聚羧酸系混凝土减水剂复配技术的试验研究与分析

熊爱玲（上海城校工程检测有限公司，上海 201315）

聚羟酸系减水剂，添加到新拌混凝土中，通常表现出不同的适应特征。通过复配手段，聚羧酸可能会出现坍落度大幅增加、和易性偏差这样的弊病。复配技术之所以复杂，主要表现在各类添加剂的添加比例及添加剂品种的选择上比较困难。具体而言，复配过程中消泡剂使用量控制不当，使用量偏多时，会降低新拌混凝土的流动性[1]；使用量偏少时，新拌混凝土中含有过多气泡，混凝土含气量增加，降低混凝土硬化后的强度等级。缓凝组分，能延缓混凝土原有的凝结时间，可满足施工时连续浇筑的需求等；同时，过多的缓凝剂使用，会使凝结时间过长，从而影响施工进度。

1 试验过程

1.1 原料选择

选取某规格下的水泥；I级粉煤灰，粉煤灰需水量95%；选用细度模数为2.5的中砂；石子应符合特定规格要求的连续级配；外加剂选用聚羟酸系列的减水剂；液体引气剂、液体消泡剂；缓凝剂，选用葡萄糖酸钠；试验用水为自来水。

1.2 方案设计

新拌混凝土坍落损失这种通病，覆盖了所有的混凝土减水剂。按照预先设计好的复配方案，精确称量所有添加剂，包括特定型号的消泡剂、引气剂。称好之后，搅拌均匀。根据预先设计的凝结时间需求（满足运输、施工等需求），设计变更缓凝剂在减水剂中所占的比例，从而实现控制凝结时间目的。

2 试验结果

设计试验流程时，需选用设定好的配合比方案。具体而言，水泥、砂、石及粉煤灰（外掺料），都要按设定好的比例来准确称量。外加剂的称量一般取最佳掺量，这里按胶凝材料总量的1%称量。设计好的减水剂复配方案，任一组份的用量有变化，拌合出的混凝土，也会表现出不同的特性。在聚羟酸系列的减水剂中，添加选定的葡萄糖酸钠这种试剂，可以改变混凝土原有的凝结时间。掺加量应按照特定比例，主要是根据设计的凝结时间长短来确定。

由试验检测结果反应的数值，可以发现如下规律：添加了制备好的引气剂，随着消泡剂用量的递增，混凝土的初始坍落度值会减小；混凝土的7d抗压强度，也会渐渐升高。这就意味着：合适的消泡剂使用，能限制混凝土中夹带着的气体含量，从而促使混凝土的抗压强度提高。在这种情况，混凝土拌合初期，由于其粘度增加，其初始坍落度检测值减小。

试验过程中加入了某规格的减水剂（引气型），能提升混凝土初始的坍落度，一般这种添加进来的试剂中均包含有分布均匀细小的气泡，混凝土的抗压强度因此会有所降低。

试验室条件，温度设定为30℃，相对温度设定为50%，由于试验室条件与所测的混凝土凝结时间有直接关系，为此，葡萄糖酸钠用量的选择应参考当时的使用环境的温湿度条件来确定。同时，由于葡萄糖酸钠的增加可增加减水剂的减水率，在使用时也需要特别注意，在给定的减水率的情况下，可采取取代聚羧酸减水剂的方法内掺使用。综合以上试验结果，使用聚羟酸复配而来的减水剂，混凝土坍落度损失小，凝结时间可控，各个龄期的抗压强度比使用一般减水剂的偏高。

3 注意事项

3.1 溶液的相容性

把常用的减水剂，稀释成特定浓度的溶液。依据所选用的复配方案称量所选试剂，放入容器中，并搅拌均匀，加盖密封并放置一段时间，仔细观查，查验是否有分层、沉淀、漂浮物或生成气体，这样做，能判别所选用试剂与减水剂是否有良好的相容性[2]。

例如：聚羧酸系列的减水剂，相互之间有良好的相容性。然而，聚羧酸减水剂与密胺系高效减水剂在混合时就会有明显的分层现象。这就表示，这两种添加剂不适合复配一起使用。因此，通过复配手段调整减水剂的性能这一方法，一定要先验证各试剂之间是否相容。

3.2 水泥净浆流动度

在复配之前，减水剂应通过净浆流动度试验进行检测。在试验过程中，固定聚羧酸减水剂的掺量，为胶凝材料的0.1%（折固计算），其它试剂在此基础上外掺进来。胶凝材料的称量数量为300g，胶凝材料按混凝土配合比的胶材料组分的比例混合而成。检测用水选用87g（含减水剂中的水）[3]。

单一使用减水剂时，水泥净浆流动值检测结果为190mm。在此基础上，复配其它试剂后，随着复配试剂用量的增加，水泥浆流动度初始流动度也随着变大。但是，并不是净浆流动度越大超大，当净浆流动性超过250mm至300mm以上时，净浆流动度的增加幅度减少，同时表现出泌水、沉浆现象，在混凝土中亦会表现出浆骨料分离现象。

3.3 混凝土的抗压强度变化

试验数据表明，聚羧酸减水剂特有的缓凝性能影响混凝土的抗压强度。相同的混凝土配合比，相同流动性能的情况下，混凝土的早期抗压强度比其它外加剂或单一使用外加剂时偏低，特别是3d抗压强度检测结果偏低。但是，7d的抗压强度增加很明显，对比3d的抗压强度增加，增加幅度达到100%以上。而在单独使用减水剂时，混凝土的抗压强度增加幅度不会超过复配型的减水剂。减水剂经过复配后，减水性能会得到改善，同时不同龄期的抗压强度也有所增加。

4 结 语

复配时使用消泡剂，影响混凝土的流动性，此试剂的使用量，应控制在一定范围之内。本试验过程中消泡剂的用量主要是抑制聚羧酸减水剂本身的含气，其掺量为减水剂的万分之一。引气剂的使用改变了混凝土原有的流动性，且带有明显的保坍性能，由于超掺使用时降低混凝土的抗压强度，通常用量也需控制，本试验的用量控制在千分之一。葡萄糖酸钠具有缓凝这一特性，其用量应能根据使用环境条件及施工要求予以及时调整，试验过程中，该试剂的用量为减水剂的百分之三十。

[1]潘轩.浅谈聚羧酸系减水剂的复配改性 [J].福建建设科技,2008,(06).67.

[2]房桂明.各种助剂与聚羧酸减水剂的复配研究[J].商品混凝土,2010,(02).48-49.

[3]中华人民共和国国家标准.混凝土外加剂匀质性试验方法(GB/T 8077-2012) [S].北京:中国标准出版社,2013,15-16.