聚羧酸系减水剂在混凝土中的使用

廖湘萍

【摘要】混凝土减水剂目前主要有第二代萘系和第三代聚羧酸系两种，萘系减水剂使用较为稳定，但聚羧酸系减水剂在使用过程中出现了诸多问题。部分项目已经出现了不同程度的混凝土质量缺陷，如开裂、渗水、坍落度损失过快等现象，造成了一定的经济损失。针对此类现状，通过对此外加剂的分析，减少各类混凝土缺陷及通病的产生。

【关键词】减水剂；应用

引言：目前，在各类混凝土施工中，各类外加剂的使用是十分常见的，本文对聚羧酸系减水剂的主要成分、特性及优缺点、使用要求做了详细的分析，便于指导施工现场外加剂的使用。

一、主要成分

聚羧酸系高性能减水剂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、特性及优缺点

其特性主要有掺量低，减水率高，收缩小；大幅度提高混凝土的早期、后期强度；氯离子含量低、碱含量低，有利于混凝土的耐久性；生产过程无污染，不含甲醛，符合环境保护管理国际标准，无毒，无刺激性，是一种绿色环保产品。

其优点主要有：掺量低，减水率高，可达25%以上；保坍性能好，经时损失小；增强效果显著；由于大幅度减水，每方的拌和用水较低，一般在150kg左右，因此能用较少的胶材配出较高强度等级的混凝土；混凝土的和易性好，含气量适中；能降低混凝土的早期水化热；低收缩，每方混凝土的用水量及胶材用量的减少，因此能降低收缩；碱含量低。

其缺点主要有：产品质量波动较大，受水泥用量和砂石含泥量等材料指标影响相对较大；使用效果相对不稳定，混凝土拌合物的性能对用水量十分敏感，用水量大小变化对其性状影响十分显著，有时用水量只增加（1～3）kg/m3，混凝土拌合物便发生严重泌水；采用这种拌合物易导致结构物表面出现麻面、翻砂、孔洞等缺陷，无法保证浇注体的均匀性，并使结构体强度和耐久性严重下降；同理如果设备计量不准和操作有误使外加剂的掺量增大，也会出现上述情况；太粘、结板现象时有发生；高引气，目前采用的后加消泡剂方法，存在消泡剂分散不良的问题，会引起含气量的波动，最终会引起混凝土强度的波动；与水泥的相溶性差，当水泥颗粒粗细或本身的成分一旦发生变化，二者的相溶性就出现问题，形成混凝土缺陷（减水率降低、坍落度损失增加，混凝土开裂等）。

三、使用要求

1、使用原则

⑴建议掺量范围为0.5%～1.0%，根据材料试验确定；⑵具体的水泥和配合比，应通过试验确定，使用时可混合到计量的水中加入，或与水同时加入混凝土搅拌机中，每次开盘前应进行混凝土拌合试验（以一盘料为准），当拌合物性能达到要求后方可正式生产，以确保混凝土质量；⑶使用中可以同各种缓凝剂、消泡剂、引气剂和木钠等减水剂复合使用；建议在使用前，通过试验和复配技术来确定方法和条件；⑷新到聚羧酸必须先做净浆流动度试验（几分钟即可），流动值达到要求后方可卸车。

2、减水剂的要求

⑴匀质性

①固体含量，对液体聚羧酸系高性能减水剂：S≥20%时，0.95S≤X<1.05SS<20%时，0.90S ≤X<1.10S；[S是生产厂提供的固体含量（质量分数），X是测试的固体含量（质量分数）]；②含水率，对固体聚羧酸系高性能减水剂：W≥5%时， 0.90W≤X<1.10WW，W<5%时，0.80W≤X<1.20W；③对固体聚羧酸系高性能减水剂，其0.3mm筛余应小于15%；[W是生产厂提供的含水率（质量分数），X是测试的含水率（质量分数）]；④pH值，应在生产厂控制值的±1.0之内；⑤密度，对液体聚羧酸系高性能减水剂，密度测试值波动范围应控制在±0.01g/ml之内；⑥水泥净浆流动度，不应小于生产厂控制值的95%；⑦砂浆减水率，不应小于生产厂控制值的95%。

