劉臻一，沈鵬程

（1.杭州申華混凝土有限公司，杭州 311108；2.浙江五龍新材股份有限公司，湖州 313201）

外加劑檢測(cè)及應(yīng)用中的一些問題探討

劉臻一1，沈鵬程2

（1.杭州申華混凝土有限公司，杭州 311108；2.浙江五龍新材股份有限公司，湖州 313201）

本文從不同種類外加劑自身的性能差異性及水泥兩個(gè)方面，闡述了影響外加劑檢測(cè)及使用性能的因素。表明在外加劑檢測(cè)與應(yīng)用中，要意識(shí)到從外加劑類型及水泥某種因素變化兩個(gè)方面，對(duì)外加劑檢測(cè)及使用性能的影響。表明在使用時(shí)企業(yè)根據(jù)自身?xiàng)l件，采用合理的檢測(cè)方式，判斷出外加劑的真實(shí)性能，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。

外加劑；水泥；檢測(cè)；應(yīng)用

0　前言

混凝土外加劑在我國(guó)從上個(gè)世紀(jì) 50 年代開始使用，直到上世紀(jì) 80 年代開始，隨著改革開放、建設(shè)加速、混凝土商品化等社會(huì)大環(huán)境的改變，推動(dòng)外加劑的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化，使外加劑成為混凝土中不可缺失的一部分。這促進(jìn)了外加劑的推廣使用，使其進(jìn)入了高速發(fā)展期[1]。

廣義地來講，外加劑是指所有可以添加到混凝土中，對(duì)混凝土拌合物或硬化混凝土起到一定功能性作用的添加劑。對(duì)大部分混凝土企業(yè)或施工單位來講，外加劑就是能保障混凝土施工過程中具有良好的工作性，硬化后能保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度及耐久性的一種添加劑，可以認(rèn)為就是比較狹義的減水劑或摻有一定緩凝、引氣組分的泵送劑。

從國(guó)家規(guī)范 GB 8076－2008《混凝土外加劑》對(duì)具有主要起減水性能的分類上來看，外加劑分為普通減水劑、高效減水劑、高性能減水劑。這也就是通常所說的一、二、三代減水劑，具體到外加劑品種，就是代表普通減水劑的木質(zhì)素磺酸鹽類，代表高效減水劑的萘磺酸鹽甲醛縮聚物及磺化丙酮甲醛縮聚物類，代表高性能減水劑的聚羧酸鹽類。目前在我國(guó)，普通減水劑已基本不再使用，市場(chǎng)上主要是以高效減水劑為主，高性能減水劑為輔的格局，但高性能減水劑有逐年增多的趨勢(shì)。

普通減水劑因使用量很小，本文不再做過多闡述。作為目前我國(guó)主流的高效減水劑，其作用機(jī)理都是陰離子型表面活性劑，通過憎水基定向吸附在水泥顆粒的表面，親水基指向溶液，在水泥顆粒表面構(gòu)成單分子或多分子吸附膜，在同性電荷排斥力作用下[2]，釋放出包裹在水泥絮凝結(jié)構(gòu)中的自由水，達(dá)到減水的目的。所以這代減水劑中的所有類型，都是以離子型靜電排斥為共性的，但因不同母體是用不同的原料和工藝合成的，在性能上會(huì)有一定差異，這就導(dǎo)致不同母體的減水劑對(duì)水泥的影響不同，外加劑廠家會(huì)利用大多數(shù)工程技術(shù)人員對(duì)外加劑的認(rèn)識(shí)不足，利用母體性能的差異化，根據(jù)客戶的要求復(fù)配出“符合”技術(shù)檢測(cè)指標(biāo)要求的減水劑。還有以聚羧酸鹽為代表的高性能減水劑，作為一種最新型的減水劑，以空間位阻為作用機(jī)理[2]，以分子設(shè)計(jì)理論為合成基礎(chǔ)，從理論上來講，可以形成數(shù)以萬計(jì)的不同分子類型的產(chǎn)品[3]，所以也就導(dǎo)致了聚羧酸的產(chǎn)品千差萬別，客戶單位很難通過簡(jiǎn)單的檢測(cè)輕易地判斷出產(chǎn)品的性能，往往出現(xiàn)錯(cuò)判或誤判產(chǎn)品，把真正具有好的性能的產(chǎn)品給拒絕掉，無意間選擇了一些檢測(cè)指標(biāo)表現(xiàn)良好，而使用性能表現(xiàn)差強(qiáng)人意的產(chǎn)品。

