脂肪族與其它減水劑的復配研究

趙愛華

武漢市益強混凝土助劑有限公司，湖北武漢 430081

0 引言

隨著建設領域的發展，建筑物向高度與深度的拓展，以及對混凝土高強及耐久性的需要，使得對混凝土的性能提出了更高的要求。混凝土的高性能化最重要的技術途徑是使用混凝土外加劑，通過降低水灰比，改善混凝土的工作性，提高密實度，增大混凝土強度。混凝土外加劑以它不可替代的性能已經成為混凝土的第五組分[1]。脂肪族減水劑以其生產工藝簡單，對水泥適應性好，成為目前最重要的減水劑產品之一。在使用過程中，我們通過將脂肪族與目前市場現有的木質素磺酸鈉、蒽系、萘系等減水劑的復配，找到了最佳用量，從而解決了木質素磺素鈉減水劑減水率低，適用范圍窄；蒽系與萘系在冬天結晶等缺點。

1 實驗原材料及實驗方法

1.1 原材料

試驗采用P.O 42.5亞東水泥。混凝土試驗采用中砂，細度模數2.4；碎石5mm～31.5mm；木質素磺酸鈉：北京嘉禾木公司；蒽系：河南中冠混凝土助劑公司；萘系：山東萬山集團化工有限公司；試驗用水為自來水。

1.2 實驗方法

1.2.1 水泥凈漿流動度試驗

采用中華人民共和國國家標準GB/T 8077-2000混凝土外加劑勻質性試驗方法。

1.2.2 配合比設計及物理力學性能試驗

本試驗按照《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2000），《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2002）進行。

混凝土按配合比定配合比m（水泥）：m（細集料）：m（粗集料）=335：710：1120。

2 實驗及結果

2.1 脂肪族與木質素磺酸鈉的復配

通過改變脂肪族與木質素磺酸鈉的比例，配制出成品。分別檢測其凈漿流動度和混凝土坍落度及經時損失。

木質素磺酸鈉是第一代減水劑，有較低的減水率，兼有一定引氣功能，但減水率小，同時有一定的含糖量，可以減小混凝土損失。木質素磺酸鈉大部分是由造紙的生產廢液經過磺化等化學處理之后得到，將其應用到減水劑中，屬于廢物回收利用，所以我們進行了大量的實驗。通過實驗，發現脂肪族可以和木質素磺酸鈉進行復配使用。脂肪族用量越大，減水率越高，以至混凝土出現較嚴重的板結、泌水情況，混凝土和易性不好，不利于混凝土泵送施工，同時導致強度出現不同程度的降低。當脂肪族與木質素磺酸鈉復配比例太小時，減水率變小，混凝土流動性差，不利于混凝土泵送施工。由于減水率小，導致水灰比過大，強度出現了降低。當脂肪族減水劑與木質素磺酸鈉比例為7：3時，混凝土工作性好，流動性、保水性和包褒性都很好，而且混凝土1h經時損失最小，強度也最好。

2.2 脂肪族與蒽系減水劑的復配

蒽系減水劑的減水率是介于萘系和木質素磺酸鈉之間，兼有一定的引氣功能。通過將脂肪族減水劑和蒽系減水劑按不同比例進行復配，輔之以適當的緩凝劑，檢測成品的凈漿流動度和混凝土工作性。通過實驗我們發現，凈漿流動度隨脂肪族的用量的減少而變小，在脂肪族減水劑和蒽系減水劑比例為6：4時，出現拐點。在混凝土初始坍落度和1h經時損失方面，6：4的配比可以讓混凝土有較好的初始狀態和1h經時損失狀態，符合工地泵送施工要求。而復配的成品在零度靜置24小時后，幾乎無Na2So4結晶析出，這樣可以避免在冬季使用時，結晶堵塞管道的問題出現。

2.3 脂肪族與萘系減水劑的復配

脂肪族減水劑和萘系減水劑都屬于高效減水劑，且都是非引氣減水劑，在脂肪族和萘系復配時，輔助以適當的緩凝劑和引氣劑，通過不同比例的復配。檢測凈漿流動度、混凝土的影響，可以發現，萘系和脂肪族減水劑在減水率方面性能相近，所以它們可以相互替代使用，混凝土的泵送除了要減少用水量以外，同時還要有適當的引氣劑，增加混凝土的和易性[2]。所以在實驗過程中適量輔助使用引氣劑，用量為水泥用量的萬分之三。由于萘系減水劑是在酸性環境下合成，后期要加燒堿進行中和反應到中性或偏堿性，所以會產生Na2So4，其濃度在19%左右。在環境溫度為5℃以下時，會有Na2So4晶體析出。脂肪族不含有Na2So4，在復配比例為7：3時，沒有Na2So4晶體形成，在脂肪族所占比例越大的情況下，Na2So4的含量也越低，也就不會出現結晶。同時，在原料價格波動的情況下，可以優先選擇價格低廉的產品，從而在保證產品質量的前提下，創造經濟效益。

3 結論

1）脂肪族減水劑和木質素磺酸鈉可以復配使用，木質素磺酸鈉有較低減水率兼有一定的引氣性，改善了脂肪族高減水率而帶來的混凝土板結、泌水現象。在復配比例為7：3時，效果最為明顯；

2）蒽系減水劑有較高的減水率和引氣性，在比例為6：4達到最好的效果。在這個配比下，成品在零度下不結晶，可以避免冬季使用時造成管路堵塞；

3）脂肪族減水劑和萘系減水劑有相當的減水率，都屬于非引氣劑減水劑，需要適當添加引氣劑，有較好的和易性。在復配時可以進行相互替代使用而不影響質量。在脂肪族減水劑和萘系減水劑復配比例為7：3時，或者脂肪族減水劑所占比例越大，零度情況下不會有Na2So4結晶出現。

[1]陳文豹.混凝土外加劑及其在工程中的應用[M].煤炭工業出版社，1998.

[2]馮浩.混凝土外加劑工程應用手冊[M].中國建筑出版社，1992.