摘要
通過在機制砂泵送混凝土中測試聚羧酸減水劑和萘系減水劑的“適宜摻量范圍”，對比兩種外加劑的摻量-混凝土用水量變化趨勢，確認了目前已經(jīng)有一些聚羧酸減水劑產(chǎn)品在機制砂泵送混凝土中具有較好的應(yīng)用性能。聚羧酸減水劑的“敏感性”已經(jīng)遠遠低于萘系減水劑。
前言
聚羧酸減水劑作為第三代減水劑，比起萘系減水劑在很多方面具有無可比擬的優(yōu)勢。但是，隨著機制砂的大范圍應(yīng)用，聚羧酸減水劑在機制砂泵送混凝土中的應(yīng)用越來越多的被用戶“詬病”，其中主要問題集中在“敏感性”。即相對于萘系減水劑來說，應(yīng)用聚羧酸時需要更精確的控制，稍有不慎，就容易出現(xiàn)“摻量不足”或“過摻”。這也迫使聚羧酸減水劑生產(chǎn)廠家在“敏感性”方面進行母液合成及復(fù)配技術(shù)的綜合研究，從而不斷涌現(xiàn)出一些改進型聚羧酸減水劑產(chǎn)品。
本文通過測試減水劑產(chǎn)品的“適宜摻量范圍”的寬窄，以及混凝土用水量隨外加劑摻量變化的速率表征減水劑的敏感性，從而得到了目前比較有代表性的聚羧酸減水劑產(chǎn)品與萘系減水劑產(chǎn)品在機制砂泵送混凝土中的敏感性對比結(jié)果。
1試驗材料及方法
1.1試驗材料
水泥：杭州錢潮水泥股份有限公司，P.O42.5水泥。
粉煤灰：寧波北侖電廠，II級低鈣灰。
天然砂：河砂，細度模數(shù)2.2。
機制砂：山石機制砂，細度模數(shù)3.2，含（泥+粉）6%。
碎石：雙級配，其中5~15和5~31.5各占50%。
外加劑：杭州傳化建筑新材料有限公司，TF-8201C聚羧酸高效泵送劑（固含量11.5%，推薦摻量范圍1.0%~3.0%）；常規(guī)萘系泵送劑（固含量22.5%，推薦摻量范圍1.0%~3.0%）。
攪拌用水：自來水。
1.2試驗方法
根據(jù)GB8076—2008《混凝土外加劑》中規(guī)定的各項試驗方法，通過試拌混凝土，逐步提高減水劑摻量，同時調(diào)整用水量，把混凝土的初始坍落度和流動度控制到符合泵送混凝土要求的情況下，觀察混凝土的包裹性、粘聚性、保水性，測定坍落度、流動度損失等各項性能，從而找出減水劑的“適宜摻量范圍”，并對不同品種的減水劑進行范圍寬窄的比較。
試驗基準混凝土配合比見表1。
2試驗結(jié)果
表2和表3分別是應(yīng)用表1混凝土配合比時，萘系減水劑和聚羧酸減水劑在不同摻量情況下的混凝土用水量、坍落度、流動度以及其他操作性能的對比結(jié)果。
3數(shù)據(jù)分析
3.1“適宜摻量范圍”對比
若混凝土狀態(tài)以“一般”作為施工可接受的狀態(tài)底限，則在摻量從0.8%逐步提高到3.0%過程中，萘系減水劑的混凝土狀態(tài)可接受的范圍為1.6%~2.1%（見表2）；聚羧酸TF-8201C的混凝土狀態(tài)可接受的范圍為1.3%~2.3%（見表3）。
本次試驗應(yīng)用的兩個減水劑的推薦范圍均為1.0%~3.0%。若將推薦摻量總范圍的寬度定義為100，則兩個減水劑的“適宜摻量范圍”分別為
萘系減水劑=（2.1-1.6）/（3.0-1.0）×100=25%
聚羧酸減水劑=（2.3-1.3）/（3.0-1.0）×100=50%
從以上對比可以看出，在同樣的配合比情況下，聚羧酸減水劑的“適宜摻量范圍”明顯要大于萘系減水劑。
3.2混凝土用水量隨摻量變化情況分析
圖1為兩種減水劑摻量變化時的混凝土用水量變化曲線對比。
從圖1可以明顯看出，在摻量達到1.3%之前，隨著聚羧酸減水劑摻量的提高，混凝土用水量迅速下降，說明在這一段范圍內(nèi)，聚羧酸的減水率迅速提高；而當摻量>1.3%以后，隨著摻量的提高，混凝土用水量下降逐漸趨緩；而摻量>2.3%以后，混凝土用水量達到了穩(wěn)定，也就意味著達到了該產(chǎn)品的減水性能極限。由此可以看出，對于TF-8201C聚羧酸減水劑而言，1.3%之前的摻量范圍為“敏感階段”，1.3%~2.3%為基本穩(wěn)定階段，超過2.3%以后則開始出現(xiàn)“過摻”現(xiàn)象，而且不再具有經(jīng)濟性。然而，對于萘系減水劑而言，在摻量達到1.8%之前，混凝土用水量一直處于緩慢降低階段；到了1.8%才開始出現(xiàn)用水量拐點并逐漸達到穩(wěn)定階段；而摻量>2.3%以后，很快就達到了“過量”階段。
4結(jié)論
（1）近幾年經(jīng)過不斷改進提高，部分聚羧酸產(chǎn)品已經(jīng)基本解決在機制砂泵送混凝土中的“敏感性”問題，其“適宜摻量范圍”的寬度甚至已經(jīng)遠遠超過萘系減水劑。
（2）即使是有較寬的適宜摻量范圍的聚羧酸減水劑產(chǎn)品，也存在一定的“敏感區(qū)間”。在這個區(qū)間之內(nèi)，計量的波動會對混凝土狀態(tài)造成較大影響。因此在應(yīng)用之前需要準確了解其產(chǎn)品特性，確定其“適宜摻量范圍”并合理采用。
（3）在機制砂泵送混凝土中，各項操作性能滿足施工要求的前提下，聚羧酸減水劑同樣體現(xiàn)出了比萘系減水劑更好的流動性和流動度保持性能。
作者：陳國軍
轉(zhuǎn)自中國外加劑網(wǎng)
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