筆者根據(jù)自身從事外加劑工作十多年的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合預(yù)拌混凝土企業(yè)在使用中所遇到的問題，從外加劑檢測(cè)及應(yīng)用的角度對(duì)影響外加劑性能的一些問題，從外加劑自身及水泥方面給以總結(jié)，希望能給相關(guān)的從業(yè)者以參考。

1　主要外加劑類型及其自身的性能

1.1高效減水劑

目前在市場(chǎng)上用的高效減水劑以合成所用原材料不同，大至存在著這樣幾個(gè)類型：

1.1.1萘系減水劑

萘系減水劑是由日本花王石堿公司的服部健一于 1962年研制成功的，也是市場(chǎng)化和技術(shù)應(yīng)用最為充分的高效減水劑。外加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1997 版本，性能指標(biāo)及檢測(cè)方式都是以此種外加劑為核心來制定的。所以說，目前的大部分工程技術(shù)人員對(duì)檢測(cè)上的認(rèn)識(shí)及理解，都是建立在對(duì)萘系減水劑認(rèn)識(shí)程度的基礎(chǔ)上的。

因前上個(gè)版本規(guī)范的制定所用的主體樣品是萘系減水劑，也就表明了現(xiàn)在使用的大多數(shù)檢測(cè)方法都能比較準(zhǔn)確地反應(yīng)萘系減水劑的真實(shí)性能。其他不同母體減水劑的指標(biāo)性能偏差，也是以萘系減水劑為參照物來對(duì)比的。所以說，外加劑驗(yàn)收所常用的如凈漿流動(dòng)度及適應(yīng)性、砂漿減水率等方法，對(duì)純萘系減水劑來說，檢測(cè)出的數(shù)據(jù)，和混凝土的相關(guān)性比較強(qiáng)，根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系能真實(shí)反應(yīng)出在混凝土中的應(yīng)用效果。

1.1.2脂肪族系減水劑

脂肪族系減水劑就是磺化丙酮甲醛縮聚物類減水劑，在早期因其耐高溫性主要作為油井水泥分散劑來使用。作為高效減水劑成為市場(chǎng)的主流，是在 2010 年前后，因工業(yè)萘價(jià)格大幅度攀升，及合成脂肪族減水劑的丙酮價(jià)格下降，性價(jià)比凸顯，逐漸在各廠家合成應(yīng)用，達(dá)到比較大的市場(chǎng)份額。

脂肪族系減水劑與萘系減水劑相比，具有低摻量下即可以達(dá)到較大的減水率，與萘系相比，飽和點(diǎn)摻量降低 40% 以上。在檢測(cè)結(jié)果上，脂肪族系已經(jīng)表現(xiàn)出與萘系減水劑的差異性。混凝土減水率基本一致的情況下，脂肪族系減水劑的凈漿流動(dòng)度要比萘系的大許多，而砂漿減水率則比萘系的稍差些。從混凝土上來對(duì)比，脂肪族系減水劑的混凝土和易性要比萘系的差一些，混凝土坍落度損失上，大多數(shù)情況下比萘系的稍快些。

1.1.3蒽系及洗油類減水劑

蒽和萘都是芳香烴化合物，洗油是一種以甲基萘化合物為主的混合物。用這兩種原料來合成外加劑也是因?yàn)檩恋某杀敬蠓忍嵘?，外加劑廠家研發(fā)出的替代類型。

這兩種減水劑的合成工藝類似于萘系，產(chǎn)品性能上也類似于萘系。在檢測(cè)上，凈漿流動(dòng)性上與萘系的持平或稍差，但砂漿減水率要比萘系的稍高些，這是因?yàn)檫@兩種系列的母體混凝土含氣量比萘系的要高一些，尤其是洗油類產(chǎn)品，因在萘的 α 位上有一個(gè)甲基，合成出的母體的含氣量高一些，有利于砂漿減水率的提高。在混凝土性能上，一般等級(jí)普通混凝土配比上不易比較出與萘系的差別，但對(duì)高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土是不宜使用此兩種母體的減水劑，因?yàn)檫@兩種外加劑對(duì)強(qiáng)度的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)度是小于萘系及脂肪族系的。

1.1.4氨基磺酸鹽系減水劑

氨基磺酸鹽系高效減水劑是市場(chǎng)上一直存在但使用量不是很大的一種類型。在沒有聚羧酸減水劑的時(shí)候，氨基磺酸鹽系減水劑的減水率是高效減水劑中最高的一個(gè)產(chǎn)品，所以主要用在高強(qiáng)、超高強(qiáng)、自密實(shí)混凝土中，但因它原料價(jià)格及合成成本較高，在市場(chǎng)上的使用是有限的。

