智慧型聚羧酸减水剂助力商品混凝土企业提质增效——减少碳排放 降本 提质 增效

陆维跃，于庆雁，严冬，邵子善，邵子福

（1. 上海仁华混凝土有限公司，上海 200000；2. 镇江欣会混凝土有限公司，江苏 镇江 212000；3. 无锡华璞混凝土有限公司，江苏 无锡 214000；4. 金冠建材（深圳）有限公司，广东 深圳 518000；5. 东莞埃富地恩建材有限公司，广东 东莞 523636）

当前商品混凝土企业普遍面临的混凝土基础材料的严重问题，包括：水泥细度和 C3A 高，掺合料多变；砂、石形状、粒径、级配不合理，含泥量非常不稳定；粉煤灰和矿粉等掺合料品质低下、不稳定，甚至出现很多假灰；各种基础材料价格不断上升等。商品混凝土企业面对这些劣质材料除了“逆来顺受”别无它法，要生产就不得不无奈地，被迫购买。可想而知，混凝土质量已经成为所有混凝土人的担忧。

混凝土外加剂在混凝土中用量最少，被列为第五组份。但它对混凝土的和易性、工作性、强度起着举足轻重的作用。好的外加剂更是混凝土生产中不可或缺的灵魂材料，决定着混凝土的优劣。

去年，公司研发了“智慧型聚羧酸高效减水剂”为商品混凝土企业排忧解难，取得很好的效果。今年以来，混凝土基础材料越来越糟糕，商品混凝土企业用这些材料越来越头痛，而混凝土质量则在“勉强合格”的边缘游走，更不要说“降本、提质、增效”和“节能减排”了。鉴于此，公司核心研发团队在原“智慧型聚羧酸高效减水剂”的基础上，与商品混凝土企业合作，进一步创新研发了新一代智慧型聚羧酸外加剂——“智慧型聚羧酸高性能减水剂”。

“智慧型聚羧酸高性能减水剂”由高减水、高保水、抗泥和缓释型聚羧酸母液配制（复配）而成。大部分情况下，商品混凝土企业只需对外加剂掺量稍加调整就可以满足所生产混凝土的技术要求。因为只是简单地调整外加剂掺量，方便了商品混凝土企业管理和控制混凝土质量。使用“智慧型聚羧酸高性能减水剂”的另一个作用是：商品混凝土企业可以通过调整混凝土配合比（扬长避短地使用基础材料），减少单位用水量和水泥用量，降低成本，实现节能减排、降本、提质、增效。

以下，是我们通过解决“保水“和”抗泥“进而综合性解决混凝土基础材料差导致混凝土质量问题的具体做法。

1 保水型（防泌水）聚羧酸母液

在许多情况下，商品混凝土都会出现施工和易性不良。特别是广东、广西生产混凝土普遍使用洗水海砂（无细粉）和河卵石机制砂（细度模数多在 2.6～3.5 之间，无细粉），如果同时使用聚羧酸减水剂，混凝土出现泌水、板结、沉底的情况是常见的。工地无法施工，要么加水，要么退料。退料不仅是商品混凝土企业的损失，更是制造了工业垃圾；而加水的后果就是混凝土质量大打折扣。为此，推出了具有高保水性的聚羧酸高性能减水剂母液。图 1 是普通聚羧酸减水剂母液与保水型聚羧酸减水剂母液在砂浆中的表现。

图 1 砂浆形态图（同材料同配合比）

如图 1 所示，同样的材料（粗砂或机制砂或同类砂）和配合比，水泥:砂=1:3，图 1b) 掺加保水型聚羧酸减水剂母液的砂浆具有良好的抗泌水性。

2 抗泥型聚羧酸母液

目前市场上的砂、石含泥含粉量普遍都高，粉煤灰中也经常掺入没有活性的细粉。这些泥和粉在混凝土中对减水剂优先和强力的吸附使混凝土失去（减少）流动性和粘聚性，造成废料。虽然有时通过大幅增加减水剂用量，混凝土初始坍落度会有些许改善，但还是不能避免瞬时收干。而含泥、粉量的不确定会带来质量不稳定和成本大幅上升的风险，因此抗泥已经成为商品混凝土企业迫切要解决的当务之急。

