聚羧酸盐高效减水剂在重庆地区的应用研究

摘要:本文通过对聚羧酸系高效减水剂在重庆地区混凝土应用的试脸及研究，结果表明该产品在减水率、保塑性、强度及抗渗引气性能方面较茶系减水剂具有绝对优势，特别用于配制高强混凝土，可以来用价格低廉的矿粉取代硅灰，取得了更好的技术优势和经济效益。

关键词:聚竣酸;减水剂;混凝土

中图分类号:TU528.0.422 文献标识码:A 文章编号:1671一9107(2007)05一0041一03

前言

重庆地 区 所使用的混凝土大多采用特细砂为细集料，且有含泥里大、细度模数低等特点;即使是与机制砂复配后的混合砂细度模数达到中砂标准，但其颗粒形貌、级配等性生能仍不如天然中砂;混合砂的需水量较天然砂大，配制的混凝土和易性差、坍落度损失大，再加上夏季气温高且持续时间长，这些不利条件都对混凝土外加剂在重庆地区的应用提出了更高的要求;同时重庆建设高速的发展对混凝土质盆要求日益增高，传统减水剂已不能满足要求。聚羧酸系高效减水剂(泵送剂)是目前国内外公认的新型、绿色环保型高性能减水剂，具有对水泥的适应性好、减水率高、混凝土坍落度经时损失小和混凝土的强度高等优点，与传统萘系、氮基高效减水剂相比具有一定优势1即，;从国外及国内其他地区聚羧酸系高效减水剂应用情况看，聚羧酸系高效减水剂可以较好地克服重庆地区混凝土外加剂应用的不足。目前重庆地区聚羧酸高效减水剂应用还很少，新型聚羧酸盐高效减水剂的推广势在必行。

实验中所采用水泥、外加剂的品种和主要性能见表2.1和表2.2，实验中采用路瑛电厂生产的准“级灰，细度为28%，含水率小于1%.需水量比92%:矿渣粉为川威水泥厂生产S95级矿粉

2.2

细集料采用渠河砂和机制砂复配，复配比例7:3。实验方法参照标准 GBSO77一2000(混凝土外加剂匀质性试验方法》测定水泥净浆流动度;GB8076一1997(混凝土外加剂标准》测定混凝土强度、坍落度、含气量、抗渗性。

3聚羧酸系高效减水剂在重庆地区应用的试验研究

3.1 聚 羧 酸系减水剂与胶凝材料的适应性

外加剂的适应性突出表现在与胶凝材料(水泥、矿物掺合料)适应性方面。P型聚羧酸系高效减水剂(以下简称户型减水剂)对不同胶凝材料的适用性见图3.1。由图3.1实验结果可知，P

注:水泥4为水泥1复配20%的粉煤灰，水泥5为水泥1复配20%的矿粉型减水剂对重庆地产的胶凝材料都具有良好的适应性。

在掺量1，0%，减水率均在20%以上，减水效果明显;对比常用萘系、氨基减水剂，相同含固t条件下，在2.0%左右才有明显减水效果，掺量方面更具有优势。而且P型减水剂对复配粉煤灰，矿粉的水泥，适应性更好(见图3.1水泥4、5曲线)。这在一定程度上表明:矿物掺合料增多，户型减水剂的适应性越好。因此，在配制混凝土时，可以采用更多的矿物掺合料来取代水泥。

3.2 利 用 聚羧酸系高效减水剂配制混凝土

采用重 庆 地材配制混凝土性能见表3.1。与常用萘系高效减水剂相比，户型减水剂有更好的适应性:坍落度一定的情况下(220mm一230mm)，掺P型减水剂混凝土拌合物水胶比比A型(萘系高效减水剂)的混凝土低(低20%以上)，外加剂掺量也低(低50%以上)。由于水胶比是决定混凝土强度的重要因素，因此在满足相同坍落度情况下，户型减水剂在提高混凝土强度方面将比A型更为有效，见图3.2。