氨基磺酸鹽系減水劑的摻量比脂肪族系的還要稍低一些，對(duì)凈漿流動(dòng)度及水泥適應(yīng)性檢測(cè)是非常有利的，但砂漿減水率不一定能真實(shí)地反應(yīng)出它的減水率。在混凝土檢測(cè)中，按照規(guī)范規(guī)定來檢，不一定能真實(shí)的顯現(xiàn)出它的減水率優(yōu)勢(shì)，但在混凝土配比中，尤其是低水膠比高強(qiáng)度配比中，它的減水率效果表現(xiàn)地最為明顯，能明顯做出其他高效減水劑所不能呈現(xiàn)的流動(dòng)性。這種減水劑也不宜用在有蒸養(yǎng)要求的預(yù)制構(gòu)件中，因其含有羥基的原因，對(duì)混凝土有一定的緩凝作用。

1.2聚羧酸減水劑

聚羧酸減水劑作為最新型的第三代減水劑，減水率及耐久性上都比第二代減水劑要好很多，又因其生產(chǎn)及使用的綠色環(huán)保性，對(duì)混凝土的副作用小，代表了混凝土外加劑今后的發(fā)展方向[3]。

聚羧酸減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性要比第二代減水劑好很多，但因?qū)Σ牧系拿舾行员雀咝p水劑要大得多，容易受到泥粉的吸附[4-6]，且不同種類的泥土對(duì)聚羧酸的吸附量相差很大[7]，技術(shù)人員對(duì)它的認(rèn)識(shí)還存有一定的不足，使用范圍還比較受限，前些年只在重要工程或混凝土性能要求較高時(shí)使用。隨著建設(shè)對(duì)質(zhì)量要求的提高，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，混凝土企業(yè)的綠色化進(jìn)程，聚羧酸外加劑因有在性能和環(huán)保方面的多重優(yōu)勢(shì)，在一些大城市的建設(shè)中及一些管理較好的企業(yè)開始逐步推廣。

目前，市場(chǎng)上的聚羧酸按合成所用的單體不同可以分為甲氧基聚乙二醇（MPEG）、烯丙基聚氧乙烯醚（APEG）、異戊烯基聚氧乙烯醚（IPEG）、甲基烯丙基聚氧乙烯醚（TPEG）、乙烯基聚氧乙烯醚（VPEG）及聚酰胺或乙烯亞胺類單體所合成的兩性系列[8]。基于分子設(shè)計(jì)理論，按功能需求，聚羧酸合成所用的單體可以做到千變?nèi)f化，與之對(duì)應(yīng)的聚羧酸性能也是千差萬別。在這樣一個(gè)可設(shè)計(jì)理論中，僅通過簡(jiǎn)單的凈漿流動(dòng)度或砂漿減水率來判斷出聚羧酸產(chǎn)品的真正性能優(yōu)勢(shì)，就顯得不切實(shí)際了，就是基于這樣的一個(gè)原因，國(guó)家規(guī)范 GB 8076－2008《混凝土外加劑》版本在制定時(shí)，取消了勻質(zhì)性要求中的凈漿流動(dòng)度及砂漿減水率技術(shù)指標(biāo)。也可以說聚羧酸的產(chǎn)品的應(yīng)用，打破了原有的檢測(cè)體系及判斷產(chǎn)品性能好壞的思維方式。

在僅有水、水泥及外加劑的凈漿流動(dòng)度及適應(yīng)性檢測(cè)中，大多數(shù)減水型聚羧酸產(chǎn)品對(duì)檢測(cè)指標(biāo)呈現(xiàn)都是非常有利的，且適應(yīng)性結(jié)果也大都比第二代減水劑要好，但那些主要起保坍作用的母體或保坍組分比較多的聚羧酸產(chǎn)品，初始流動(dòng)度往往就不是很理想，甚至?xí)霈F(xiàn)流動(dòng)度打不開的情況，但這并不能否認(rèn)這類產(chǎn)品的優(yōu)異性能，因在混凝土中，此類產(chǎn)品就能展現(xiàn)出性能優(yōu)勢(shì)。同樣，在砂漿減水率檢測(cè)中，也因聚羧酸母體性能的差異化不能準(zhǔn)確地反應(yīng)出產(chǎn)品的真實(shí)性能。