今年推出的新的抗泥型聚羧酸减水剂母液就是针对性地解决现在比较突出的含泥含粉量多，或时多时少，商品混凝土企业难以控制的问题。抗泥型聚羧酸减水剂母液能抑制混凝土中“粉”和“泥”对减水剂的吸附，从而大幅减少“粉”、“泥”造成的减水剂用量和混凝土质量的波动，控制了成本也保证了质量。

图 2 是在含粉含泥量相同的砂浆中掺加普通聚羧酸减水剂母液和抗泥型聚羧酸减水剂母液的不同砂浆状态。

图 2 砂浆形态图（含粉含泥量相同）

3 保坍型（缓释型）聚羧酸母液

水泥细度和 C3A 高，砂、石含泥含粉多，粉煤灰中无活性的粉料多，都会影响混凝土坍落度的保持，影响施工性能。有些商品混凝土企业在混凝土出厂时随车携带水或减水剂，卸货前观察混凝土坍落度不能满足施工时加入。如果加入外加剂，在没有足够量和充足时间搅拌的情况下，无济于事，还要承担凝结时间过长的风险。如果加入水，混凝土的强度怎么保证？所以，保持混凝土坍落度是每个商品混凝土企业关心、揪心的事，也是外加剂企业一直以来最想攻克的难题。

现在，公司推出了新的保坍型聚羧酸母液，掺加后能使混凝土坍落度保持超过 2 小时。表 1 和表 2 是掺加普通聚羧酸母液与掺加保坍型聚羧酸母液的水泥净浆流动度及混凝土坍落度保持的比较。

表 1 水泥净浆流动度比较

4 智慧型聚羧酸高性能减水剂的应用

将具有防泌水、抗泥、保坍的聚羧酸母液经科学配比，复配成集保水、抗泥、缓释为一体的智慧型聚羧酸高性能减水剂。它保留了聚羧酸的高减水，又克服了聚羧酸对于粉、泥和水泥 C3A 的敏感。在混凝土基础材料出现粉、泥波动或水泥掺合料变动时，保持混凝土的和易性和工作性。掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂能够优化混凝土配合比，不同程度地减少水泥用量，提高混凝土质量。而减水、减少水泥用量不仅是制造高性能混凝土的关键步骤，又实质性地实现了减少碳排放（生产每吨水泥的碳排放应税额约为 178 元）。同时，也为商品混凝土企业降低成本（每方混凝土节省 5～20 元），增强竞争力。

港、台地区和广东、广西已稳定使用智慧型聚羧酸高性能减水剂的商品混凝土企业的使用情况就不在此赘述了。以下是最新使用智慧型聚羧酸高性能减水剂的试验和应用的部分案例。

4.1 上海仁华混凝土有限公司

从表 3 可以看出，该公司原使用萘系减水剂，水泥用量和单位用水量都偏高。用智慧型聚羧酸高性能减水剂试验减少单位用水量 40kg，减少水泥用量 50kg。

从以上试验看到：掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂的混凝土可以减少水泥和单位用水量。商品混凝土企业降低了成本，增强了效益，提高了质量，减少了碳排放。目前，仁华公司已经全面试用。仁华公司用智慧型聚羧酸高性能减水剂从 C30～C50 混凝土的试配结果如表 4 所示。

表 2 混凝土坍落度损失的比较

表 3 不同外加剂的混凝土配合比对比表

4.2 江苏省无锡市华璞混凝土有限公司

华璞公司用机制砂，含泥量超过 7%，石子含泥也多。用他牌聚羧酸减水剂，混凝土的单位用水量和水泥用量都偏高。试验用智慧型聚羧酸高性能减水时，单位用水量减少 30kg，水泥减少 40kg。详见表 5。

