聚羧酸减水剂在预应力混凝土枕的应用研究

马军委 胡水清 黄文俊 张涛

摘 要：通过聚羧酸减水剂与萘系减水剂、脂肪族减水剂在产品性能、应用性能等方面的对比，得出聚羧酸减水剂在预应力混凝土枕中的应用具有一定优势。

关键词： 聚羧酸减水剂；性能；性价比

聚羧酸减水剂作为第三代减水剂，它具有高减水率，高保坍性，能更高的提高混凝土强度等优点。近年来，混凝土外加剂的研究与生产已趋向朝着高性能、无污染方向发展。混凝土减水剂是混凝土外加剂中应用面最广、使用量最大的一种。具有梳形分子结构的聚羧酸系高效减水剂因其减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染等优异性能，适宜配制高强超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土，因而近几年在铁路客运专线、水电、核电、南水北调、港口码头等国家重点工程中得到广泛应用[2]。然而聚羧酸减水剂在预应力混凝土枕中的应用研究相对较少，笔者通过大量试验对比，得出聚羧酸减水剂相比萘系减水剂和脂肪族减水剂在混凝土减水率、强度、轨枕外观以及性能等方面都具有一定的优势。

1 试验原材料

水泥：常山光宇，P·O 42.5；

碎石：龙游石佛，粒径5～20mm；

砂：衢江砂，细度模数2.8，Ⅱ区中砂；

水：自来水；

聚羧酸减水剂：浙江老虎山，TOR-809，含固量20%；

脂肪族减水剂：浙江老虎山，TOR-808，含固量28%；

萘系减水剂：浙江五龙，ZWL-Ⅱ型，含固量30% 。

2 混凝土试验与分析

2.1 混凝土减水率对比。根据三种减水剂的建议掺量，以胶凝材料的百分比计算，我们选择聚羧酸减水剂1%，脂肪族减水剂1.8%，萘系减水剂1.8%，按照GB 8076检测三种减水剂的混凝土减水率，结果对比见图1。

图 1 混凝土减水率对比

通过图1的对比可以看出，聚羧酸减水剂的混凝土减水率明显高于脂肪族减水剂和萘系减水剂。

2.2 混凝土稠度对比。本次试验采用的是C60混凝土配合比，配合比见表1。

表1 C60混凝土配合比

水泥 细骨料 粗骨料 水 减水剂

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：粗骨料为5～10，10～20mm两级配，比例为30：70。

由于聚羧酸减水剂的减水率偏高，本次试验将聚羧酸减水剂降低为0.85%，其它两种均为1.8%，混凝土稠度采用跳桌增实法，试验结果见图2。

通过图2可以看出，三种减水剂拌出的混凝土稠度JH值相差不大，均在要求230～250mm之间。

2.3 混凝土强度对比。按表 1配合比拌合的混凝土制作混凝土试块，每个品种分别制作两组试块，静停两小时后，放入蒸汽养护池中养护，养护温度不超过60℃，养护10小时后降至室温脱模，其中三组试压强度，另外三组放入标养室养护至28d试压强度，试验结果见图3、图4。

图 2 混凝土稠度对比

图 3 脱模强度对比 图 4 28d强度对比

通过图3、图4对比，可以看出聚羧酸减水剂的脱模强度明显高于其它两种减水剂，28d强度也略高近两个兆帕。

2.4 轨枕外观质量对比。按表 1配合比拌合的混凝土制作预应力混凝土轨枕，蒸汽养护达到脱模强度后脱模，产品外观质量对比见表2。

表2 C60混凝土配合比

减水剂类别 轨枕外观质量对比

聚羧酸减水剂 轨枕外观呈灰白色，并具有一定光泽

脂肪族减水剂 由于减水剂呈深红色，轨枕外观稍带有黄色

萘系减水剂 轨枕外观呈灰白色，缺少一定光泽

通过表2可以看出，用聚羧酸减水剂、萘系减水剂生产出来的轨枕外观质量要好一些，但是聚羧酸减水剂要比萘系减水剂看上去更亮一些。

3 结论

3.1 聚羧酸减水剂的混凝土减水率明显高于脂肪族减水剂和萘系减水剂。

3.2 在相同用水量、相近混凝土稠度条件下，混凝土脱模强度明显高于其它两种减水剂，28d强度也略高。

3.3 用聚羧酸减水剂生产出来的混凝土轨枕外观质量更好，并具有一定光泽，性能最好。

参考文献

[1] 马军委，张海波等.聚羧酸系高性能减水剂的研究现状与发展方向[J].国外建材科技，2007，（1）：24-27.

[2] 刘国栋，关志梅，魏春涛.砂子含泥量对掺用聚羧酸高效减水剂混凝土性能的影响及有效对策[J].混凝土，2008，（4）：15-18.

[3] TB/T 2181.混凝土拌合物稠度试验方法 跳桌增实法.

作者简介：马军委（1982- ），男，工程师，技术部长，光明铁道控股有限公司。