1.3各種復(fù)配助劑

在現(xiàn)在市場(chǎng)上所用的外加劑中，不管是依什么母體來復(fù)配的，都要根據(jù)各企業(yè)的材料狀況、使用要求及當(dāng)?shù)氐臍鉁厍闆r，復(fù)合一定量的緩凝劑、引氣劑或消泡劑。如果說外加劑在混凝土中能起四兩撥千斤的作用，這些助劑的復(fù)合使用在很多時(shí)候也能對(duì)外加劑起著關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作用，尤其是對(duì)第二代減水劑。

1.3.1緩凝劑

預(yù)拌混凝土企業(yè)為了混凝土輸送及配合施工單位施工，是需要混凝土有一定凝結(jié)時(shí)間延遲的，這就要求外加劑企業(yè)在復(fù)配外加劑時(shí)復(fù)合一定量的緩凝劑。能起緩凝作用的各種有機(jī)或無機(jī)化合物非常多，結(jié)合它們的市場(chǎng)價(jià)格及在外加劑中的功效，在各個(gè)外加劑企業(yè)主要采用的就不是很多了，常用的有蔗糖、葡萄糖、麥芽糊精、葡萄糖酸鈉、偏磷酸鹽等一些種類。

各種緩凝劑在復(fù)配時(shí)，起主要的作用就是為了緩凝，但又因這些緩凝劑的作用機(jī)理不完全相同或?qū)λ嗟倪m用性不同，就會(huì)表現(xiàn)出對(duì)檢測(cè)指標(biāo)的影響及混凝土性能的影響。比如常見的葡萄糖酸鈉的使用有利于凈漿流動(dòng)度的提高，而葡萄糖和麥芽糊精對(duì)水泥適應(yīng)性有較好的調(diào)節(jié)作用。

1.3.2引氣劑和消泡劑

因萘系及脂肪族系減水劑等二代減水劑母體不具有引氣性能，所以外加劑在復(fù)配時(shí)，考慮到混凝土的和易性和耐久性，要復(fù)合一定量的引氣劑。聚羧酸母體大都具有一定的引氣性能，外加劑復(fù)配時(shí)要使用一定量的消泡劑來消除母體所產(chǎn)生的不穩(wěn)定氣泡。

外加劑的引氣量能適當(dāng)提高外加劑減水率，有利于混凝土的和易性。在僅有水、水泥、外加劑和標(biāo)準(zhǔn)砂的砂漿減水率檢測(cè)中，引氣量大小對(duì)砂漿減水率的影響是比較大的，通常情況下，提高引氣劑的使用量，就能明顯提高砂漿減水率，這是因?yàn)樵谶@個(gè)檢測(cè)體系中，各種材料都比較穩(wěn)定，尤其是 ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂，無任何含泥且級(jí)配良好，有利于引氣劑發(fā)揮它的效能。而通過檢測(cè)的外加劑在混凝土中應(yīng)用時(shí)，因影響因素比較多，砂石料也不那么理想了，引氣劑的作用弱化，摻有引氣的外加劑就不能像砂漿檢測(cè)那樣顯示出優(yōu)勢(shì)，就表現(xiàn)出在這種材料狀況下的真正減水率，而不是檢測(cè)驗(yàn)收中所呈現(xiàn)的減水率。

2　水泥對(duì)外加劑的影響

外加劑的使用，主要是依附在水泥的基礎(chǔ)上的，所以水泥自身的性能，就決定了一部分外加劑的性能。外加劑與水泥的適應(yīng)性，就成為了相關(guān)的工程技術(shù)人員非常關(guān)心的一個(gè)問題。長(zhǎng)期以來，大家都強(qiáng)調(diào)的是外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性，而忽略了因水泥自身的原因使外加劑很難適應(yīng)的問題。

封培然[9]用圖 1 比較全面的概述了水泥與外加劑的適應(yīng)性問題。

圖1　外加劑與水泥適應(yīng)性關(guān)系圖

2.1熟料組分的影響

水泥的四大礦物組分對(duì)外加劑的吸附作用是不一樣的，吸附大小依次為 C3A>C4AF> C3S> C2S，從這個(gè)次序上可知C3A 對(duì)外加劑的影響是最大的。因?yàn)樗嗟乃俣仁?C3A最快，水泥廠家為了提高水泥早期強(qiáng)度，往往會(huì)提高 C3A 在水泥熟料中的比例，這樣就導(dǎo)致外加劑與水泥的適應(yīng)性差，外加劑用量大等問題發(fā)生。劉東旭[10]通過在實(shí)際生產(chǎn)中 C3A由 10% 調(diào)整到 8% 以下，解決了水泥的適應(yīng)性問題。

