摘要
通過在機(jī)制砂泵送混凝土中測試聚羧酸減水劑和萘系減水劑的“適宜摻量范圍”，對比兩種外加劑的摻量-混凝土用水量變化趨勢，確認(rèn)了目前已經(jīng)有一些聚羧酸減水劑產(chǎn)品在機(jī)制砂泵送混凝土中具有較好的應(yīng)用性能。聚羧酸減水劑的“敏感性”已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于萘系減水劑。
前言
聚羧酸減水劑作為第三代減水劑，比起萘系減水劑在很多方面具有無可比擬的優(yōu)勢。但是，隨著機(jī)制砂的大范圍應(yīng)用，聚羧酸減水劑在機(jī)制砂泵送混凝土中的應(yīng)用越來越多的被用戶“詬病”，其中主要問題集中在“敏感性”。即相對于萘系減水劑來說，應(yīng)用聚羧酸時(shí)需要更精確的控制，稍有不慎，就容易出現(xiàn)“摻量不足”或“過摻”。這也迫使聚羧酸減水劑生產(chǎn)廠家在“敏感性”方面進(jìn)行母液合成及復(fù)配技術(shù)的綜合研究，從而不斷涌現(xiàn)出一些改進(jìn)型聚羧酸減水劑產(chǎn)品。
本文通過測試減水劑產(chǎn)品的“適宜摻量范圍”的寬窄，以及混凝土用水量隨外加劑摻量變化的速率表征減水劑的敏感性，從而得到了目前比較有代表性的聚羧酸減水劑產(chǎn)品與萘系減水劑產(chǎn)品在機(jī)制砂泵送混凝土中的敏感性對比結(jié)果。
1試驗(yàn)材料及方法
1.1試驗(yàn)材料
水泥：杭州錢潮水泥股份有限公司，P.O42.5水泥。
粉煤灰：寧波北侖電廠，II級低鈣灰。
天然砂：河砂，細(xì)度模數(shù)2.2。
機(jī)制砂：山石機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.2，含（泥+粉）6%。
碎石：雙級配，其中5~15和5~31.5各占50%。
外加劑：杭州傳化建筑新材料有限公司，TF-8201C聚羧酸高效泵送劑（固含量11.5%，推薦摻量范圍1.0%~3.0%）；常規(guī)萘系泵送劑（固含量22.5%，推薦摻量范圍1.0%~3.0%）。
攪拌用水：自來水。
1.2試驗(yàn)方法
根據(jù)GB8076—2008《混凝土外加劑》中規(guī)定的各項(xiàng)試驗(yàn)方法，通過試拌混凝土，逐步提高減水劑摻量，同時(shí)調(diào)整用水量，把混凝土的初始坍落度和流動(dòng)度控制到符合泵送混凝土要求的情況下，觀察混凝土的包裹性、粘聚性、保水性，測定坍落度、流動(dòng)度損失等各項(xiàng)性能，從而找出減水劑的“適宜摻量范圍”，并對不同品種的減水劑進(jìn)行范圍寬窄的比較。
試驗(yàn)基準(zhǔn)混凝土配合比見表1。
2試驗(yàn)結(jié)果
表2和表3分別是應(yīng)用表1混凝土配合比時(shí)，萘系減水劑和聚羧酸減水劑在不同摻量情況下的混凝土用水量、坍落度、流動(dòng)度以及其他操作性能的對比結(jié)果。
3數(shù)據(jù)分析
3.1“適宜摻量范圍”對比
若混凝土狀態(tài)以“一般”作為施工可接受的狀態(tài)底限，則在摻量從0.8%逐步提高到3.0%過程中，萘系減水劑的混凝土狀態(tài)可接受的范圍為1.6%~2.1%（見表2）；聚羧酸TF-8201C的混凝土狀態(tài)可接受的范圍為1.3%~2.3%（見表3）。
本次試驗(yàn)應(yīng)用的兩個(gè)減水劑的推薦范圍均為1.0%~3.0%。若將推薦摻量總范圍的寬度定義為100，則兩個(gè)減水劑的“適宜摻量范圍”分別為
萘系減水劑=（2.1-1.6）/（3.0-1.0）×100=25%
聚羧酸減水劑=（2.3-1.3）/（3.0-1.0）×100=50%
從以上對比可以看出，在同樣的配合比情況下，聚羧酸減水劑的“適宜摻量范圍”明顯要大于萘系減水劑。
3.2混凝土用水量隨摻量變化情況分析
圖1為兩種減水劑摻量變化時(shí)的混凝土用水量變化曲線對比。
從圖1可以明顯看出，在摻量達(dá)到1.3%之前，隨著聚羧酸減水劑摻量的提高，混凝土用水量迅速下降，說明在這一段范圍內(nèi)，聚羧酸的減水率迅速提高；而當(dāng)摻量>1.3%以后，隨著摻量的提高，混凝土用水量下降逐漸趨緩；而摻量>2.3%以后，混凝土用水量達(dá)到了穩(wěn)定，也就意味著達(dá)到了該產(chǎn)品的減水性能極限。由此可以看出，對于TF-8201C聚羧酸減水劑而言，1.3%之前的摻量范圍為“敏感階段”，1.3%~2.3%為基本穩(wěn)定階段，超過2.3%以后則開始出現(xiàn)“過摻”現(xiàn)象，而且不再具有經(jīng)濟(jì)性。然而，對于萘系減水劑而言，在摻量達(dá)到1.8%之前，混凝土用水量一直處于緩慢降低階段；到了1.8%才開始出現(xiàn)用水量拐點(diǎn)并逐漸達(dá)到穩(wěn)定階段；而摻量>2.3%以后，很快就達(dá)到了“過量”階段。
4結(jié)論
（1）近幾年經(jīng)過不斷改進(jìn)提高，部分聚羧酸產(chǎn)品已經(jīng)基本解決在機(jī)制砂泵送混凝土中的“敏感性”問題，其“適宜摻量范圍”的寬度甚至已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過萘系減水劑。
（2）即使是有較寬的適宜摻量范圍的聚羧酸減水劑產(chǎn)品，也存在一定的“敏感區(qū)間”。在這個(gè)區(qū)間之內(nèi)，計(jì)量的波動(dòng)會對混凝土狀態(tài)造成較大影響。因此在應(yīng)用之前需要準(zhǔn)確了解其產(chǎn)品特性，確定其“適宜摻量范圍”并合理采用。
（3）在機(jī)制砂泵送混凝土中，各項(xiàng)操作性能滿足施工要求的前提下，聚羧酸減水劑同樣體現(xiàn)出了比萘系減水劑更好的流動(dòng)性和流動(dòng)度保持性能。
作者：陳國軍
轉(zhuǎn)自中國外加劑網(wǎng)
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