减水剂对混凝土经时损失的影响

孟鸿宾 唱志勇

（中核辽宁核电有限公司，辽宁省兴城市 125100）

减水剂对混凝土经时损失的影响

孟鸿宾 唱志勇

（中核辽宁核电有限公司，辽宁省兴城市 125100）

掺加高效减水剂是预拌混凝土搅拌站解决混凝土坍落度经时损失的常用方法之一。但事实证明，高效减水剂对长时间的混凝土经时损失反而有较大的影响。本文通过试验研究，探讨不同掺量减水剂对混凝土经时损失的影响程度。

减水剂；经时损失；试验；影响

1 引言

近年来出现的聚羧酸高效减水剂、反应性高分子减水剂等在保持对水泥的高分散作用的同时改善了坍落度经时损失。通过使用各种减水剂，特别是高效减水剂，可以在减小混凝土拌合物水灰比、保证良好工作性的同时为掺入超细混合材提供条件，从而大大降低了水泥石的孔隙率。这不仅提高了混凝土的强度，而且使其结构更为致密，提高了耐久性。因此，高效减水剂逐渐成为了保证混凝土高性能的不可缺少的第五组分。

但大量资料表明，高效减水剂的掺入虽然可以使基准混凝土的坍落度从6～8cm提高到18～22cm，却导致了严重的坍落度经时损失，制约了混凝土的高性能化。

2 试验与分析

本次试验使用的石子、砂子、水都是津阜搅拌站平时生产混凝土所用的材料，水泥是普通硅酸盐水泥。试验采用两种减水剂分别是北京化工建材厂生产的立交桥牌减水剂和NF-A液体减水剂。减水剂的主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物,属于非引气型的高效减水剂。减水率：15-25%，黄褐色粉末或棕色液体。

2.1 试验内容

（1）混凝土拌合物工作性检测

混凝土拌合物的工作性包括流动性、粘聚性、保水性三方面内容。

1）流动性，指新拌混凝土在自重或机械振捣力的作用下产生流动，能均匀密实的充满模板的性能。

2）粘聚性，指新拌混凝土内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生分层离析现象。

3）保水性，指新拌混凝土具有一定保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重泌水的现象。

（2）混凝土抗压强度检测

本文主要确定混凝土的强度等级，因此主要检测立方体抗压强度。

2.2 试验方法

（1）坍落度法

坍落度试验操作简便，是土木工程中检测新拌混凝土和易性时普遍采用的方法。坍落度法只适用于集料最大粒径不大于40mm，且坍落度值为10mm～220mm的新拌混凝土。测坍落度的同时，观察混凝土拌合物的流动性、保水性和粘聚性。

坍落度小于10 mm的干硬性混凝土拌合物应采用维勃稠度法规定。

（2）维勃稠度法

维勃稠度法适用于骨料最大粒径不大于40mm，坍落度值小于10mm（维勃稠度在5s～30s之间）的混凝土拌合物稠度的测定。混凝土拌合物根据其维勃稠大小，可分为四级，即V1低塑形混凝土（维勃稠度大于31s）、V11塑性混凝土（维勃稠度在21s～30s之间）、V111流动性混凝土（维勃稠度在11s～20s之间）、V1v大流动性混凝土（维勃稠度在5s～11s之间）。

2.3 试验过程

采用100mm×100mm×100mm的非标准立方体试块，每组在0min和60min各制作9个试块。测定该拌合物的坍落度及扩散度，再次搅拌均匀后观察粘聚性、保水性，最后装模，抹平，24h后脱模，放入养护室内养护，室内温度约为20±2℃。具体试验过程严格按照试验规范规定进行。