2.2細(xì)度及顆粒級(jí)配

隨著水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展及對(duì)水泥強(qiáng)度要求的提高，以提高水泥細(xì)度作為提高強(qiáng)度的方式，可以說每個(gè)水泥企業(yè)都在采用。現(xiàn)在水泥的比表面積大都在 370m2/kg，甚至有些廠家的超過 400m2/kg。比表面積的提高必然增大對(duì)外加劑的吸附量，使外加劑的飽和點(diǎn)提高，無形中就相當(dāng)于降低了外加劑的減水率。若水泥廠家在細(xì)度上不能控制在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)，就會(huì)對(duì)外加劑的檢測(cè)產(chǎn)生較大的影響。

細(xì)度或比表面積是一個(gè)絕對(duì)值，而在此絕對(duì)值基礎(chǔ)上的水泥顆粒級(jí)配也同樣影響著外加劑的性能。鄒波[11]的研究表明，顆粒級(jí)配合理的水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較小，與外加劑的適應(yīng)性較好，有利于外加劑性能的體現(xiàn)。

2.3石膏

石膏作為水泥的調(diào)凝劑，對(duì)影響外加劑的性能是比較大的。因石膏的種類有天然石膏和工業(yè)石膏，天然石膏又具有多種形態(tài)，工業(yè)石膏具有多種類別，因其各自的溶解速率的差異性，對(duì)水泥熟料的調(diào)節(jié)是不一樣的，必然導(dǎo)致外加劑在水泥適應(yīng)性上的不一致。尤其是工業(yè)石膏的使用，其產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定性及產(chǎn)品組分的復(fù)雜性，形成水泥性能的不穩(wěn)定，影響著外加劑的性能。韓越[12]通過試驗(yàn)證明，石膏種類的不同對(duì)外加劑檢測(cè)中凈漿流動(dòng)度的影響，就表明了石膏的重要性。

2.4混合材的品種及使用量

混合材的使用，降低了水泥的成本，調(diào)節(jié)了水泥的性能，同時(shí)也增加了水泥的復(fù)雜性。混合材有活性和非活性兩種，常用的有粉煤灰、礦粉、石灰石粉等。這些混合材因種類不同，其顆粒形態(tài)自然不同，在水泥中起的集料效應(yīng)和活性作用都是不同的。所以，混合材性能的差異性及其使用量，也影響著外加劑的性能。董延昭[13]的研究表明，混合材摻量的不同及種類不同，影響著萘系及聚羧酸減水劑的飽和摻量，對(duì)外加劑的適應(yīng)性產(chǎn)生較大的影響。

2.5助磨劑

水泥生產(chǎn)作為高能耗的產(chǎn)業(yè)，為了響應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排要求，加入助磨劑以降低能耗已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)?，F(xiàn)在水泥的使用主要是預(yù)拌混凝土，預(yù)拌混凝土是要用外加劑的，助磨劑的加入在提高水泥細(xì)度的同時(shí)也必定會(huì)因其自身的原因影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。目前市場(chǎng)上是第二代與第三代減水劑同時(shí)使用的情況，兩種外加劑本身就存在著不相容，助磨劑的使用使外加劑與水泥的適應(yīng)性就更加復(fù)雜化。所以在遇到外加劑適應(yīng)性問題比較嚴(yán)重時(shí)，要考慮到助磨劑對(duì)外加劑適應(yīng)性的影響。

2.6溫度及陳放時(shí)間

水泥溫度對(duì)外加劑性能的影響因減水劑類型不同而不同。對(duì)第二代減水劑，因其母體都是僅具有減水作用，保坍功能不突出，溫度高的水泥提高了水泥漿體的溫度，加速了水泥的水化，使其外加劑的吸附量增大，表現(xiàn)出就是外加劑減水率不夠，或適應(yīng)性差。對(duì)于這代減水劑，溫度低的水泥有利于外加劑的適應(yīng)性。聚羧酸減水劑因其種類繁多，不同母體的性能差異比較大，就表現(xiàn)出不同的特征。若僅是減水型母體，水泥溫度對(duì)減水劑的影響同第二代母體，但對(duì)于以保坍為主要功能的母體，溫度高的水泥測(cè)出的凈漿流動(dòng)度和減水率都比溫度低的水泥要好。究其原因，溫度高的水泥對(duì)外加劑的吸附增大的同時(shí)促進(jìn)了保坍組分的提前釋放出效果，就相當(dāng)于提高了減水劑的減水率，且提高的部分超出溫度增高的所引起的吸附降低量，這就使溫度高水泥的初始狀態(tài)表現(xiàn)比溫度低的水泥要好。這一點(diǎn)在實(shí)際使用時(shí)，要注意對(duì)混凝土的影響，使用溫度高的水泥所引起保坍效果的提前，必然影響到混凝土的后期坍落度損失狀況。

