混凝土减胶剂在混凝土中适应性的试验研究

2023-12-29马志武

广东建材 2023年12期

马志武

（福建东南铁正工程质量检测有限公司）

混凝土减胶剂，也称混凝土增效剂，是一种区别于混凝土减水剂的新型混凝土添加剂，其主要特点是相同的强度等级下，在适量减少水泥用量的情况，可以保证混凝土的力学性能不降低，同时混凝土的工作性和体积稳定性都有不同程度的提高[1]。当前减胶剂在应用过程中还存在比较多的问题，主要的研究方向还是集中在对胶凝材料的减量的问题上，减胶剂在混凝土不同材料间的适应性问题研究比较缺乏，因此本文通过对同配比下的不同材料与减胶剂的适应性进行了试验对比，以便更好的为减胶剂的使用提供参考。

1 原材料

1.1 胶凝材料

水泥采用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，分别选用A、B、C三种不同厂家的水泥。

粉煤灰：F类Ⅱ级粉煤灰，分别采用D、E两种不同厂家的粉煤灰。

1.2 骨料

细骨料采用机制砂、中砂；粗骨料采用采用5～31.5mm碎石。

1.3 外加剂

减水剂：聚羧酸高效减水剂，具体掺量根据生产实际确定；分别采用F、G、H三种不同厂家的减水剂。

减胶剂：采用某公司HX系列混凝土减胶剂。

2 试验方法

混凝土配合比设计依据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》进行，混凝土拌和物性能测试依据GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，混凝土抗压强度试验依据GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》进行。

3 试验结果与讨论

3.1 减胶剂用量对混凝土强度的影响

按照混凝土生产企业常用的C30 的配合比，在其他条件不变的情况下，试验按编号1～10 对减胶剂的掺量由小到进行调整并将混凝土3d 抗压强度及28d 抗压强度进行对比（其中原材料选用：水泥A、粉煤灰D、减水剂F），结果见表1。

表1 减胶剂用量对混凝土强度的影响

由表1 可知，减胶剂的掺量在0.6%时，混凝土3d 强度及28d强度均达到了最大值；掺量在0～0.6%时，随着掺量的增大，强度逐渐增大；掺量在0.6%～1.0%时，随着掺量的增大，强度逐渐减小。因此可以看出，减胶剂可以通过激发或提高胶凝材料分散度，提供丰富的水泥浆体，改善和优化混凝土孔结构，进而提高混凝土致密度，混凝土强度得以提高[2]。但是减胶剂在混凝土中的作用是有限的，过度使用减胶剂甚至会影响混凝土的力学性能。

3.2 不同种类水泥对减胶剂适应性的影响

由3.1 可知，C30 的配合比中减胶剂的用量选取0.6%比较合适，所以在其他条件不变的情况，采用A、B、C 三种不同水泥厂生产的水泥来验证对减胶剂性能的影响，其中对三种水泥分别做了比对试验（其中A-1、B-1、C-1为基准试验），结果见表2。

表2 不同种类水泥对减胶剂适应性的影响

由表2 可知，三种水泥的强度的比对结果表明不同种类的水泥在相同的条件下对减胶剂的适应性区别很大，第一种水泥A 强度增长率最大（强度增长率=（对比组强度-基准组强度）/基准组强度）；第二种水泥B 的强度增长率明显下降很多；第三种水泥C 强度增长率基本没变化。其原因可能与水泥的生产工艺和水泥的组分不同有关，减胶剂的主要作用在于激发水泥的活性，分散水泥分子使其可以更充分的进行水化反应。但是每个厂家的所用的水泥熟料与掺合料均有所区别，因此影响了减胶剂的使用效果。由此可知，水泥种类对减胶剂的影响非常大，在实际生产过程中必须选择合适的水泥种类来搭配减胶剂使用才能达到预期的效果。

3.3 不同种类减水剂对减胶剂适应性的影响

在其他条件不变的情况，采用三种不同减水剂厂生产的减水剂F、G、H 来验证对减胶剂性能的影响，其中对三种减水剂分别做了比对试验（其中F-1、G-1、H-1 为基准试验），结果见表3。

表3 不同种类减水剂对减胶剂适应性的影响

由表3 可知，在其他条件不变的情况，不同厂家的减水剂对减胶剂适应性的影响非常小，强度的增加率基本相同，强度增长的幅度比较大。其主要原因可能是减胶剂与聚羧酸的减水剂在混凝土的作用机理基本相近，都是提供于水泥的分散，增加了混凝土中的自由水含量，打开团聚的絮凝结构，使参与水化作用的水泥粒子比例增大，使混凝土强度有效提高。但减水剂分散能力有限，仅部分地分散了强度较弱的絮凝结构，还有部分较高强度的絮凝结构仍然存在[3]。混凝土减胶剂则可进一步分散这些强度较高的絮凝结构，增加这些颗粒与水的接触面积，从而增大水泥颗粒与水的接触面积，提高水泥的水化程度。因此混凝土减胶剂对聚羧酸型减水剂有很好的补充增强作用[4]。

3.4 不同种类粉煤灰对减胶剂适应性的影响

其他条件不变的情况，采用两种不同粉煤灰厂生产的粉煤灰D、E 来验证对减胶剂性能的影响，其中对两种粉煤灰分别做了比对试验（其中D-1、E-1 为基准试验），结果见表4。

表4 不同种类粉煤灰对减胶剂适应性的影响

由表4 可知，在其他条件不变的情况，不同厂家的粉煤灰对减胶剂适应性的影响比较小，3d 强度的增加率相差比较大，28d 强度增长率相差比较小，其主要原因是不同厂家粉煤灰的原材组成有所区别。混凝土强度增加比较明显主要是因为掺入减胶剂，在减水剂的基础上进一步打开了水泥的絮凝结构，增大水泥颗粒与水分子的接触面积，促进水泥水化，从而提高混凝土强度。