⑵存储要求

避免此系减水剂与铁制材料长期接触，由于聚羧酸减水剂常呈酸性与铁制品长期接触会发生缓慢反应，甚至使产品色泽变深、变黑，导致产品性能下降，建议采用聚乙烯塑料桶或不锈钢桶储存，保证产品的稳定性，同时避免长期暴晒于阳光之下。

3、对于集料的要求

混凝土中集料的颗粒级配、含泥量以及砂率，对此系减水剂的塑化效果影响也非常大，宜选用细度模数2.5～2.9、含泥量小于2.0%的中砂，碎石应选用含泥量小于0.5%的二级连续级配。

4、拌合过程控制

⑴混凝土拌制前应测定砂、石含水率，当遇雨天时，应增加含水率的检测次数，及时调整施工配合比；⑵混凝土拌制过程中，应对坍落度进行测定，测定值应不超过理论配合比坍落度的控制范围，建议每拌制50m3作一次坍落度测试；⑶加料顺序：首先加砂石搅拌约30s，然后加胶凝材料拌合约60s，最后加入水與外加剂拌合，严禁骨料、胶凝材料、水、外加剂同时放入拌合机内进行搅拌；应严格控制混凝土的搅拌时间，不宜小于120s，不得大于180s。

5、运输要求

砼运输车辆运送不同配合比的或不同减水剂的必须清洗后再装入，严禁不清洗就运送；每次开盘装车前，运输司机应检查罐车中是否有多余的水分；夏天运输时，要对斗罐进行降温保湿处理，不能直接爆晒在太阳下；运输中要开动罐车斗罐的慢动自转档。

6、浇筑过程控制

⑴混凝土的入模温度不得高于30℃，冬期施工时，出机温度不宜低于10℃，入模温度不应低于5℃，新浇筑混凝土入模温度与邻接的已硬化混凝土或岩土介质表面温度的温差不得大于15℃，不得低于2℃；⑵在施工缝处新浇混凝土之前，应对已硬化混凝土的表面进行凿毛处理并充分湿润，但不得有积水，凿毛后露出的新鲜混凝土面积应不低于总面积的75%，凿毛时，混凝土应达到下列强度：用人工凿毛时，不低于2.5MPa；用机械凿毛时，不低于10MPa；⑶振捣时间和半径应以混凝土振捣密实为原则，避免过振和漏振；⑷混凝土最大浇注厚度不宜大于30cm，自由落差不大于2m，混凝土应连续浇注，因故中断间歇时间不得大于120min。⑸严禁施工过程中随意加水，若必须增加混凝土的流动性，应运回拌合站加同条件的水泥浆体。

7、养护

混凝土浇筑完毕后，应及时采取有效的养护措施，并应符合：⑴应在混凝土浇注完毕后1小时内进行养生，并留够同条件试件，当同条件试件强度达到设计要求或规范要求时方可进行脱摸；⑵拆模后应及时加盖烂草席、竹帘、麻袋、塑料布、纺织袋等片状物，养护水温与混凝土构件表面温差不大于15℃；⑶当环境最低温度低于0℃时，不应对混凝土表面进行洒水养护。

8、拆模

⑴混凝土拆模时，混凝土应具有足够的强度以确保其表面和棱角不受损伤或塌陷。当拆除承重模板时，混凝土的强度应满足设计要求；⑵混凝土拆模时，混凝土结构的芯部与表面、表面与环境之间的温差不应大于20℃，梁体、轨道板混凝土和轨枕混凝土与表面混凝土之间、表面与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不应大于15℃；⑶混凝土拆模后，混凝土强度未达到设计强度75%时，不应与直接流动的水接触（拆模后不宜喷淋养护）。

四、结束语

混凝土减水剂品种多、掺量小，但在改善混凝土性能中起着重要的作用。为了配制出符合要求的混凝土，在选用外加剂时，应根据混凝土的性能要求、施工工艺及外加剂的特点等方方面面，综合考虑以促使其在工程建设中能够得到更好的运用。

参考文献

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