水泥的陳放時(shí)間對(duì)外加劑的影響也是很大的。新鮮度高的水泥的熟料表面產(chǎn)生很多具有硅氧斷鍵的的新鮮面，這些面具有較高的自由能，遇水易水化容易弱化減水劑的性能。經(jīng)過一段時(shí)間的陳放，水泥表面的自由能會(huì)逐漸釋放，顆粒表面的自由能減弱過程中所形成顆粒級(jí)配的再組成[9]，使水泥顆粒達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，能真實(shí)的表現(xiàn)出加入外加劑后的減水性能。

3　凈漿流動(dòng)度及砂漿減水率檢測(cè)方法的局限性

在本文討論外加劑類型時(shí)，已經(jīng)反復(fù)提起過外加劑種類及復(fù)配助劑對(duì)凈漿流動(dòng)度和砂漿減水率的影響。從上面的闡述就已經(jīng)表明了，僅僅用簡(jiǎn)易的凈漿流動(dòng)度或砂漿減水率檢測(cè)，并不能真正的反應(yīng)外加劑的真實(shí)性能，顯示了這兩種檢測(cè)方法單一使用的局限性。

國(guó)家規(guī)范 GB 8076－1997《混凝土外加劑》版本在制定時(shí)，市場(chǎng)上的高效減水劑可以說僅有萘系減水劑，各廠家萘系的原料及生產(chǎn)工藝相差不大，產(chǎn)品的性能差異不明顯，且當(dāng)時(shí)外加劑的利潤(rùn)還是相當(dāng)可觀的，市場(chǎng)處于加速擴(kuò)張時(shí)，廠家之間競(jìng)爭(zhēng)也很小，在復(fù)配手段上采取的方法和措施也不是很多，產(chǎn)品比較穩(wěn)定，這樣通過簡(jiǎn)易的凈漿流動(dòng)度或砂漿減水率來檢測(cè)驗(yàn)收，完全能達(dá)到控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

隨著外加劑市場(chǎng)供應(yīng)量的飽和，競(jìng)爭(zhēng)激烈，利潤(rùn)降低，及外加劑研發(fā)的進(jìn)步所形成的產(chǎn)品多樣化，通過簡(jiǎn)易的檢測(cè)已經(jīng)不能準(zhǔn)確的反應(yīng)出產(chǎn)品性能。尤其是第三代聚羧酸減水劑的使用，因其作用機(jī)理不同于第二代減水劑，且在混凝土中的表現(xiàn)還存有很多不足，僅通過凈漿流動(dòng)度及砂漿減水率檢測(cè)，完全代表不了在混凝土中的性能。筆者就曾多次遇到過，聚羧酸減水劑凈漿流動(dòng)度做出有 300mm 以上，砂漿減水率并不是很高，也多次對(duì)比過同一聚羧酸砂漿減水率和混凝土減水率之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)隨合成原料及工藝的差異，并沒有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這應(yīng)是 GB 8076－2008《混凝土外加劑》版本在制定時(shí)，發(fā)現(xiàn)這方面的問題，取消了這兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原因。

還因?yàn)榛炷恋募夹g(shù)發(fā)展，也顯示了這兩種檢測(cè)方法的局限性。凈漿流動(dòng)度檢測(cè)是僅用水、水泥和外加劑三種材料，砂漿減水率檢測(cè)在凈漿所用材料的基礎(chǔ)上增加了 ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂，可以認(rèn)為檢測(cè)條件都是在比較理想的情況下進(jìn)行的。而混凝土配合比中所用的材料，摻有大量的摻合料，并用實(shí)際生產(chǎn)的砂石，材料狀況可以說和檢測(cè)相比根本不可相提并論。尤其是這些年高速建設(shè)所形成的原材料緊張的情況，造成很多不合格甚至很差的原材料都應(yīng)用在混凝土中，這種材料的不對(duì)稱性，更顯示了簡(jiǎn)易檢測(cè)方法的局限性。

4　推薦的檢測(cè)方式

4.1高效減水劑的檢測(cè)