以上试验观察到一个现象：（编号 1）水泥用量多，（编号 2）减少水泥 40kg ，加掺合料 10kg，28 天强度相同；60 天强度（编号 1）无增长，而掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂的（编号 2）60 天强度有相当幅度增长。

因砂石含泥量高，他牌聚羧酸无法使用，编号 3 改为掺加脂肪族减水剂，编号 4 掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂。（编号 4）比编号 3 少用 50kg 水泥，减少用水20kg，7 天强度还略高。

4.3 江苏省镇江市欣会混凝土有限公司

欣会公司使用 P·II52.5 水泥，粉煤灰和矿粉都比较好，混凝土水泥用量较低。表 6 是他牌聚羧酸与智慧型聚羧酸高性能减水的试验比较。

试验结果显示：在水泥和其他胶结材比较好，比较稳定时，掺加智慧型聚羧酸高性能减水（编号 2），在单位用水量和水泥都有所减少的情况下，坍落度从 180mm 增加至 230mm；扩展度从 380mm 提高到600mm。混凝土和易性、工作性表现非常出色。

4.4 江苏省溧阳市金世纪混凝土有限公司

金世纪公司是金峰水泥集团下属公司。将该公司现用聚羧酸与智慧型聚羧酸高性能减水剂作比较。掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂的混凝土减少水泥 40kg，减少用水 25kg，28 天强度还略高。详见表 7。

4.5 广东省东莞市骏业混凝土有限公司

东莞市骏业混凝土有限公司使用萘系减水剂，混凝土的坍落度和扩展度在 1 小时后损失很大。详见表 8。

由表 8 可以看出，用智慧型聚羧酸高性能减水剂试配（编号 2），减少水泥量 30kg，减少单位用水量15kg。结果混凝土和易性、工作性大大改善，强度满意。

表 6 其他牌聚羧酸与智慧型聚羧酸高性能减水的试验比较

表 7 金世纪混凝土有限公司案例

表 8 东莞市骏业混凝土有限公司案例

表 9 东莞市骏宇混凝土有限公司案例

4.6 广东省东莞市骏宇混凝土有限公司

该公司也使用萘系减水剂。表 9 是东莞市骏宇混凝土有限公司掺加萘系减水剂（编号 1）与掺加智慧型聚羧酸高性能减水剂（编号 2）的试验结果。编号 2 同样减少水泥 30kg，减少单位用水量 15kg，达到降本增效的目的。

5 结束语

（1）混凝土基础材料的问题现状在许多亚洲地区同样存在，在可预见的将来这个情况不会改善。

（2）优质服务、保护环境、节能减排是每个企业的社会责任。

（3）混凝土企业要做到“绿色生产”就必须减少废料，减少退料。

（4）智慧型聚羧酸高性能减水剂防泌水、抗泥、保坍更可以优化配合比，减水、减水泥帮助商品混凝土企业生产高性能混凝土，同时降低成本。

综上，使用智慧型聚羧酸高性能减水剂商品混凝土企业就能做到：提质、降本、增效、减少碳排放。

本文作者：

陆维跃：上海仁华混凝土制品有限公司，总工程师于庆雁：镇江欣会混凝土有限公司，总工程师严冬：无锡华璞混凝土有限公司，试验室主任朱生平：江苏金峰水泥集团有限公司、

溧阳市金世纪混凝土有限公司，试验室主任赵云鹤：江苏金峰水泥集团有限公司、

溧阳市金世纪混凝土有限公司，实验室副主任徐佳：上海乐豪混凝土有限公司，实验室主任邵子善：金冠建材（深圳）有限公司，总经理邵子福：东莞埃富地恩建材有限公司，总经理邵品荣：（香港）兆群发展有限公司，董事长李河：金冠建材（深圳）有限公司，副总经理