关于原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响研究

武仲全

安徽中铁工程材料科技有限公司

关于原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响研究

武仲全

安徽中铁工程材料科技有限公司

本文概述了聚羧酸减水剂的背景，对聚羧酸减水剂的作用效果进行了说明，重点探讨了混凝土原材料对减水剂的影响，以供参考。

原材料；聚羧酸减水剂；性能；影响

前言

近年来，聚羧酸减水剂因其掺量低，减水率高，保塌性好等优点不断受到重视。虽然聚羧酸高性能减水剂性能优良，但是在实际工程应用中，各种原材料对其使用效果有着不同程度的影响，如水泥颗粒的吸附，砂石矿料等的含泥量及杂质的吸附作用等，本文主要探讨了混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响。

1 聚羧酸减水剂的概述

聚羧酸减水剂是 20 世纪 80 年代由日本率先发明，因其掺量低、减水率高、分子结构设计性强、高性能潜力大等特点，引起了国内外水泥化学家的广泛关注。国外Andersen、Yamada、Sakai、Plank等人先后开展了聚羧酸减水剂主链及长侧链聚合度、官能团种类等与减水剂性能关系的研究。国内清华大学、北京工业大学、江苏建科院、华南理工大学、重庆大学、武汉理工大学等对此也相继开展了大量相关研究。近年来，随着聚羧酸减水剂在国内外大型建筑工程中的大量使用和在普通商品混凝土中的迅速普及，一些研究者开始关注聚羧酸减水剂与水泥颗粒之间的相互作用问题，并产生了一些新的观点和认识。

2 聚羧酸减水剂的作用效果

聚羧酸减水剂是一种黄褐色透明的液体，一般作为混凝土的水泥分散剂，在建筑工程中有着广泛的应用。聚羧酸减水剂具有稳定的化学性质，在实际使用的过程中较于其他的减水剂具有优越的特点，可以通过各种交通工具进行运输。常用的聚羧酸减水剂的成分为丙烯酸或甲基丙烯酸为主链，其减水剂发挥的作用主要是羧基、羟基与水分子进行结合，从而使得混凝土的分子结构发挥分散开，与羧基、羟基等充分的结合，使得混凝土呈现齿形。聚羧酸减水剂分散开的聚合物向水泥粒子结合，能够达到较为理想的流动性，使得混凝土的特性更为显著，在使用的过程中更加容易收缩聚合，达到稳固状态。但是在实际应用的过程中，聚羧酸减水剂具有一些缺陷，相较于传统的减水剂，其与混凝土混合，完成凝结。当施工环境的温度过高时，其物理特性便会发生一定的变化，使得其保坍性不足。由于温度对其影响较大，在使用的过程中，也会使得其制备的条件较为苛刻，要灵活的掌握其特性，从而达到最佳的使用效果。

3 混凝土原材料对减水剂的影响

3.1 水泥对聚羧酸减水剂的影响

一般使用的工业混凝土，其主要成分为水泥，由于水泥通常就包含的大量的水分，因此水泥的成分更容易对聚羧酸减水剂的性能造成影响。在进行实验检测中，相较于普通的减水剂，聚羧酸减水剂更加容易与混凝土混合，使得聚羧酸减水剂与水泥成分更加充分结合，从而保障了减水剂的减水性能充分发挥。但是在实验中，聚羧酸减水剂的减水性能很容易受到温度的影响。在某些特殊温度下，如果不能保障混凝土混合时在合适的温度下混合，混凝土的性能就会收到影响，具体的表现在其流动性很差，聚羧酸减水剂没能达到减水的目的，就会造成施工使用混凝土时不能达到快速凝结的目的，进而对施工质量造成影响。这种影响出现的具体原因是，聚羧酸减水剂的有效的作用是其分子表面的羧基、羟基等与水分子进行结合，当温度条件改变时，分子稳定性发生变化，使得羧基、羟基与水分子的混合发生困难，就会造成混凝土流行性差，强度提升较慢的问题。

3.2 细集料对于聚羧酸减水剂的影响

工业混凝土的成分较为复杂，各种不同的成分均会对聚羧酸减水剂的性能造成影响。在实验中发现，细集料的成分会对聚羧酸减水剂的性能造成一定的影响，其具体的表现是混凝土的吸附性降低。细集料一般是指砂子，这里的砂子包括海砂、土砂等，在混凝土的制备过程中，砂子作为重要的原材料，混合混凝土的过程中，细集料的使用直接影响混凝土的质量。当混合细集料的过程中，某些情况下，会干扰聚羧酸减水剂与水分子的结合，影响其适应性。如果不能控制细集料的添加，将会使得成品混凝土的流动性减弱，较少混凝土的吸附性，使得混凝土在使用的过程中难以达到满意的效果，这也是细集料对于聚羧酸减水剂的一个很大的影响。

3.3 其他物质对减水剂的影响

在铁路桥梁和铁路轨枕的建设过程中，所使用的混凝土为C55和C60 的高标号、高性能的混凝土，这些混凝土的成分较为复杂。为了具有较强的物理效果，除了水泥与砂子之外，还包含了粗骨料、砂粉煤灰、高炉矿渣等，这些物质应用在混凝土之中，增强了混凝土的强度与性能。但是这些物质也会对聚羧酸减水剂的使用效果造成影响。在实际生产的过程中发现，粗骨料对于聚羧酸减水剂的影响表现在较为尖锐的石子会影响减水剂与混凝土材料的混合面积，当这些粗骨料较多时，便会造成混凝土整体的流动性降低，扩展度也会下降。粉煤灰与高炉矿渣的含量同样会影响聚羧酸减水剂的效果。粉煤灰与高炉矿渣从掺量应该在25% 左右，在这个含量下，混凝土中的这些材料能够与聚羧酸减水剂达到较为理想的适应性，可以在保障混凝土的高性能的基础上，将聚羧酸减水剂的使用效果充分的发挥出来，使得使用的混凝土具有良好的流动性与吸附性，在铁路桥梁与铁路轨枕的建筑过程中可以发挥出极大的优势，保障工程的高质量。

4 结束语

总而言之，聚羧酸减水剂是近年来兴起的新型混凝土减水剂，其相较于传统的减水剂性能有着极大的提升，在使用的过程中不但能够充分减水，还能够促进混凝土的凝结能力，使得在铁路桥梁施工的过程中能够发挥出较高的性能。但是聚羧酸减水剂由于应用时间较短，相关的工艺还不够成熟，通过对已经成熟的工程以及相关实验发现混凝土的某些成分会对聚羧酸减水剂的性能造成一定的影响，温度也会影响其使用的效果，因此在使用的过程中，要充分把握聚羧酸减水剂的特性，与混凝土混合的过程中保证其使用的各项条件，从而保证制作的混凝土具有较好的性能，保障建筑工程的质量水平。

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[2]黄建.混凝土原材料对聚羧酸系减水剂应用性能的影响[D].重庆大学，2013.

[3]黎智雄.简述混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响[J].广东建材，2015，05：21-23.