聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的原因分析

汪宗奎，秦豐豹，張艷梅

（焦作億建建材有限公司，河南 焦作 454000）

聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的原因分析

汪宗奎，秦豐豹，張艷梅

（焦作億建建材有限公司，河南 焦作 454000）

本文針對商品混凝土企業(yè)原材料合格時，使用聚羧酸減水劑生產(chǎn)的混凝土性能仍不穩(wěn)定的原因分析與探討。主要分析聚羧酸減水劑的合理含固量、砂的含水率對聚羧酸減水劑摻量的影響、投料順序和攪拌時間對混凝土性能的影響。

合理固含量；砂對減水劑的吸附性；投料順序及攪拌時間

聚羧酸減水劑與水泥的相容性好、減水率高、收縮小、氯離子含量低、堿含量低，有利于提高混凝土的耐久性能；且生產(chǎn)過程無污染、不含甲醛，符合 ISO14000 環(huán)境保護管理國際標(biāo)準(zhǔn)，是一種綠色環(huán)保產(chǎn)品。因此聚羧酸減水劑將逐步取代萘系和脂肪族減水劑。但是大部分企業(yè)在使用聚羧酸減水劑時，都遇到聚羧酸減水劑使用過程中導(dǎo)致混凝土性能波動較大的問題。

目前聚羧酸減水劑已經(jīng)逐步普及，但大多數(shù)商砼企業(yè)技術(shù)人員對聚羧酸減水劑的性能并不十分了解。現(xiàn)就聚羧酸減水劑在使用時常見的問題及原因分析和解決辦法做如下敘述。

1 常見問題

（1）原材料稍有變化導(dǎo)致減水劑摻量過小混凝土流動性差、損失快。

（2）原材料稍有變化導(dǎo)致減水劑摻量過大混凝土分層離析、泌水嚴(yán)重。

2 原因分析

在原材料變化不大時，聚羧酸減水劑由于自身減水率較高的性質(zhì)會導(dǎo)致混凝土和易性波動。我們來對比一下萘系減水劑和聚羧酸減水劑的有效成分含量（也就是固含量），就不難理解聚羧酸減水劑摻量容易波動的原因了。對比結(jié)果見表1。

表1 萘系和聚羧酸減水劑復(fù)配

用以上兩種減水劑，用相同的原材料達(dá)到相同減水率時做 C30 的配合比見表2。

表2 C30混凝土配合比 kg/m3

由表1 可以看出一般情況下萘系減水劑的固含量約為聚羧酸的 4～5 倍，由表2 可以算出萘減水劑（液體）摻量為膠凝材料總量的 2.4%，混凝土每方減水劑有效成分（固含量）為 2.4kg，有效成分摻量為膠凝材料總量的 0.65%；聚羧酸減水劑（液體）摻量為 2.2%，混凝土每方減水劑有效成分（固含量）為 0.46kg，有效成分摻量為膠凝材料總量的0.12%。就是因為聚羧酸減水劑的減水率較高，有效成分用量較少導(dǎo)致了在生產(chǎn)時，計量誤差和生產(chǎn)誤差改變了聚羧酸減水劑的實際摻量，導(dǎo)致了混凝土和易性的不穩(wěn)定。并且目前大部分聚羧酸廠家為了表現(xiàn)出自己產(chǎn)品的減水率高、摻量低，故意提高含固量使液體減水劑的摻量控制在 1.5%～2.0%之間。以表2（C30）配合比為例那么它的每方減水劑摻量在5.55～7.40kg 之間，減水劑用量越低生產(chǎn)的波動性就會越大。

機制砂的含水率對聚羧酸減水劑的影響分析。由于機制砂（機制砂石粉含量較大）有較強的吸水性所以對減水劑也有一定的吸附作用。如果在攪拌混凝土?xí)r含水率過低的砂直接與減水劑接觸，會降低減水劑的實際摻量。現(xiàn)在大多數(shù)商品混凝土企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率，私自調(diào)整攪拌機投料順序和攪拌時間。以為這樣可以節(jié)約電費，實際上增加了減水劑用量，提高材料成本，影響了混凝土的性能，得不償失。

試驗 1 根據(jù)不同的投料順序，研究砂對減水劑吸附作用下對混凝土和易性的影響。試驗配合比如表3。

表3 試驗配合比 kg/m3

第一次把減水劑直接和骨料一起攪拌 30 秒，然后把膠凝材料和水一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 160mm，半小時后 120mm。

第二次把膠凝材料和骨料一起攪拌 30 秒，然后把減水劑全部溶解到水里一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 180mm，半小時后 165mm。

第三次把二分之一的水和骨料一起攪拌 30 秒，然后把減水劑全部溶解到剩余的水里和膠凝材料一起加入攪拌 60 秒。初始坍落度 195mm，半小時后 185mm。

試驗 2 用三種不同投料方法，不同的減水劑摻量達(dá)到相同的和易性。

用第一次的投料方法，減水劑用到了 9.62kg，坍落度為210mm，和易性較好。

用第二次的投料方法，減水劑用到了 8.88kg，坍落度為205mm，和易性較好。

用第三次的投料方法，減水劑用到了 8.14kg，坍落度為205mm，和易性較好。

由兩個試驗可以看出相同配合比，第一種投料方式比第三種坍落度小了 35mm，第二種比第三種小了 30mm。如果要達(dá)到相同的坍落度第一種投料方式比第三種減水劑用量多出20%，第二種比第三種多 8%。砂石吸附減水劑對混凝土的和易性會有較大影響。但是實際生產(chǎn)時砂的含水率、投料順序和攪拌時間會加劇或降低這種效果。同樣由于萘系有效成分（含固量）較多，而聚羧酸減水劑有效成分（含固量）少，進(jìn)一步加劇了生產(chǎn)過程中減水劑減水效果的波動。

3 解決辦法

（1）聚羧酸減水劑含固量不宜過高，液體減水劑摻量應(yīng)控制在膠凝材料總量的 2.5%～3.0%。這樣假如膠凝材料總量為 370kg，那么每方減水劑用量就由原來的 5.55～7.40kg（原來的摻量為 1.5%～2.0%）增加到 9.25～11.1kg。這樣每方混凝土減水劑是增加了，但含固量降低了，每方混凝土減水劑成本是不變的。由于增加了單方用量，就降低了計量誤差和生產(chǎn)誤差，保證了混凝土生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

（2）實際生產(chǎn)時要嚴(yán)格控制砂的含水率，含水率過大會導(dǎo)致混凝土用水量波動較大，含水率過小又增大了砂對減水劑的吸附性。砂的含水率應(yīng)控制在 4%～6%之間，投料時應(yīng)避免減水劑直接與較干的砂接觸，正確控制攪拌時間。

[1] 王衛(wèi)中，馮忠緒．二次攪拌工藝對混凝土性能影響的試驗研究[J]．混凝土，2006(4): 40-42．

［通訊地址］河南省焦作市豐收路與文昌路交叉口焦作億建建材有限公司（454000）

汪宗奎，焦作億建建材有限公司，試驗室主任。