立方体抗压强度试验，测试其7d抗压强度和28d抗压强度。抗压强度测试方法为：

（1）试块成型并且按要求养护。到达试验龄期时，取出试件，放置约一个小时令表面没有水迹，再进行试验。

（2）测试前将试件擦拭干净，检查外观，若试件有严重缺陷，应放弃。受压面积为：A=100×100=10000mm2。

（3）将试件放在试验机下压板正中间，上下压板与试件之间宜垫以垫板，加压方向与试件成型时的方向垂直。

（4）加荷应连续而均匀地进行（不得冲击）。混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒0.3MPa～0.5MPa；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒0.5MPa～0.8MPa；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟0.8MPa～1.0MPa。鉴于混凝土的强度很低，一般要求＜5MPa,故加荷速度取为0.5KN/s。当试件破坏后，应尽快停止试验，以免冲坏仪器，记录破坏荷载。

2.4 减水剂对混凝土经时损失的影响

2.4.1 配合比

表2.1 混凝土的配合比

（1）第一组为无减水剂混凝土，含水率为0.023；

（2）第二组掺减水剂，含水率为0.032；

（3）第三组掺减水剂，含水率为0.032。

2.4.2 坍落度和扩展度检测结果

表2.2 混凝土的坍落度和扩展度

2.4.3 三种配比混凝土对初始坍落度和扩展度的影响

表2.3 初始坍落度和扩展度值

通过上面的表格可以清晰的得出结论，减水剂对混凝土初始的坍落度和扩展度有非常积极的影响，大大提高了混凝土初始的工作性。

2.4.4 不同时间段混凝土经时损失的影响

不同掺量和种类的减水剂混凝土在0～10min、10min～20min、20min～30min、30min～40min、40min～50min、50min～60min时间段的坍落度经时损失经试验可得出如下结论：

(1)0～10min减水剂掺量为1.5%时，加减水剂混凝土拌合物的坍落度经时损失值较基准混凝土的小。减水剂掺量为2.1%时，加减水剂混凝土拌合物的坍落度经时损失值较基准混凝土的大。扩展度的经时损失立交桥减水剂混凝土最大。

(2) 10～20min减水剂掺量为1.5%时，加减水剂混凝土拌合物的坍落度经时损失值明显大于基准混凝土。减水剂掺量为2.1%时，加减水剂混凝土拌合物的坍落度经时损失值小于基准混凝土。扩展度影响不明显。

(3) 20～30min减水剂掺量为1.5%时，加减水剂混凝土拌合物的坍落度经时损失值较大于基准混凝土。减水剂掺量为2.1%时，加减水剂混凝土拌合物的经时坍落度损失值明显基准混凝土。扩展度影响不明显。

(4) 30～40min时，两种掺量的减水剂混凝土拌合物的坍落度及扩展度经时损失值都明显大于基准混凝土。

(5)30min以后，掺减水剂混凝土拌合物的坍落度和扩展度经时损失值基本都大于基准混凝土。

(6)30min后加减水剂混凝土的经时损失特别严重。

2.4.5

不同运距及减水剂对混凝土经时损失的影响

两种减水剂在不同掺量下在10min、20min、30min、40min、50min、60min的坍落度和扩展度损失值如图2.7

图2.4 混凝土坍落度和扩展多损失值

由图表可以得到如下结论：

(1)10min之前无减水剂混凝土的坍落度经时损失值大于掺减水剂的混凝土；

(2)10min以后的混凝土坍落度值明显大于掺加减水剂混凝土坍落度值；

(3)虽然减水剂混凝土的初始工作性有很明显的提高，但是严重加大了混凝土的经时损失，影响了混凝土的工作性；

(4)由数据可知加矿粉和粉煤灰而不加减水剂混凝土拌合物的经时损失较小。

3 结论

混凝土中掺入减水剂（尤其是高效减水剂）改善了混凝土拌合物的流动性，同时也可以减少用水量。但是在运距较长的时候，减水剂在相同时间内的坍落度经时损失比较严重，同时也难以起到其在混凝土起始时间的相同作用。因此，减水剂对预拌混凝土的工作性既有有利于预拌混凝土工作性的影响，又有增大预拌混凝土经时损失的影响。所以，在使用减水剂的时候，要充分的考虑到减水剂的性质，按照混凝土组分通过试验确定，最大程度减少减水剂对混凝土经时损失的影响，并计算合理的掺量或采取有效的措施。

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