白俊坡

(中國中鐵七局集團(tuán)鄭州工程有限公司 河南 鄭州 450052)

減水劑是化學(xué)外加劑的重要組成部分，對(duì)現(xiàn)代混凝土的發(fā)張有不可取代的作用，聚羧酸高性能減水劑具有高減水、高保坍、低收縮、分子結(jié)構(gòu)可調(diào)性強(qiáng)、高性能化的潛力大的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)減水劑的很多弊端，成為現(xiàn)代建筑技術(shù)中常用的外加減水劑。

1 摻聚羧酸系高性能減水劑混凝土的性能特點(diǎn)

1.1 摻量低、減水率高

按固體摻量計(jì)，聚羧酸系高性能減水劑的一般正常摻量在膠凝材料重量的0.2%（0.15～0.25%）左右，在此摻量下，與萘系相比，減水率大幅提高，摻量大幅度降低，減水率這一基本性能的優(yōu)勢(shì)十分明顯。減水效率的提高同時(shí)還可以大幅度減少了混凝土中有害物質(zhì)的增加。

1.2 混凝土拌合物的流動(dòng)性和流動(dòng)保持性好、坍落度損失低

聚羧酸系高性能減水劑的顯著特點(diǎn)可以使混凝土拌合物流動(dòng)性能良好，摻聚羧酸系高性能減水劑混凝土拌合物的流動(dòng)性和流動(dòng)保持性要明顯好于其他的減水劑，混凝土很少存在泌水、分層、緩凝等現(xiàn)象。但由于我國水泥的品種和質(zhì)量總體上復(fù)雜多變，在具體應(yīng)用時(shí)要根據(jù)不同的水泥品種選擇減水劑的種類，不能盲目的使用。但許多對(duì)比試驗(yàn)與工程實(shí)踐證明：在同樣原材料條件下。

1.3 增強(qiáng)效果潛力大

摻加這種減水劑的混凝土其各齡期的強(qiáng)度會(huì)有較大幅度的提高。在摻加了粉煤灰、礦渣等礦物摻合料后，其增強(qiáng)效果更佳。當(dāng)然，水泥品種、礦物摻合料的品種、摻量等一系列參數(shù)的不同，聚羧酸系高性能減水劑也有很多類型，其在實(shí)際工程中也會(huì)有不同的增強(qiáng)效果，這方面需要繼續(xù)加以深入的系統(tǒng)研究。

1.4 低收縮

聚羧酸系高性能減水劑在原材料選擇與配方設(shè)計(jì)方面對(duì)收縮性能加以了改善和提高，該類產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，顯著提高混凝土了的體積穩(wěn)定性，大大降低結(jié)構(gòu)混凝土的開裂幾率。

1.5 一定的引氣量

聚羧酸減水劑的引氣量和其他減水劑相比有較大提高。聚羧酸系高性能減水劑，可以普遍適當(dāng)增加混凝土含氣量，可有效提高我國的混凝土耐久性。加強(qiáng)氣孔結(jié)構(gòu)與混凝土耐久性之間的關(guān)系研究，甚至調(diào)整減水劑的配方與工藝，使產(chǎn)生的孔結(jié)構(gòu)能滿足混凝土的耐久性要求。

1.6 總堿含量極低

外加劑引入混凝土中的堿含量大大降低了，發(fā)生堿骨料反應(yīng)的可能性降低，提高了混凝土的耐久性。

1.7 環(huán)境友好

合成生產(chǎn)聚羧酸系高性能減水劑過程中不使用甲醛和其他任何有害原材料，生產(chǎn)與長(zhǎng)期使用過程中對(duì)人體無健康危害，不會(huì)污染環(huán)境。而例如萘系等第二代減水劑是一類化工材料，其使用對(duì)環(huán)境造成了很大的污染，并且其污染是結(jié)構(gòu)性的，在縮合中仍殘余有甲醛，在配制成混凝土后產(chǎn)品中殘留的甲醛和萘等有害物質(zhì)會(huì)從混凝土中緩慢逸出，對(duì)環(huán)境造成污染，無法克服。

2 聚羧酸高性能減水劑的種類及其性能特點(diǎn)

聚羧酸減水劑是由帶有羧基基團(tuán)的主鏈與由環(huán)氧乙烷聚合而成的聚醚側(cè)鏈組成。它和其他減水劑相比分子結(jié)構(gòu)可以調(diào)整設(shè)計(jì)，以滿足不同的需求情況，通過調(diào)整合成的減水劑還可以互補(bǔ)使用，彌補(bǔ)自身的不足。聚羧酸減水劑主要有：通用型、保坍型、早強(qiáng)型以及減縮型四個(gè)類型。

2.1 通用型聚羧酸減水劑的性能特點(diǎn)

