智慧型聚羧酸減水劑助力商品混凝土企業(yè)提質(zhì)增效
——減少碳排放 降本 提質(zhì) 增效

陸維躍，于慶雁，嚴(yán)冬，邵子善，邵子福

（1. 上海仁華混凝土有限公司，上海 200000；2. 鎮(zhèn)江欣會(huì)混凝土有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000；3. 無(wú)錫華璞混凝土有限公司，江蘇 無(wú)錫 214000；4. 金冠建材（深圳）有限公司，廣東 深圳 518000；5. 東莞埃富地恩建材有限公司，廣東 東莞 523636）

當(dāng)前商品混凝土企業(yè)普遍面臨的混凝土基礎(chǔ)材料的嚴(yán)重問(wèn)題，包括：水泥細(xì)度和 C3A 高，摻合料多變；砂、石形狀、粒徑、級(jí)配不合理，含泥量非常不穩(wěn)定；粉煤灰和礦粉等摻合料品質(zhì)低下、不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)很多假灰；各種基礎(chǔ)材料價(jià)格不斷上升等。商品混凝土企業(yè)面對(duì)這些劣質(zhì)材料除了“逆來(lái)順受”別無(wú)它法，要生產(chǎn)就不得不無(wú)奈地，被迫購(gòu)買。可想而知，混凝土質(zhì)量已經(jīng)成為所有混凝土人的擔(dān)憂。

混凝土外加劑在混凝土中用量最少，被列為第五組份。但它對(duì)混凝土的和易性、工作性、強(qiáng)度起著舉足輕重的作用。好的外加劑更是混凝土生產(chǎn)中不可或缺的靈魂材料，決定著混凝土的優(yōu)劣。

去年，公司研發(fā)了“智慧型聚羧酸高效減水劑”為商品混凝土企業(yè)排憂解難，取得很好的效果。今年以來(lái)，混凝土基礎(chǔ)材料越來(lái)越糟糕，商品混凝土企業(yè)用這些材料越來(lái)越頭痛，而混凝土質(zhì)量則在“勉強(qiáng)合格”的邊緣游走，更不要說(shuō)“降本、提質(zhì)、增效”和“節(jié)能減排”了。鑒于此，公司核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)在原“智慧型聚羧酸高效減水劑”的基礎(chǔ)上，與商品混凝土企業(yè)合作，進(jìn)一步創(chuàng)新研發(fā)了新一代智慧型聚羧酸外加劑——“智慧型聚羧酸高性能減水劑”。

“智慧型聚羧酸高性能減水劑”由高減水、高保水、抗泥和緩釋型聚羧酸母液配制（復(fù)配）而成。大部分情況下，商品混凝土企業(yè)只需對(duì)外加劑摻量稍加調(diào)整就可以滿足所生產(chǎn)混凝土的技術(shù)要求。因?yàn)橹皇呛?jiǎn)單地調(diào)整外加劑摻量，方便了商品混凝土企業(yè)管理和控制混凝土質(zhì)量。使用“智慧型聚羧酸高性能減水劑”的另一個(gè)作用是：商品混凝土企業(yè)可以通過(guò)調(diào)整混凝土配合比（揚(yáng)長(zhǎng)避短地使用基礎(chǔ)材料），減少單位用水量和水泥用量，降低成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降本、提質(zhì)、增效。

以下，是我們通過(guò)解決“保水“和”抗泥“進(jìn)而綜合性解決混凝土基礎(chǔ)材料差導(dǎo)致混凝土質(zhì)量問(wèn)題的具體做法。

1 保水型（防泌水）聚羧酸母液

在許多情況下，商品混凝土都會(huì)出現(xiàn)施工和易性不良。特別是廣東、廣西生產(chǎn)混凝土普遍使用洗水海砂（無(wú)細(xì)粉）和河卵石機(jī)制砂（細(xì)度模數(shù)多在 2.6～3.5 之間，無(wú)細(xì)粉），如果同時(shí)使用聚羧酸減水劑，混凝土出現(xiàn)泌水、板結(jié)、沉底的情況是常見的。工地?zé)o法施工，要么加水，要么退料。退料不僅是商品混凝土企業(yè)的損失，更是制造了工業(yè)垃圾；而加水的后果就是混凝土質(zhì)量大打折扣。為此，推出了具有高保水性的聚羧酸高性能減水劑母液。圖 1 是普通聚羧酸減水劑母液與保水型聚羧酸減水劑母液在砂漿中的表現(xiàn)。

圖 1 砂漿形態(tài)圖（同材料同配合比）

如圖 1 所示，同樣的材料（粗砂或機(jī)制砂或同類砂）和配合比，水泥:砂=1:3，圖 1b) 摻加保水型聚羧酸減水劑母液的砂漿具有良好的抗泌水性。

2 抗泥型聚羧酸母液

目前市場(chǎng)上的砂、石含泥含粉量普遍都高，粉煤灰中也經(jīng)常摻入沒(méi)有活性的細(xì)粉。這些泥和粉在混凝土中對(duì)減水劑優(yōu)先和強(qiáng)力的吸附使混凝土失去（減少）流動(dòng)性和粘聚性，造成廢料。雖然有時(shí)通過(guò)大幅增加減水劑用量，混凝土初始坍落度會(huì)有些許改善，但還是不能避免瞬時(shí)收干。而含泥、粉量的不確定會(huì)帶來(lái)質(zhì)量不穩(wěn)定和成本大幅上升的風(fēng)險(xiǎn)，因此抗泥已經(jīng)成為商品混凝土企業(yè)迫切要解決的當(dāng)務(wù)之急。

