魏 敏

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原 030001)

0 引言

隨著建筑施工技術(shù)的飛速發(fā)展，對作為建筑材料中的大宗材料——混凝土提出了更高的要求。在工程實(shí)際應(yīng)用中，單獨(dú)使用某種減水劑的案例很少，而且也很難滿足混凝土施工要求。為了控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失，對不同種類的外加劑進(jìn)行復(fù)合使用已成為一種主流。目前主要采用不同緩凝劑與不同減水劑復(fù)合，不同合成工藝的外加劑復(fù)合，不同分子結(jié)構(gòu)的外加劑復(fù)合進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)等三大類方法。但是不同減水劑之間的復(fù)合存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)兩種外加劑不相容時(shí)，或分散機(jī)理有抵消作用的減水劑不能復(fù)合使用，在實(shí)際使用時(shí)一定要經(jīng)過試驗(yàn)確定，而緩凝劑與減水劑的復(fù)合使用是控制混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失的有效方法之一。目前對緩凝劑的使用主要有三種方法，即緩凝劑單獨(dú)使用、單一緩凝劑與減水劑復(fù)合使用和兩種或兩種以上緩凝劑與減水劑復(fù)合使用，其中第一種使用方法較少，主要針對一些特殊工程，第二種使用方法主要在水泥與外加劑適應(yīng)性較好時(shí)使用，第三種方法使用較為普遍，因?yàn)槭袌錾系乃嘟M分越來越復(fù)雜，其與外加劑的適應(yīng)性均比較差。本文主要研究單一緩凝劑與減水劑復(fù)合和兩種緩凝劑與減水劑復(fù)合對水泥流變性能的影響，該研究對混凝土中合理使用緩凝劑具有指導(dǎo)意義。

1 試驗(yàn)用原材料及試驗(yàn)方法

1.1 原材料

水泥:山西吉港 P.O42.5，太原廣廈 P.O42.5，太原獅頭P.O42.5。外加劑:萘系高效減水劑(市售粉劑)，聚羧酸高性能減水劑(市售液體，固含量20%)，葡萄糖酸鈉(工業(yè)級)，三聚磷酸鈉(工業(yè)級)，檸檬酸(工業(yè)級)，硼砂(工業(yè)級)，白糖(食用)。

1.2 試驗(yàn)方法

按GB/T 8077混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法中的水泥凈漿流動度的試驗(yàn)方法，進(jìn)行水泥初始凈漿流動度、30 min凈漿流動度和60 min凈漿流動度的測定。水灰比為0.29，水泥用量為300 g。

2 單摻緩凝劑試驗(yàn)方案及結(jié)果分析

本試驗(yàn)采用萘系高效減水劑(摻量為0.8%)和聚羧酸高性能減水劑(摻量為1.0%)分別與緩凝劑葡萄糖酸鈉(摻量為0.04%)、三聚磷酸鈉(摻量為 0.4%)、檸檬酸(摻量為 0.05%)、硼砂(摻量為0.3%)、白糖(摻量為0.04%)復(fù)合，并采用三個(gè)廠家的水泥進(jìn)行水泥初始凈漿流動度、30 min凈漿流動度和60 min凈漿流動度的測定，其試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 不同緩凝劑對水泥與減水劑適應(yīng)性的影響

由表1可以看出，萘系高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑分別與緩凝劑葡萄糖酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸、硼砂、白糖復(fù)合，其輔助塑化效應(yīng)有較明顯的差異。緩凝劑葡萄糖酸鈉和檸檬酸與萘系高效減水劑復(fù)合后輔助塑化效應(yīng)明顯，其他三種緩凝劑與萘系高效減水劑復(fù)合后對后期保坍性能有較大貢獻(xiàn)，對不同廠家的水泥而言，其輔助塑化效應(yīng)不同;緩凝劑葡萄糖酸鈉、檸檬酸和硼砂與聚羧酸高性能減水劑復(fù)合后輔助塑化效應(yīng)明顯，其他兩種緩凝劑與聚羧酸高性能減水劑復(fù)合后對后期保坍性能有較大貢獻(xiàn)，不同廠家的水泥，其輔助塑化效應(yīng)也不同。這與緩凝劑的種類和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，有的緩凝劑輔助塑化效應(yīng)好，有的緩凝劑保坍性能好，在使用過程中要根據(jù)所需性能來選取合適的緩凝劑，以獲得優(yōu)良的工作性和經(jīng)濟(jì)合理性。

3 復(fù)合緩凝劑試驗(yàn)方案及結(jié)果分析

本試驗(yàn)采用萘系高效減水劑(摻量為0.8%)和聚羧酸高性能減水劑(摻量為1.0%)分別與緩凝劑葡萄糖酸鈉(摻量為0.02%)、三聚磷酸鈉(摻量為0.4%)、檸檬酸(摻量為0.025%)、硼砂(摻量為 0.15%)、白糖(摻量為 0.02%)兩兩復(fù)合，并采用三個(gè)廠家的水泥進(jìn)行水泥初始凈漿流動度、30 min凈漿流動度和60 min凈漿流動度的測定，具體方案和試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 復(fù)合緩凝劑對水泥與減水劑適應(yīng)性的影響