這種類型的減水劑可以滿足大部分的混凝土工程需要，占整個(gè)市場(chǎng)的主體，具有高減水、保坍性能好、收縮低的特點(diǎn)。通用型減水劑各項(xiàng)性能平穩(wěn)，不過分突出任何一項(xiàng)指標(biāo)，通過氣泡調(diào)節(jié)組分和凝結(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)組分的復(fù)合作用，調(diào)控混凝土的各項(xiàng)性能，使其滿足工程施工需求。

2.2 保坍型聚羧酸減水劑的性能特點(diǎn)

具有較高的坍落度保持能力，可以和通用型的減水劑配合使用，解決中、低流動(dòng)性保持的問題，保坍型聚羧酸減水劑能夠顯著的提高水泥凈漿后期的流動(dòng)度，保證流動(dòng)度不會(huì)過多的損失。

2.3 早強(qiáng)性聚羧酸減水劑的性能特點(diǎn)

這種類型的減水劑使水泥早期放熱大，可以加速混凝土的硬化凝結(jié)時(shí)間，使混凝土的早期強(qiáng)度提高，在冬期低溫施工或者預(yù)制構(gòu)件中使用效果好，模板周轉(zhuǎn)速度快、冬期防凍效果好，可以有效的提高混凝土的施工進(jìn)度。

2.4 減縮性聚羧酸減水劑的性能特點(diǎn)

其減縮性能可以達(dá)到15%以上，是一種通用的混凝土減水劑。

3 聚羧酸高性能減水劑的應(yīng)用關(guān)鍵

3.1 聚羧酸系高性能減水劑與其他材料的相容性

雖然聚羧酸系高性能減水劑有很多優(yōu)點(diǎn)，但很多材料不能和這種減水劑相適應(yīng)，注意聚羧酸系高性能減水劑不能與其它減水劑混合儲(chǔ)存及使用，特別是與萘系減水劑不能混合。更換使用不同減水劑前須清洗容器，生產(chǎn)時(shí)更應(yīng)該嚴(yán)格區(qū)分開來。聚羧酸減水劑與水泥的相容性較差，對(duì)不同的水泥品種存在適應(yīng)性的問題，不同的水泥品種顆粒表面對(duì)減水劑分子的吸附性不同，吸附困難時(shí)可以通過提高聚羧酸摻加量來滿足混凝土的流動(dòng)性，也可以更換水泥或者調(diào)整減水劑的分子結(jié)構(gòu)來解決這種相容性問題。

3.2 聚羧酸系高性能減水劑對(duì)含泥量的要求

聚羧酸系高性能減水劑會(huì)受到砂的含泥量及細(xì)度的影響，當(dāng)砂的含泥量超過2.0%時(shí)，會(huì)影響混凝土的流動(dòng)度性。如遇上細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)屬Ⅲ區(qū)，混凝土的和易性可以通過適當(dāng)調(diào)整砂率來改善。砂石中的粘土對(duì)減水劑也有很大的負(fù)面影響，粘土層間結(jié)構(gòu)能夠大量吸附減水劑分子，使水泥顆粒的聚羧酸減水劑含量減少，降低了混凝土流動(dòng)性能力。采用抗粘土型聚羧酸減水劑對(duì)含泥量較高的混凝土有很好的作用，降低聚羧酸減水劑在土顆粒表面的吸附，提高混凝土的流動(dòng)性。

3.3 聚羧酸高性能減水劑對(duì)溫度的要求

溫度對(duì)減水劑也有較大的影響，在高溫下應(yīng)用這種減水劑會(huì)使坍落度增大，而低溫時(shí)又會(huì)出現(xiàn)坍落度額反增長(zhǎng)，施工時(shí)要嚴(yán)格控制混凝土的施工溫度。由于聚羧酸減水劑的結(jié)構(gòu)可調(diào)性強(qiáng)，調(diào)整吸附基團(tuán)的含量就可以控制不同溫度下水泥的吸附量，從而使混凝土在不同的環(huán)境溫度下都能保證混凝土的穩(wěn)定性。

3.4 聚羧酸高性能減水劑的緩凝技術(shù)

聚羧酸減水劑對(duì)水泥的水化還有一定的緩凝作用，減水劑的緩凝時(shí)間短，在施工時(shí)要和緩凝劑配合使用，有效的保持混凝土在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)可塑性。但同時(shí)也要注意聚羧酸減水劑和緩凝劑的相容性問題，防止兩者在外界條件影響下，本身的性能降低。

3.5 聚羧酸高性能減水劑的含氣量控制

這種類型的減水劑有很好的引氣作用，在使用時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求配合使用消泡劑、引氣劑等來綜合使用，采用先消后引的工藝可以消除質(zhì)量差的大氣泡，保留尺寸分布均勻的小氣泡，控制混凝土的含氣量，提高新拌混凝土的和易性以及硬化混凝土的耐久性。另外控制好聚羧酸減水劑的使用量，混凝土拌合物的性能對(duì)減水劑的用量非常敏感，用量過多會(huì)造成離析等病害的發(fā)生。

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