一種緩凝型聚羧酸高性能減水劑的復配試驗與應用

米 勇

浙江省衢州市交通建設集團有限公司 浙江 衢州 324000

隨著高速公路工程建設標準和施工技術的迅速發展，要求預制T梁混凝土應具有流動性較大、漿體包裹充分、保坍性能良好、不分層離析易澆筑、凝結時間合理及強度滿足設計等性能特點；而在混凝土中摻用適量聚羧酸高性能減水劑，能較好地改善混凝土工作性能與坍落度保持能力，滿足混凝土強度要求，是保證預制T梁正常有序施工的有效技術措施[1-3]。

浙江省衢州市黃衢南高速公路增設錢江源互通工程的部分T梁預制施工時，受夏季高溫天氣和原材料質量波動影響，出現混凝土工作性能差，混凝土黏聚性不良、含氣量不足及坍落度損失大等現象，對施工造成一定程度影響。因此，筆者通過與外加劑公司技術人員合作并開展技術攻關，進行了一系列的試驗研究，在一種聚羧酸減水劑母體的基礎上，添加多種含有緩凝、引氣及黏度調節組分的功能型輔助劑，復配了一種緩凝型聚羧酸高性能減水劑，改善了原減水劑對原材料適應性能差，摻量敏感性高、混凝土拌和物分層離析嚴重、坍落度損失大、凝結時間不合理等不良現象，使新型減水劑具有了摻量穩定、高減水、高保塑及高適應的綜合性能，改變了新拌混凝土的工作性能，提高了硬化混凝土的物理力學性能，保證了預制T梁的施工質量。

1 減水劑復配試驗方案確定

聚羧酸減水劑母體與功能型輔助劑復配的協同作用主要表現為：緩凝劑能改善膠凝材料漿體流動性、提高漿體包裹性、延長凝結時間、降低漿體經時損失；引氣劑能在混凝土中引入均勻、封閉小氣泡，增大膠凝材料漿體體積及流動性，提高拌和物的和易性；黏度調節劑對膠凝材料分散效果良好，能增加漿體包裹性，降低對原材料的敏感性。

因此，本次復配試驗以SK-A型聚羧酸減水劑為母體，與其他生產廠家的緩凝、引氣及黏度調節輔助劑按不同配方共進行4個方案的復配工作；在保持減水劑摻量1.0%不變的情況下，采用預制梁實際進場使用的混凝土原材料，按照GB 8076—2008《混凝土外加劑》標準要求，在試驗室內分別對4組不同復配后減水劑的性能參數開展系列試驗檢測；聚羧酸減水劑及輔助劑復配方案見表1，各組復配減水劑性能檢測結果見表2。

表1 聚羧酸減水劑及輔助劑復配方案

根據表2的檢測結果，3#聚羧酸緩凝型減水劑樣品復配效應較好，且各項指標均符合GB 8076—2008《混凝土外加劑》標準中緩凝型高性能減水劑的技術要求，綜合比較減水率、含氣量、坍落度損失及凝結時間差等指標，并結合每組混凝土拌和物性能狀況，確定選擇3#復配減水劑樣品進行混凝土配合比驗證試驗。

表2 復配減水劑性能檢測結果

2 摻加復配減水劑的室內驗證

以復配編號3#樣品緩凝型聚羧酸減水劑，采用預制梁實際進場使用的混凝土原材料，依據GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》及GB/T 50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》等規范要求，在試驗室內驗證預制T梁施工用C50等級混凝土配合比，并對混凝土各性能參數進行檢測（表3～表5）。

表3 C50混凝土技術要求

表4 每立方混凝土原材料用量/kg

表5 混凝土性能檢測結果

表5的混凝土驗證檢測結果說明，3#緩凝型聚羧酸減水劑對混凝土原材料的適應性能較強，促進了膠凝材料的分散性與塑化性，提高了混凝土的工作性能，滿足了C50混凝土對坍落度、擴展度、含氣量、凝結時間及強度等各方面的技術要求，達到了使用該緩凝型復配減水劑的預期目的。

3 復配減水劑實際應用與檢測

根據T梁C50混凝土的室內驗證結果，要求外加劑公司嚴格按照3#的配方合成生產該緩凝型聚羧酸高性能減水劑，并運至梁場進行T梁混凝土施工。通過筆者組織人員對多片預制梁的施工過程進行現場取樣試驗，檢測結果表明使用該型聚羧酸高性能減水劑生產拌制的混凝土，其工作性能和施工質量均得到了保證，滿足了黃衢南高速公路增設錢江源互通工程對預制T梁的技術要求。現場混凝土性能試驗檢測結果見表6[4-7]。

表6 現場混凝土性能檢測結果

4 結語

1）通過以一種聚羧酸減水劑母體與多種含有緩凝、引氣及黏度調節組分的功能型輔助劑復配合成一種緩凝型聚羧酸高性能減水劑，其良好的原材料適應性、較低的摻量敏感性、較好的工作性和保坍能力、適當的引氣量、合理的凝結時間及保證混凝土強度穩定增長的性能，均能滿足公路工程預制T梁對混凝土的性能要求，保證了施工質量。

2）工程施工環境條件變化或混凝土原材料質量波動較大時，通過合理調整聚羧酸減水劑母體與緩凝、引氣及黏度調節等功能型劑的組分及摻量，有針對性地復配試驗并合成應用新型減水劑，可有效解決不同結構工程混凝土在澆筑過程中出現的施工性能問題。