由表2可以看出，兩種合適的緩凝劑復(fù)合后與萘系高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑對水泥的適應(yīng)性均有不同程度的提高，只有少數(shù)復(fù)合后效果變差。對萘系高效減水劑而言，緩凝劑葡萄糖酸鈉分別與其余四種緩凝劑復(fù)合后，均有不同程度的改善作用，輔助塑化效應(yīng)明顯，對水泥初始凈漿流動度、30 min凈漿流動度和60 min凈漿流動度均有提高，說明葡萄糖酸鈉輔助塑化效應(yīng)好，三聚磷酸鈉與其余三種緩凝劑復(fù)合后，只有檸檬酸效果最好，但也可以看出三聚磷酸鈉對保坍性能貢獻(xiàn)大，這與單摻效果一致，檸檬酸與其余兩種緩凝劑復(fù)合后，輔助塑化效應(yīng)也較明顯，硼砂與白糖效果較差。對聚羧酸高性能減水劑而言，緩凝劑葡萄糖酸鈉分別與其余四種緩凝劑復(fù)合后，對水泥初始凈漿流動度、30 min凈漿流動度和60 min凈漿流動度提高的程度較大，尤其是對后期流動度的保持性很好，三聚磷酸鈉與其余三種緩凝劑復(fù)合后，效果不明顯，這說明這些組合對聚羧酸高性能減水劑不適合，檸檬酸與其余兩種緩凝劑復(fù)合和硼砂與白糖效果主要表現(xiàn)在后期凈漿流動度的保持較好。萘系高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑對不同緩凝劑兩兩復(fù)合后表現(xiàn)出來的效果大同小異，但也可以看出，不同種類的減水劑與緩凝劑的匹配不同，在復(fù)合使用時(shí)要通過試驗(yàn)確定。有關(guān)機(jī)理方面的研究和不同緩凝劑復(fù)合方面，國內(nèi)外學(xué)者也做了大量的研究工作。

4 復(fù)合緩凝劑使用注意事項(xiàng)

有關(guān)緩凝劑機(jī)理方面的研究和不同緩凝劑復(fù)合方面，國內(nèi)外學(xué)者也做了大量的研究工作，但是這些研究不能完全解決實(shí)際使用過程中的問題，比如有的學(xué)者提出葡萄糖酸鈉和檸檬酸復(fù)合效果不好，但在一些工程案例當(dāng)中使用的非常好。因此，作者認(rèn)為單摻不能解決水泥與減水劑的適應(yīng)性問題，要進(jìn)行有目的的嘗試多種緩凝劑復(fù)合，但在使用過程中要注意以下問題:

1)單摻緩凝劑的使用必須通過試驗(yàn)確定其摻量，最好不要超過摻量的上限，要根據(jù)工程實(shí)際情況嚴(yán)格控制，避免出現(xiàn)超緩凝質(zhì)量事故。2)復(fù)合使用緩凝劑，其摻量也必須通過試驗(yàn)確定，兩兩復(fù)合會產(chǎn)生1+1＞2現(xiàn)象，也就是所說的超緩凝現(xiàn)象，也存在復(fù)合后效果差的現(xiàn)象，所以不要盲目將多種緩凝劑復(fù)合使用，尤其是水泥與減水劑適應(yīng)性較好的時(shí)候。3)在使用緩凝劑過程中，最好與減水劑復(fù)合成水劑使用，或與減水劑粉劑預(yù)混放大，因?yàn)榫從齽┑膿搅枯^小，避免在使用過程中攪拌不均勻，出現(xiàn)局部超緩凝現(xiàn)象，造成工程質(zhì)量事故。

5 結(jié)語

1)萘系高效減水劑和聚羧酸高性能減水劑分別與緩凝劑葡萄糖酸鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸、硼砂、白糖復(fù)合，其輔助塑化效應(yīng)有較明顯的差異;與兩種合適的緩凝劑復(fù)合后對水泥的適應(yīng)性均有不同程度的提高，只有少數(shù)復(fù)合后輔助塑化效應(yīng)不明顯或變差。不同種類的減水劑與緩凝劑的匹配不同，在復(fù)合使用時(shí)要通過試驗(yàn)確定。2)葡萄糖酸鈉和檸檬酸對兩種減水劑輔助塑化效應(yīng)均好，硼砂與聚羧酸高性能減水劑輔助塑化效應(yīng)好，三聚磷酸鈉對保坍性能貢獻(xiàn)較大。單摻緩凝劑和復(fù)合使用緩凝劑必須通過試驗(yàn)確定其摻量，不要隨意盲目將多種緩凝劑復(fù)合使用，避免出現(xiàn)質(zhì)量事故。

［1］李憲軍，張鵬飛，王芳芳.改性氨基與萘系高效減水劑配制泵送劑的研究［J］.山西建筑，2011，37(6):95-96.

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