更重要的 ，掺户型减水剂的混凝土具有优越的性能不仅表现在刚拌完混凝土时，而且在拌完后一定时间内(0min－120min)，这种低水胶比的混凝土仍能保持好的坍落度和流动性，60min内坍落度和扩展度零损失，120min较之常用萘系减水剂损失非常小。在保持坍落度损失方面，尸型减水剂比常用萘系减水剂具有明显优势。见图3.3和图3.40

注:图3.2，图33，图3.4分别为表3.1中混凝土试验的强度、坍落度、扩展度曲线，1、2、3、4所对应的曲线与表3.1所对应。

P型减水剂的高减水率和优异保坍性能与其分子结构是分不开的:P型减水剂具有羧基和聚氧乙烯基为侧链，分别传递静电斥力和立体斥力。而立体斥力产生的立体排斥比静电排斥更为有效，所以户型减水剂比常用萘系减水剂具有更大的分散能力;户型减水剂属于弱电解质，只有在碱性介质中才能完全离解，同时户型减水剂也是二价和三价金属离子的高效络合剂，因此在水泥分散体的碱性介质中能与钙离子形成不稳定的聚合物络合物，有效控制初期水化过程，使坍落度损失减小。然而，常用萘系减水剂是强电解质，在水中能够完全离解，相比之下就没有这种作用，因此坍落度、流动度损失大。

另外 ，户型 减水剂分子结构中含有醚氧键，醚氧键可以和水分子形成氢键，所以保水性能非常好，表现在配制的混凝土压力泌水率小，见表3.，。而且醚氧键使户型减水剂还有一定的

引气作用，这种引气作用，对新拌混凝土的和易性和后期混凝土的耐久性都起到了积极的作用。

再者 ，掺用减水剂可以减少混凝土的用水童，从而提高混凝土的密实性，有利于抗渗性能的提高;引入一定量的气泡可以改变混凝土内部的孔隙结构，能使混凝土的抗渗性能及抗冻性能有很大改善。在保持水灰比及流动性不变的情况下，使用户型高效减水剂可以大幅度降低配制混凝土中的用水量，同时引入一定的微小气泡，因此可以提高混凝土的抗渗性，见表

3.1，而且混凝土的强度等级越高，抗渗效果越好。

33 利 用 户型聚羧酸盐高效减水剂配制高强混凝土

目前配制高强混凝土，一般掺入硅灰做为矿物掺合料，成本较高。P型减水剂超高减水率和对矿物掺合料优异的适应性，为更多低廉的矿物掺合料应用于高强混凝土提供了保证。本次实验中并没有像以往配制高强混凝土(C80)时掺入硅灰，而是选用价格相对低廉的矿粉作为矿物掺合料，效果较以往掺入硅灰还要好。因此，在保证质量的同时，进一步节约了混凝土生产成本，为户型减水剂在重庆地区高强混凝土应用方面提供了依据。实验配比及结果见表32、表3.3

4小结

实验中所用聚羧酸盐高效减水剂与重庆地材有良好的适应性，表现在减水率高、保坍效果好，配制的混凝土强度高、含气量适宜、抗渗性能优异;聚羧酸高效减水剂对掺粉煤灰、矿渣粉的混凝土有更好的适应性，配制高强混凝土用矿渣粉代替硅灰，可以取得更好的技术优势和经济效益。

参考 文 献 :

[1]ShunsukeHaneharetal.Interactionbetweence－mentandchemicaladmixturefromthePointofcementhy－dration，absorPtionbehaviourofadmixture，andPasterheoIogy [J].CementandConcreteResearch，1999 《8》:1159－1165

[2] 李 崇 智，冯乃谦，李永嘉，等高性能减水剂的研究现状与展望.混凝土与水泥制品，2001，(2):3.

[3] 李 崇 智，等.高性能减水剂的研究现状与展望[J].混凝土与水泥制Da，2001，(2):3－6.

[4] 程 从 密 ，唐 兵.减水剂与粉煤灰相容性的初步研究[J].广州大学学报(自然科学版)，2004;(3):6.