對(duì)于現(xiàn)在主要使用的第二代高效減水劑，為了便于快速驗(yàn)收，宜采用凈漿流動(dòng)度和砂漿減水率同時(shí)檢測(cè)的方式，與雙方認(rèn)可的留樣做對(duì)比檢測(cè)。因兩種方式同時(shí)檢測(cè)，可以有效的規(guī)避外加劑復(fù)配時(shí)，對(duì)單一指標(biāo)的傾向性調(diào)整而又因成本限制對(duì)其他指標(biāo)的忽視。這種檢測(cè)同時(shí)也可以有效的檢測(cè)外加劑與水泥的適應(yīng)性及水泥性能的穩(wěn)定性，當(dāng)因水泥自身發(fā)生較大變化時(shí)，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)的異常變動(dòng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)水泥性能的變化。

4.2聚羧酸減水劑的檢測(cè)

對(duì)聚羧酸減水劑的檢測(cè)，為了準(zhǔn)確的驗(yàn)證出產(chǎn)品的性能，就只能通過混凝土方式來進(jìn)行檢測(cè)。

若按 GB 8076－2008《混凝土外加劑》中所規(guī)定的混凝土減水率的檢測(cè)方式來檢測(cè)，也是存在一定問題的。因標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)計(jì)的檢測(cè)配合比，不論是用基準(zhǔn)水泥還是企業(yè)所使用的水泥，基準(zhǔn)混凝土用水量一般都在 210～240kg/m3這個(gè)范圍內(nèi)，這樣對(duì)大多數(shù)滿足 25% 減水率的產(chǎn)品，加入外加劑后的用水量在 155～180 之間，加入外加劑的混凝土水膠比一般都在 0.4～0.5 之間（檢測(cè)用配合比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥用量為360kg/m3），這樣就會(huì)出現(xiàn)某些聚羧酸減水劑在低水膠比的配合比上應(yīng)用的困難。筆者在參與高鐵建設(shè)時(shí)，在 C55 軌道板配合比上就遇到過這樣的問題，某些聚醚型的聚羧酸減水劑，雖從減水率檢測(cè)指標(biāo)上能滿足規(guī)范要求，且和其它類型的產(chǎn)品性能沒什么區(qū)別，但在低水膠比下，此類產(chǎn)品的性能是受限的，就會(huì)出現(xiàn)不論提高多少減水劑摻量，都達(dá)不到配合比設(shè)計(jì)要求，使混凝土中水泥漿不能產(chǎn)生流動(dòng)性的現(xiàn)象，從而使混凝土不具有一定的粘聚性和包裹性，無法施工。后換另一種不同類型的聚羧酸母體減水劑后，順利地做出了混凝土狀態(tài)，解決了問題。從這個(gè)實(shí)例中，就可以發(fā)現(xiàn)聚羧酸減水劑的復(fù)雜性，雖都是聚羧酸，基于分子設(shè)計(jì)理論的主導(dǎo)，產(chǎn)生的產(chǎn)品性能差異是十分巨大的，有些產(chǎn)品在提高摻量的情況下，減水率也可以相應(yīng)地提高，而還有些產(chǎn)品則很容易達(dá)到摻量的飽和點(diǎn)，隨著摻量的提高，并不能提高相應(yīng)的減水率。

又因?yàn)槌嘁酝馄渌牡V物摻合料對(duì)聚羧酸減水劑的性能影響也比較大，按規(guī)范檢測(cè)就會(huì)忽視了礦物摻合料對(duì)聚羧酸減水劑的影響。為了避免這些在應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)的問題，建議在使用聚羧酸的單位用本企業(yè)生產(chǎn)量最大的實(shí)際配合比來檢測(cè)聚羧酸的性能，也是與雙方認(rèn)可的留樣做對(duì)比，既檢測(cè)了減水劑的性能，也驗(yàn)證了本企業(yè)所用其他材料的穩(wěn)定性。對(duì)于水膠比較低的高等級(jí)混凝土，更要意識(shí)到配合比檢測(cè)的重要性。雖然此種方法比較麻煩，但此種方法檢測(cè)能真實(shí)反應(yīng)出產(chǎn)品的性能，在應(yīng)用時(shí)就會(huì)比較放心。

5　結(jié)語

本文從外加劑自身的性能上，闡述了不同減水劑母體之間的性能差異，在檢測(cè)和使用中所表現(xiàn)的差異性，做以綜述。又因外加劑檢測(cè)及使用都是以水泥作為載體，水泥的性能就直接關(guān)系著外加劑的性能，從水泥多方面因素對(duì)外加劑的影響因素也逐一探討。希望從這兩方面，給相關(guān)的從業(yè)者在檢測(cè)和使用外加劑時(shí)，不僅關(guān)注外加劑自身的性能，也要意識(shí)到水泥作為載體對(duì)外加劑性能的影響。