今年推出的新的抗泥型聚羧酸減水劑母液就是針對(duì)性地解決現(xiàn)在比較突出的含泥含粉量多，或時(shí)多時(shí)少，商品混凝土企業(yè)難以控制的問(wèn)題。抗泥型聚羧酸減水劑母液能抑制混凝土中“粉”和“泥”對(duì)減水劑的吸附，從而大幅減少“粉”、“泥”造成的減水劑用量和混凝土質(zhì)量的波動(dòng)，控制了成本也保證了質(zhì)量。

圖 2 是在含粉含泥量相同的砂漿中摻加普通聚羧酸減水劑母液和抗泥型聚羧酸減水劑母液的不同砂漿狀態(tài)。

圖 2 砂漿形態(tài)圖（含粉含泥量相同）

3 保坍型（緩釋型）聚羧酸母液

水泥細(xì)度和 C3A 高，砂、石含泥含粉多，粉煤灰中無(wú)活性的粉料多，都會(huì)影響混凝土坍落度的保持，影響施工性能。有些商品混凝土企業(yè)在混凝土出廠時(shí)隨車攜帶水或減水劑，卸貨前觀察混凝土坍落度不能滿足施工時(shí)加入。如果加入外加劑，在沒(méi)有足夠量和充足時(shí)間攪拌的情況下，無(wú)濟(jì)于事，還要承擔(dān)凝結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。如果加入水，混凝土的強(qiáng)度怎么保證？所以，保持混凝土坍落度是每個(gè)商品混凝土企業(yè)關(guān)心、揪心的事，也是外加劑企業(yè)一直以來(lái)最想攻克的難題。

現(xiàn)在，公司推出了新的保坍型聚羧酸母液，摻加后能使混凝土坍落度保持超過(guò) 2 小時(shí)。表 1 和表 2 是摻加普通聚羧酸母液與摻加保坍型聚羧酸母液的水泥凈漿流動(dòng)度及混凝土坍落度保持的比較。

表 1 水泥凈漿流動(dòng)度比較

4 智慧型聚羧酸高性能減水劑的應(yīng)用

將具有防泌水、抗泥、保坍的聚羧酸母液經(jīng)科學(xué)配比，復(fù)配成集保水、抗泥、緩釋為一體的智慧型聚羧酸高性能減水劑。它保留了聚羧酸的高減水，又克服了聚羧酸對(duì)于粉、泥和水泥 C3A 的敏感。在混凝土基礎(chǔ)材料出現(xiàn)粉、泥波動(dòng)或水泥摻合料變動(dòng)時(shí)，保持混凝土的和易性和工作性。摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑能夠優(yōu)化混凝土配合比，不同程度地減少水泥用量，提高混凝土質(zhì)量。而減水、減少水泥用量不僅是制造高性能混凝土的關(guān)鍵步驟，又實(shí)質(zhì)性地實(shí)現(xiàn)了減少碳排放（生產(chǎn)每噸水泥的碳排放應(yīng)稅額約為 178 元）。同時(shí)，也為商品混凝土企業(yè)降低成本（每方混凝土節(jié)省 5～20 元），增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

港、臺(tái)地區(qū)和廣東、廣西已穩(wěn)定使用智慧型聚羧酸高性能減水劑的商品混凝土企業(yè)的使用情況就不在此贅述了。以下是最新使用智慧型聚羧酸高性能減水劑的試驗(yàn)和應(yīng)用的部分案例。

4.1 上海仁華混凝土有限公司

從表 3 可以看出，該公司原使用萘系減水劑，水泥用量和單位用水量都偏高。用智慧型聚羧酸高性能減水劑試驗(yàn)減少單位用水量 40kg，減少水泥用量 50kg。

從以上試驗(yàn)看到：摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑的混凝土可以減少水泥和單位用水量。商品混凝土企業(yè)降低了成本，增強(qiáng)了效益，提高了質(zhì)量，減少了碳排放。目前，仁華公司已經(jīng)全面試用。仁華公司用智慧型聚羧酸高性能減水劑從 C30～C50 混凝土的試配結(jié)果如表 4 所示。

表 2 混凝土坍落度損失的比較

表 3 不同外加劑的混凝土配合比對(duì)比表

4.2 江蘇省無(wú)錫市華璞混凝土有限公司

華璞公司用機(jī)制砂，含泥量超過(guò) 7%，石子含泥也多。用他牌聚羧酸減水劑，混凝土的單位用水量和水泥用量都偏高。試驗(yàn)用智慧型聚羧酸高性能減水時(shí)，單位用水量減少 30kg，水泥減少 40kg。詳見表 5。

