聚羧酸系减水剂检测过程中存在的问题与思考

王晓明

【摘 要】对比了现行国家标准与行业标准在技术参数、基准水泥、粗细骨料、搅拌时间及进场复试项目等方面的异同，探讨了聚羧酸系减水剂检测过程中存在的问题及解决方法。

【关键词】聚羧酸；高性能减水剂；应用技术；检测方法

引言

聚羧酸系减水剂为高性能减水剂，因其颜色浅、无气味、减水率高、掺量少、氯碱含量低，配制的混凝土拌合物工作性能高、坍损小、低收缩、增强效果好，受到工程技术人员的重视，但实际工程应用中经常遇到各种问题。笔者在混凝土搅拌站工作多年，长期进行各种混凝土外加剂的产品检测，通过对检测结果和检测过程中的现象进行分析与比较，发现了聚羧酸系减水剂在检测过程中存在的问题。

本文通过对比聚羧酸系减水剂现行的国家标准GB8076—2008《混凝土外加剂》与行业标准JG/T223—2007《聚羧酸系高性能减水剂》在技术参数、基准水泥、粗细骨料、搅拌时间及进场复试等方面的异同，探讨了聚羧酸系减水剂检测过程中存在的问题及解决方法，供参考。

一、技术参数

目前，聚羧酸系高性能减水剂的相关标准包括：GB8076—2008《混凝土外加剂》、JG/T223—2007《聚羧酸系高性能减水剂》、GB50119—2013《混凝土外加剂应用技术规范》、GB/T8077—2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》等。其中GB8076和JG/T223为产品标准，规定了减水剂的各项技术参数和部分物理性能的检测方法，GB/T8077为方法标准，规定了外加剂匀质性检测方法，GB50119规定了减水剂进场检测项目。

国家标准、行业标准在技术参数设置上基本类似，JG/T223中明确了对甲醛含量的要求。GB8076中规定基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为360kg/m?，砂率为43%～47%，用水量为坍落度控制在（210±10）mm时的最小用水量。JG/T223中规定，进行混凝土拌合物1h坍落度保留值测定时，受检混凝土的单位水泥用量为390kg/m?，砂率为44%，用水量为坍落度控制在（210±10）mm时的最小用水量；进行其他性能测定时，基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为330kg/m?，砂率为38%～40%，用水量为坍落度控制在（80±10）mm时的最小用水量。

这两个标准在单位水泥用量、砂率和用水量上均存在一定的差异，以水泥用量为例，在相同条件下，当胶凝材料总量<300kg/m?的减水作用要小于>400kg/m?时的减水率，而且在水胶比大、胶凝材料用量小时还会有叠加的效果。试验室在进行配合比验证时，有时在某些适应性较差的聚羧酸减水剂的检测过程中，还有可能出现采用GB8076检测时合格，但采用JG/T223检测时某些参数不合格的现象。

同时，这两个标准中的混凝土配合比未考虑矿物掺合料对聚羧酸减水剂的影响。目前，实现混凝土高性能化的主要手段是掺加高效减水剂和活性矿物掺合料，其中矿物掺合料已成为高性能混凝土必不可少的重要组分，它对于改善混凝土的工作性、提高后期强度起着关键性的作用，单纯使用水泥作为胶凝材料的混凝土已越来越少，故检测过程中的配合比应与实际使用过程中的配合比相一致，应采用工程实际使用的原材料对减水剂性能进行检测，以确保实际工程质量。

二、基准水泥

基准水泥是检验混凝土外加剂性能的专用水泥，但基准水泥的“不基准”和质量波动一直是混凝土外加剂检测中存在的问题。不同批次的基准水泥由于化学组成和矿物组成的差异，导致基准水泥自身的需水量有一定差异，这对用水量特别敏感的聚羧酸系减水剂的检测结果带来不利影响。

