高效減水劑對(duì)新拌混凝土坍落度損失的影響

喬陽楊

摘 要：高效減水劑是建筑工程中常見的一種外加劑，其對(duì)于混凝土性能的提升可以起到積極作用，特別是對(duì)于優(yōu)化坍落度可以起到很好的效果，能夠?yàn)楸ＷC建筑工程混凝土施工質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。本文針對(duì)混凝土中高效減水劑的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的論述，希望為提高混凝土施工質(zhì)量提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：高效減水劑 混凝土 坍落度

高效減水劑的作用可以有效減少混凝土的坍落度損失，提高混凝土的施工性能，改善流動(dòng)性，并在高性能混凝土中起重要作用。本文從減水劑的基本情況與加入數(shù)量進(jìn)行論述，希望為施工做出技術(shù)指導(dǎo)。

一、高效減水劑概述

首先，高效減水劑是指在混凝土的施工性能穩(wěn)定且水泥量恒定的條件下，可以減少用于混合的水量并提高混凝土強(qiáng)度的摻合料;與普通減水劑相比，減水補(bǔ)強(qiáng)效果更強(qiáng)。

其次，高效減水劑的作用可以有效減少混凝土的坍落度損失，提高混凝土的施工性能，改善流動(dòng)性，并在高性能混凝土中起重要作用。

最后，在澆筑混凝土之前，要花費(fèi)一定的運(yùn)輸和停放時(shí)間才能使混凝土達(dá)到所需的施工性能（初始坍落度）。在此期間，混凝土的施工性能經(jīng)常變差，這被稱為坍落度（隨時(shí)間推移）損失。各種研究人員的結(jié)論在時(shí)間損失的機(jī)理上并不完全一致。 Hattori和Izumi的研究結(jié)果表明，靜止時(shí)水泥漿稠度均勻性的下降是由于水泥顆粒的物理團(tuán)聚而不是化學(xué)作用引起的。在下垂階段，C3A水泥礦物與石膏反應(yīng)形成具有晶體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，并分散在水泥漿中，這表明鋁酸鹽相反應(yīng)與混凝土的施工性能密切相關(guān)。

高效減水劑的添加促進(jìn)了鋁酸鹽相與石膏之間的反應(yīng)，并且反應(yīng)速率隨著鋁酸鹽含量的增加而增加。水泥中C3A含量越高，添加高效減水劑后坍落度減少的越多。Zoung檢查了C3A + 30%石膏-水，C3S + C3A +石膏-水和C3S-水系統(tǒng)的坍落度損耗，發(fā)現(xiàn)在C3A +石膏系統(tǒng)中未觀察到坍落度損耗。坍落度的損失與C3S相有關(guān)，這意味著減慢C3S水化的措施可以減少坍落度的損失。

二、高效減水劑類型

首先，摻入高效減水劑的混凝土坍落度損失率取決于高效減水劑的類型。與萘和三聚氰胺相比，脂族體系的坍落度保留通常要好一些，而基于氨基磺酸和聚羧酸的高效減水劑的坍落度保留會(huì)更好。表1是測(cè)量萘基（FDN）和氨基磺酸基高效減水劑（ASP）的時(shí)間損失的結(jié)果。可以看出，當(dāng)ASP含量為0.5%至0.75%時(shí)，ASP混合混凝土的降幅在60分鐘內(nèi)基本保持不變，并且在120分鐘后仍保持最初的86%和90%的降幅。相比之下，在相同劑量下，添加FDN的混凝土的坍落度損失明顯且迅速。

其次，然后通過研究含0.4%萘（NSF）和0.3%聚羧酸高效減水劑（CAE）的混凝土的坍落度損失曲線。經(jīng)過研究可知，使用聚羧酸高效減水劑（CAE）的混凝土可以在2小時(shí)內(nèi)保持良好的施工性能。相比之下，萘系高效減水劑（NSF）引起的混凝土坍落度損失明顯且迅速。

最后，簡(jiǎn)而言之，各種高效減水劑的坍落度保持性能的順序大致如下：聚羧酸系列>氨基磺酸系列>脂肪族系列>萘系列，三聚氰胺系列>甲基萘系列>蒽系列。上述順序只是一般規(guī)則，特定系統(tǒng)的其他因素也會(huì)影響上述高效減水劑的排位。

三、高效減水劑用量

摻有高效減水劑的混凝土的坍落度保留率與高效減水劑的用量有關(guān)。通常，隨著高效減水劑的用量，混凝土的坍落度保持力增加。如使用脂肪族高效減水劑（SAF）的混凝土坍落度損失隨著時(shí)間的流逝，脂肪族高效減水劑（SAF）含量增加，坍落度損耗降低。

四、環(huán)境條件

盡管混凝土的坍落度損失率與溫度、濕度和外部風(fēng)速等環(huán)境條件有關(guān)，但有時(shí)也只會(huì)主要受到溫度的影響。如使用三聚氰胺基高效減水劑（SMF）的混凝土在不同工作溫度下坍落度具有較為明顯的變化，高效減水劑的摻量為水泥的3%，經(jīng)過研究可以發(fā)現(xiàn)，溫度越高，隨時(shí)間的坍落度損失變化越明顯且越快。如果在添加高效減水劑的同時(shí)，加入相應(yīng)的緩凝外加劑，在同樣的溫度下，混凝土可以獲得更好的施工性能。

五、水泥摻量

水泥用量對(duì)混凝土的坍落度損失率有重大影響。通常，混凝土的坍落度下降速率隨水泥的用量增加而降低。總之，控制摻入高效減水劑的混凝土坍落度損失的方法很多。常用的方法包括適當(dāng)增加高效減水劑的量，逐漸混合高效減水劑，并使用粗糙的球型混合物，具有緩凝作用的混合物以及水溶性聚合物等。

六、結(jié)語

為了改善混凝土施工性能，必須在其拌合過程中加入一定量的外加劑，改善它的性能。高效減水劑對(duì)于混凝土坍落度具有較為明顯的影響，因此施工單位應(yīng)在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在混凝土拌合過程中加入適當(dāng)類型的高效減水劑，同時(shí)通過調(diào)節(jié)溫度、水泥用量等方式，有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)化混凝土功能的作用。