通過對聚羧酸系高效減水劑在重慶地區(qū)混凝土應用的試臉及研究，結果表明該產品在減水率、保塑性、強度及抗?jié)B引氣性能方面較茶系減水劑具有絕對優(yōu)勢，特別用于配制高強混凝土，可以來用價格低廉的礦粉取代硅灰，取得了更好的技術優(yōu)勢和經濟效益。

關鍵詞:聚竣酸;減水劑;混凝土

中圖分類號:TU528.0.422 文獻標識碼:A 文章編號:1671一9107(2007)05一0041一03

前言

　　重慶地 區(qū) 所使用的混凝土大多采用特細砂為細集料，且有含泥里大、細度模數低等特點;即使是與機制砂復配后的混合砂細度模數達到中砂標準，但其顆粒形貌、級配等性生能仍不如天然中砂;混合砂的需水量較天然砂大，配制的混凝土和易性差、坍落度損失大，再加上夏季氣溫高且持續(xù)時間長，這些不利條件都對混凝土外加劑在重慶地區(qū)的應用提出了更高的要求;同時重慶建設高速的發(fā)展對混凝土質盆要求日益增高，傳統(tǒng)減水劑已不能滿足要求。聚羧酸系高效減水劑(泵送劑)是目前國內外公認的新型、綠色環(huán)保型高性能減水劑，具有對水泥的適應性好、減水率高、混凝土坍落度經時損失小和混凝土的強度高等優(yōu)點，與傳統(tǒng)萘系、氮基高效減水劑相比具有一定優(yōu)勢1即，;從國外及國內其他地區(qū)聚羧酸系高效減水劑應用情況看，聚羧酸系高效減水劑可以較好地克服重慶地區(qū)混凝土外加劑應用的不足。目前重慶地區(qū)聚羧酸高效減水劑應用還很少，新型聚羧酸鹽高效減水劑的推廣勢在必行。

　　實驗中所采用水泥、外加劑的品種和主要性能見表2.1和表2.2，實驗中采用路瑛電廠生產的準“級灰，細度為28%，含水率小于1%.需水量比92%:礦渣粉為川威水泥廠生產S95級礦粉

2.2

　　細集料采用渠河砂和機制砂復配，復配比例7:3。實驗方法參照標準 GBSO77一2000(混凝土外加劑勻質性試驗方法》測定水泥凈漿流動度;GB8076一1997(混凝土外加劑標準》測定混凝土強度、坍落度、含氣量、抗?jié)B性。

3聚羧酸系高效減水劑在重慶地區(qū)應用的試驗研究

3.1 聚 羧 酸系減水劑與膠凝材料的適應性

　　外加劑的適應性突出表現在與膠凝材料(水泥、礦物摻合料)適應性方面。P型聚羧酸系高效減水劑(以下簡稱戶型減水劑)對不同膠凝材料的適用性見圖3.1。由圖3.1實驗結果可知，P

　　注:水泥4為水泥1復配20%的粉煤灰，水泥5為水泥1復配20%的礦粉型減水劑對重慶地產的膠凝材料都具有良好的適應性。

　　在摻量1，0%，減水率均在20%以上，減水效果明顯;對比常用萘系、氨基減水劑，相同含固t條件下，在2.0%左右才有明顯減水效果，摻量方面更具有優(yōu)勢。而且P型減水劑對復配粉煤灰，礦粉的水泥，適應性更好(見圖3.1水泥4、5曲線)。這在一定程度上表明:礦物摻合料增多，戶型減水劑的適應性越好。因此，在配制混凝土時，可以采用更多的礦物摻合料來取代水泥。

3.2 利 用 聚羧酸系高效減水劑配制混凝土

　　采用重 慶 地材配制混凝土性能見表3.1。與常用萘系高效減水劑相比，戶型減水劑有更好的適應性:坍落度一定的情況下(220mm一230mm)，摻P型減水劑混凝土拌合物水膠比比A型(萘系高效減水劑)的混凝土低(低20%以上)，外加劑摻量也低(低50%以上)。由于水膠比是決定混凝土強度的重要因素，因此在滿足相同坍落度情況下，戶型減水劑在提高混凝土強度方面將比A型更為有效，見圖3.2。