以上試驗(yàn)觀察到一個(gè)現(xiàn)象：（編號(hào) 1）水泥用量多，（編號(hào) 2）減少水泥 40kg ，加摻合料 10kg，28 天強(qiáng)度相同；60 天強(qiáng)度（編號(hào) 1）無(wú)增長(zhǎng)，而摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑的（編號(hào) 2）60 天強(qiáng)度有相當(dāng)幅度增長(zhǎng)。

因砂石含泥量高，他牌聚羧酸無(wú)法使用，編號(hào) 3 改為摻加脂肪族減水劑，編號(hào) 4 摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑。（編號(hào) 4）比編號(hào) 3 少用 50kg 水泥，減少用水20kg，7 天強(qiáng)度還略高。

4.3 江蘇省鎮(zhèn)江市欣會(huì)混凝土有限公司

欣會(huì)公司使用 P·II52.5 水泥，粉煤灰和礦粉都比較好，混凝土水泥用量較低。表 6 是他牌聚羧酸與智慧型聚羧酸高性能減水的試驗(yàn)比較。

試驗(yàn)結(jié)果顯示：在水泥和其他膠結(jié)材比較好，比較穩(wěn)定時(shí)，摻加智慧型聚羧酸高性能減水（編號(hào) 2），在單位用水量和水泥都有所減少的情況下，坍落度從 180mm 增加至 230mm；擴(kuò)展度從 380mm 提高到600mm。混凝土和易性、工作性表現(xiàn)非常出色。

4.4 江蘇省溧陽(yáng)市金世紀(jì)混凝土有限公司

金世紀(jì)公司是金峰水泥集團(tuán)下屬公司。將該公司現(xiàn)用聚羧酸與智慧型聚羧酸高性能減水劑作比較。摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑的混凝土減少水泥 40kg，減少用水 25kg，28 天強(qiáng)度還略高。詳見表 7。

4.5 廣東省東莞市駿業(yè)混凝土有限公司

東莞市駿業(yè)混凝土有限公司使用萘系減水劑，混凝土的坍落度和擴(kuò)展度在 1 小時(shí)后損失很大。詳見表 8。

由表 8 可以看出，用智慧型聚羧酸高性能減水劑試配（編號(hào) 2），減少水泥量 30kg，減少單位用水量15kg。結(jié)果混凝土和易性、工作性大大改善，強(qiáng)度滿意。

表 6 其他牌聚羧酸與智慧型聚羧酸高性能減水的試驗(yàn)比較

表 7 金世紀(jì)混凝土有限公司案例

表 8 東莞市駿業(yè)混凝土有限公司案例

表 9 東莞市駿宇混凝土有限公司案例

4.6 廣東省東莞市駿宇混凝土有限公司

該公司也使用萘系減水劑。表 9 是東莞市駿宇混凝土有限公司摻加萘系減水劑（編號(hào) 1）與摻加智慧型聚羧酸高性能減水劑（編號(hào) 2）的試驗(yàn)結(jié)果。編號(hào) 2 同樣減少水泥 30kg，減少單位用水量 15kg，達(dá)到降本增效的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）混凝土基礎(chǔ)材料的問(wèn)題現(xiàn)狀在許多亞洲地區(qū)同樣存在，在可預(yù)見的將來(lái)這個(gè)情況不會(huì)改善。

（2）優(yōu)質(zhì)服務(wù)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排是每個(gè)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。

（3）混凝土企業(yè)要做到“綠色生產(chǎn)”就必須減少?gòu)U料，減少退料。

（4）智慧型聚羧酸高性能減水劑防泌水、抗泥、保坍更可以優(yōu)化配合比，減水、減水泥幫助商品混凝土企業(yè)生產(chǎn)高性能混凝土，同時(shí)降低成本。

綜上，使用智慧型聚羧酸高性能減水劑商品混凝土企業(yè)就能做到：提質(zhì)、降本、增效、減少碳排放。

本文作者：

陸維躍：上海仁華混凝土制品有限公司，總工程師于慶雁：鎮(zhèn)江欣會(huì)混凝土有限公司，總工程師嚴(yán)冬：無(wú)錫華璞混凝土有限公司，試驗(yàn)室主任朱生平：江蘇金峰水泥集團(tuán)有限公司、

溧陽(yáng)市金世紀(jì)混凝土有限公司，試驗(yàn)室主任趙云鶴：江蘇金峰水泥集團(tuán)有限公司、

溧陽(yáng)市金世紀(jì)混凝土有限公司，實(shí)驗(yàn)室副主任徐佳：上海樂(lè)豪混凝土有限公司，實(shí)驗(yàn)室主任邵子善：金冠建材（深圳）有限公司，總經(jīng)理邵子福：東莞埃富地恩建材有限公司，總經(jīng)理邵品榮：（香港）兆群發(fā)展有限公司，董事長(zhǎng)李河：金冠建材（深圳）有限公司，副總經(jīng)理