聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的应用

时间：2024-07-28

（泉州市方信建筑材料检测试验有限公司，福建泉州 362000）

1 掺聚羧酸系高性能减水剂混凝土的性能特点

1.1 掺量低、减水率高

在坍塌度相同的情况下，聚羧酸系高性能减水剂的减水率至少是35%，甚至更多，由此看来，聚羧酸西减水剂具有较高的减水率，能够将混凝土单位体积用水量降低，同时与水泥的适应性较好，按照水泥用量的0.25%所有计算其参量即可，想要使用其配制出高性能、高强度的泵送混凝土，可以通过提高掺和料的用量实现。

1.2 混凝土拌合物的流动性和流动保持性好、坍落度损失低

保证拌合物具有良好的流动性，是羧酸系高性能减水剂作为混凝剂的一种性能。一般来讲，不会出现流动性能变差或者泌水、离析、板结造成堵塞管泵的现象，这一点是其它减水剂无法达到的。为了能够确保混凝土拌合料具有良好的性能，从而是建筑工程得到质量上的保证，需要根据水泥的品种选择减水剂的种类。

1.3 增强效果潜力大

当聚羧酸系高性能减水剂加入到混凝土之后，可以有效提升不同龄期混合土拌料的强度，如果想要将在强度上得到进一步的提升，可以在混凝土拌合料中加入粉煤灰、矿渣等物质。在水泥用量与坍塌度固定的情况下，使用聚羧酸系高性能减水剂能够将混凝土早起强度提升至少 70%或者更高，在一个月以后再次测量混凝土强度，可以提升40%以上。

1.4 低收缩

聚羧酸是一种性能优良的减水剂，在选择原料和配方设计均有较好的效果。由于其具有一定的引气量，总碱含量较低，能够有效提高混凝土的稳定性，混凝土的开裂性。

1.5 一定的引气量

羧基吸附基因是聚羧酸高性能减水剂产品主链上都会含有的，同时还会有大量的聚醚侧链接于支链，其作用是用于提供空间位阻作用，而大多数的聚醚都具有引气性，从而使聚羧酸高性能减水剂也会具有一定的引起性。但是由于市场上有很多生产厂家，在选用原料以及生产工艺上会有一定的区别，因此，会造成聚羧酸高性能减水剂的引气量也会有所区别。

1.6 总碱含量极低

当混凝土中加入了聚羧酸系高性能减水剂，使得混凝土的碱含量在很大程度上降低，碱骨料反应的发生率也在原有程度上有所降低，混凝土的耐久性得以提高。

2 聚羧酸高性能减水剂的种类及其性能特点

2.1 保坍型

坍落度保持能力非常高是保坍型聚羧酸减水剂的特点，如果需要节流中流动性、低流动性保持的问题，可以将它与通用型减水剂搭配使用。另外，保坍型聚羧酸减水剂对于提升水泥净浆后期的流动度效果非常好，能够将流动度控制在一定的程度内。

2.2 减缩性

对于混凝土减水剂来讲，减缩性聚羧酸减水剂具有通用性，减水性能够超过15%。

2.3 早强性

早强性聚羧酸减水剂能够使水泥在早期出现较强的放热，推动混凝土硬化凝结的时间加速，混凝土早期强度可有效提升。由于其冬天时具有非常好的防冻效果，同时模板周转速度也很快，因此，在冬天气温非常低的状态下进行施工或者预制构件中使用的效果非常好，混凝土施工进度可以有效提高。

2.4 通用型

所谓通用，意思很明显，在大多数混凝土工程中都可以使用，且能够在很大程度上满足混凝土工程的要求。就当前的市场情况来看，通用型聚羧酸减水剂是市场份额占有最多的减水剂，其主要特点是减水性能较好、具有很低的收缩性，同时能有良好的保坍性。相对于以上三种减水剂来讲，通用型不会将某一项指标非常突出的显示，能够保证各项性能的平衡性，具有一定的复合作用，即通过气泡和凝结时间调节祖坟，对混凝土的各项性能进行调节，保证其能够满足施工要求。

3 聚羧酸高性能减水剂的应用关键

3.1 对砂的含泥量的要求

砂的的细度和含泥量都能够影响到聚羧酸系高性能减水剂性能，当砂中含泥量高于2%时，混凝土的流动性会受到影响。当遇上细度模数属Ⅲ区的细砂，可以通过调整差率来改善混凝土的和易性。如果混凝土的流动性能降低，则证明减水剂受到砂石中粘土的影响，大量的减水分子被黏土层间的结构吸附，使水泥颗粒的聚羧酸减水剂含量减少。为了能够进一步改善聚羧酸高性能减水剂的新更能，将这一部分的工程成本降低，最好能将聚羧酸高性能减水剂与其他外加剂复配使用。下表为含泥率对不同减水剂流动性能的影响（如表1）：

外加剂品种掺量含泥率2%坍落度（mm）含泥率3%坍落度（mm）含泥率4%坍落度（mm）含泥率5%坍落度（mm）脂肪族高效0.4% 175 152 135 180萘系0.7% 170 150 130 180聚羧酸高性能0.22% 140 50 0 190

3.2 无法溶于大多其他材料

与大多数其他材料无法相溶是聚羧酸系高性能减水剂的一个特点，在使用或存放时也需要与其他减水剂区分开，这一点在萘系减水剂上特点明显。在进行减水剂更换之前，需要先清洗容器，确保之前使用过的减水剂被彻底清洗过后，才能在容器中加入新的减水剂，在生产时更是要分开生产。对于水泥而言，聚羧酸减水剂无法很好的与之相溶。另外，聚羧酸减水剂与品种不同的水泥之间存在着适应性问题，其原因在于，对于减水剂分子的吸附性来讲，水泥品种不同也决定着吸附性不同，在保证混凝土流动性不变的情况下，如果遇到难以吸附的问题，可以通过增加聚羧酸量解决，或者通过调整调整减水剂的分子结构、更换水泥也可以解决。

3.3 控制含气量

起作用良好是聚羧酸高性能减水剂突出的特点，为了能够将新拌混凝土的和易性、硬化混凝土的耐久性提高，在使用时按照方案标准与消泡剂、引气剂进行综合使用，在保留尺寸分布均匀的小气泡，并将质量较差的大气泡消除时，可以采用先消后引的工艺，控制混凝土的含气量，从而达到理想的效果。当混凝土需要一定含气量时，在聚羧酸高性能减水剂中，可以在掺引气剂时，加入少量的消泡，目前我国主要使用的与聚羧酸高性能减水剂不能相容的引气剂为松香热聚物引气剂引以及三萜皂苷。

3.4 注意控制温度

一般来讲，聚羧酸高性能减水剂在高温下会出现较大的坍落度，低温时坍落度增长，由此可见，温度的高低对聚羧酸高性能减水剂有着不可忽视的影响，因此为了确保聚羧酸高性能减水剂的性能不受到影响，在施工时要注意温度控制。为了能够使混凝土的性能不受到温度高低的影响，需要利用聚羧酸高性能减水剂结构可调性强的特点，对不同温度下水泥吸附量进行控制可以通过调整吸附基团的含量完成。

3.5 缓凝技术

为了能够有效保持混凝土在很长一段时间内都可以进行重造、修补，为后续的维修工程做好铺垫，可以利用聚羧酸减水剂的缓凝时间短，且对水泥的水化还有缓凝作用的特点，在施工期间可以将减水剂与缓凝剂配合使用。但是，一旦两者受到外界的影响，会降低减水剂与缓凝剂的性能，其原因在于二者与其他材料不相容，这是施工期间需要注意的问题。