　　更重要的 ，摻戶型減水劑的混凝土具有優(yōu)越的性能不僅表現在剛拌完混凝土時，而且在拌完后一定時間內(0min－120min)，這種低水膠比的混凝土仍能保持好的坍落度和流動性，60min內坍落度和擴展度零損失，120min較之常用萘系減水劑損失非常小。在保持坍落度損失方面，尸型減水劑比常用萘系減水劑具有明顯優(yōu)勢。見圖3.3和圖3.40

　　注:圖3.2，圖33，圖3.4分別為表3.1中混凝土試驗的強度、坍落度、擴展度曲線，1、2、3、4所對應的曲線與表3.1所對應。

　　P型減水劑的高減水率和優(yōu)異保坍性能與其分子結構是分不開的:P型減水劑具有羧基和聚氧乙烯基為側鏈，分別傳遞靜電斥力和立體斥力。而立體斥力產生的立體排斥比靜電排斥更為有效，所以戶型減水劑比常用萘系減水劑具有更大的分散能力;戶型減水劑屬于弱電解質，只有在堿性介質中才能完全離解，同時戶型減水劑也是二價和三價金屬離子的高效絡合劑，因此在水泥分散體的堿性介質中能與鈣離子形成不穩(wěn)定的聚合物絡合物，有效控制初期水化過程，使坍落度損失減小。然而，常用萘系減水劑是強電解質，在水中能夠完全離解，相比之下就沒有這種作用，因此坍落度、流動度損失大。

　　另外 ，戶型 減水劑分子結構中含有醚氧鍵，醚氧鍵可以和水分子形成氫鍵，所以保水性能非常好，表現在配制的混凝土壓力泌水率小，見表3.，。而且醚氧鍵使戶型減水劑還有一定的

　　引氣作用，這種引氣作用，對新拌混凝土的和易性和后期混凝土的耐久性都起到了積極的作用。

　　再者 ，摻用減水劑可以減少混凝土的用水童，從而提高混凝土的密實性，有利于抗?jié)B性能的提高;引入一定量的氣泡可以改變混凝土內部的孔隙結構，能使混凝土的抗?jié)B性能及抗凍性能有很大改善。在保持水灰比及流動性不變的情況下，使用戶型高效減水劑可以大幅度降低配制混凝土中的用水量，同時引入一定的微小氣泡，因此可以提高混凝土的抗?jié)B性，見表

3.1，而且混凝土的強度等級越高，抗?jié)B效果越好。

33 利 用 戶型聚羧酸鹽高效減水劑配制高強混凝土

　　目前配制高強混凝土，一般摻入硅灰做為礦物摻合料，成本較高。P型減水劑超高減水率和對礦物摻合料優(yōu)異的適應性，為更多低廉的礦物摻合料應用于高強混凝土提供了保證。本次實驗中并沒有像以往配制高強混凝土(C80)時摻入硅灰，而是選用價格相對低廉的礦粉作為礦物摻合料，效果較以往摻入硅灰還要好。因此，在保證質量的同時，進一步節(jié)約了混凝土生產成本，為戶型減水劑在重慶地區(qū)高強混凝土應用方面提供了依據。實驗配比及結果見表32、表3.3

4小結

　　實驗中所用聚羧酸鹽高效減水劑與重慶地材有良好的適應性，表現在減水率高、保坍效果好，配制的混凝土強度高、含氣量適宜、抗?jié)B性能優(yōu)異;聚羧酸高效減水劑對摻粉煤灰、礦渣粉的混凝土有更好的適應性，配制高強混凝土用礦渣粉代替硅灰，可以取得更好的技術優(yōu)勢和經濟效益。

參考 文 獻 :

　　[1]ShunsukeHaneharetal.Interactionbetweence－mentandchemicaladmixturefromthePointofcementhy－dration，absorPtionbehaviourofadmixture，andPasterheoIogy [J].CementandConcreteResearch，1999 《8》:1159－1165

　　[2] 李 崇 智，馮乃謙，李永嘉，等高性能減水劑的研究現狀與展望.混凝土與水泥制品，2001，(2):3.

　　[3] 李 崇 智，等.高性能減水劑的研究現狀與展望[J].混凝土與水泥制Da，2001，(2):3－6.

　　[4] 程 從 密 ，唐 兵.減水劑與粉煤灰相容性的初步研究[J].廣州大學學報(自然科學版)，2004;(3):6.