外加劑作為混凝土重要的組成部分，其性能的好壞直接關(guān)系著混凝土的性能。而自身的多樣化及膠凝材料組成的復(fù)雜化，作為外加劑檢測(cè)及使用的環(huán)境和條件都與之前相比有了較大的變化，以前所用簡(jiǎn)易檢測(cè)方式已經(jīng)不能滿足外加劑檢測(cè)的需要，且在很多時(shí)候不能準(zhǔn)確地反映出外加劑在混凝土中的性能。筆者根據(jù)自身在檢測(cè)和應(yīng)用中所遇到的一些問題，意識(shí)到簡(jiǎn)易檢測(cè)方式單一使用的局限性，總結(jié)出在高效減水劑檢測(cè)時(shí)，通過凈漿流動(dòng)度和砂漿減水率同時(shí)控制，規(guī)避外加劑復(fù)配時(shí)指標(biāo)不均衡的風(fēng)險(xiǎn)，而對(duì)聚羧酸減水劑，為了保證使用中的混凝土性能，建議使用企業(yè)自身的常用配合比進(jìn)行檢測(cè)。

[1]陳建奎．混凝土外加劑的原理與應(yīng)用[M]．中國(guó)計(jì)劃出版社，2004：4-5.

[2]閻培渝，楊靜，王強(qiáng)．建筑材料（第三版）[M]．中國(guó)水利水電出版社，2013：94．

[3]王子明．聚羧酸系高性能減水劑——制備、性能與應(yīng)用[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011：2-11.

[4]趙爽，沙建芳，陸加越，等．黏土對(duì)聚羧酸減水劑塑化性能的影響[J]．混凝土，2013 (11)：116-119．

[5] SERINA NG,JOHANN P. Study on the interaction of Namontmorillonite clay with polycarboxylates [C]. Special Publication,2012(288)：1-15．

[6]王子明，吳昊，徐瑩，等．黏土對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的抑制機(jī)理[J]．建筑材料學(xué)報(bào)，2014(4)：234-238．

[7]王智，胡倩文，王林龍，等．不同黏土對(duì)摻減水劑水泥凈漿流動(dòng)度影響[J]．沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013(5)：803-808．

[8]季春偉，張崇燕，付金超，等．枯烯基聚醚單體及其減水劑的研制[C]．混凝土外加劑征文集——分會(huì)第十四次會(huì)員代表大會(huì)論文集，2014：209-213．

[9]封培然．水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性的解決[J]．水泥工程，2014(2)：82-88.．

[10]劉東旭，蘇偉．鋁酸三鈣等因素對(duì)水泥使用性能的影響[J]．水泥工程，2007(5)：22-25.

[11]鄒波，王軍，鄒偉斌．水泥最佳顆粒級(jí)配及激光粒度分析方法的應(yīng)用[J]．新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2015(1)：12-16．

[12]韓越，何廷樹．石膏種類對(duì)緩凝劑輔助塑化效應(yīng)的影響[J]．混凝土，2006(8)：32-34．

[13]董延昭，張全貴，周金金．不同種類及摻量的混合材配制的水泥對(duì)外加劑適應(yīng)性的影響研究[J]．商品混凝土，2014(6)：42-44．

［聯(lián)系地址］浙江省杭州市余杭區(qū) 崇賢街道四維村 杭州申華混凝土有限公司（311108）

Discuss some questions about the test and application in the admixture

Liu Zhenyi1, Shen Pengcheng2
(1.Hangzhou Shenhua Concrete Co.,Ltd. , Hangzhou 311108; 2.Zhejiang WuLong New Materials Co.,Ltd. , HuZhou 313201)

s: This paper discussed the influence factors of admixture test and use, from two aspects of different kinds of admixture property and cement. The results show that from the admixture test and application,to realize from the two aspects of admixture type and cement changes,affect the performance of admixture test and use. And according to the enterprise’s own conditions,using the reasonable test method,get the real performance of admixture,to guide the actual production application.

admixture; cement; test; application

劉臻一（1982－），男，工程師，主要從事混凝土和外加劑方面的應(yīng)用，先后參與過京滬線、石武線、滬寧線、滬杭線、寧杭線、杭長(zhǎng)線、合福線等高鐵建設(shè)。