目前，在工程实际应用中，很多外加剂厂家都会根据工程实际所用的水泥品种，对外加剂的配方进行改进，以改善水泥与外加剂的相容性。此时，如果仍采用基准水泥进行检测，所得结果可能会大相径庭。针对这些现象，铁路和公路行业标准均明确要求现场抽检试验采用工地实际所用水泥进行检测。

三、粗细骨料

按GB8076的规定，细骨料应符合GB/T14684中Ⅱ区要求的中砂，细度模数为2.6～2.9之間，含泥量<1%；粗骨料为符合GB/T14685要求的公称粒径为5～20mm的碎石或卵石，采用二级配，其中5～10mm的颗粒占40%，10～20mm的颗粒占60%，满足连续级配要求，针片状物质含量<10%，空隙率<47%，含泥量<0.5%，如有争议，以碎石检测结果为准。

按JG/T223的规定，细骨料应符合JGJ52要求的细度模数为2.5～2.8的中砂；粗骨料应符合JGJ52要求的二级配碎石，粒径为5～20mm（圆孔筛），其中5～10mm的颗粒占40%，10～20mm的颗粒占60%。这两个标准对聚羧酸系减水剂检测中所用的粗细骨料的要求基本一致。但在实际应用过程中，对碎石的要求易于满足，而含泥量符合要求的Ⅱ区中砂则难以满足。

以西安为例，市场上含泥量<2.0%的中粗砂基本上很少。而>2.0%的含泥量对聚羧酸盐减水剂具有很强的吸附作用，在混凝土搅拌过程中，聚羧酸盐减水剂被黏土吸附了一部分，被吸附的减水剂失去了其减水的功能，使得聚羧酸盐减水剂的减水率降低，要使配制的混凝土达到同样的流动性，则需增加用水量，从而增大了混凝土的水灰比，导致混凝土抗压强度的降低。

四、搅拌时间

GB8076中规定：“外加剂为粉状时，将水泥、砂、石、外加剂一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入拌合水，一起搅拌2min。外加剂为液体时，将水泥、砂、石一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入掺有外加剂的拌合水一起搅拌2min”。而JG/T223—2007中规定：“先将砂、石、水泥加入搅拌机干拌10s，之后加入聚羧酸系高性能减水剂及拌合水，继续搅拌120s”。按此规定，一些聚羧酸系减水剂的作用效果相当明显，混凝土流动性很好，当再继续搅拌时，混凝土流动性就会逐渐变差，并趋于稳定。这个现象说明，在混凝土搅拌初期，一些聚羧酸系减水剂会很快产生作用，但这种作用并不稳定，经过一定时间后，其作用效果才逐渐稳定。对于另一些聚羧酸系高性能减水剂，其作用效果可能在2min之后才能显现。如果搅拌时间控制不好，将会对检验结果的准确性造成不利影响。

五、进场复检项目

目前，聚羧酸系减水剂的进场复试项目包括：pH值、密度、固含量、减水率等，只要常规复试项目合格，基本就可认为减水剂成品合格。检测聚羧酸系减水剂是否合格包括两部分，一是作为化工产品本身是否合格，二是作为混凝土的减水剂是否合格。聚羧酸系减水剂作为一种化工高分子产品，在原材料、工艺、生产过程方面严格控制的情况下，得到的减水剂母液性能和质量基本上是稳定的。复配为成品之后的产品质量与母液的质量息息相关，复配中添加的辅料能够影响到混凝土的性能，但起决定作用的还是母液。而衡量混凝土中某种原材料是否合格，就必须考虑与混凝土中其他原材料之间相互适应的问题。水泥净浆流动度只能说明与这种水泥的适应性较好，具体到混凝土的坍落度和扩展度也要考虑组成混凝土的其他原材料的影响，不能只考虑减水剂本身。

六、结语

现行国家标准和行业标准由于对聚羧酸系减水剂质量要求的侧重点不同，因而制定的检测方法和要求也有较大的差异。在检测过程中，应针对不同的需求执行不同的检测方法标准，以更好地保证混凝土工程质量。

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