2016年，随着公司新址的落成，新一代的混凝土减水剂——聚羧酸减水剂也开始在我公司大规模的应用了，聚羧酸减水剂与以往应用的萘系减水剂相比，具有更多优点：生产绿色环保、在混凝土中掺量低、高减水率、降低胶凝材料的用量等等。经过近一年的试验和实际应用，在取得了一定的经济效益和生产施工优越性的同时，聚羧酸减水剂的使用过程中也出现了一些问题，包括对环境温度，用水量、砂石含泥量的变化敏感等问题，从而降低了使用效果。为了更好的在工程中使用和推广聚羧酸减水剂，保证混凝土的施工和质量，下面就本公司实际应用于工程中二例因掺加聚羧酸外加剂而引发的质量问题，进行分析原因，从中找出相应的对策，为今后聚羧酸外加剂的使用和混凝土的生产控制提供一些经验和依据。
案例一
2016年7月搅拌站浇筑一工程，C30泵送混凝土，使用聚羧酸减水剂。在凌晨1点时，工地泵工反映混凝土有点难以泵送，打电话通知搅拌站进行调整，由于没有到现场了解情况，也没有观察出机混凝土的状态，到站上了解到生产用水量比正常用水量略低一点，以为现场混凝土的坍落度小了，就直接通知搅拌站操作人员多加8Kg水。凌晨3点施工结束，在这段时间总共浇筑了100多方混凝土。早上7点，施工方发现最后浇筑的混凝土的水泥桨全漏光了，只剩下石子。最终处理结果就是最后浇筑的100多方混凝土全部拆除。
最后查找原因，晚上使用的砂石含水率偏高，刚开始发觉难泵的时候，混凝土实际已经处于离析状态，当时应该减少用水量，而不是增加用水量，最后导致混凝土比正常用水量多用20Kg水。
1原因分析
1.1针对此情况进行试验
水泥采用齐市鸿固水泥P.O42.5。外加剂采用北京和创新天科技有限公司生产的
聚羧酸系高性能减水剂，掺量1.0%，混凝土减水率25%。齐市固帮外加剂厂生产的
脂肪族高效减水剂，掺量1.3%，混凝土减水率19%。萘系高效减水剂，外加剂掺量1.5%，混凝土减水率17%。
混凝土仪器：NDJ－1型旋转式黏度计；NJ-160型水泥净桨搅拌机
1.2试验分析
表1和表2为三种不同外加剂净桨流动度和相对应的黏度值，净桨使用水泥为300g。
表一 减水剂净桨流动度值
从表2可以看出来，在相同用水量的情况下，萘系减水剂的黏度最大，其次是脂肪族减水剂，聚羧酸减水剂黏度最小。萘系在110g水的时候，黏度达到最小，脂肪族减水剂在105g水的时候，黏度最小，而聚羧酸减水剂在85g水的时候，黏度达到最小。从对比数据可以看出来，聚羧酸减水剂对用水量很敏感，当用水量达到一定量时，水泥桨的黏度会急剧下降，最终的结果是混凝土内部水泥桨就会像水一样流光，只剩下石子。所以聚羧酸减水剂对生产控制非常严格，一旦超过3Kg左右的用水量就能让混凝土处于离析状态，在生产的时候一定要随时观察砂石的含水率变化，及时调整生产用水量。
1.3解决办法
混凝土搅拌站制备掺加聚羧酸系减水剂的混凝土拌合物时，对于原材料砂、石骨料中所含的水分必须准确测量，并从总用水量中扣除，以杜绝因对砂、石骨料中所含水分检测不准而导致不良后果的现象发生。应严格按照试验室确定的最佳减水剂用量和用水量的计量，不能随意增减水剂的用量或用水量，使所拌制的混凝土出现离析、泌水、板结、含气量增加的不良现象，影响混凝土的正常泵送施工和浇筑质量。
另外聚羧酸减水剂配制的混凝土搅拌时间要延长，如果搅拌时间不够，聚羧酸减水剂在搅拌过程中便没有完全发挥出来，导致滞后发挥作用。混凝土出站时控制的合适的坍落度和和易性，而到现场后坍落度又会增大，和易性会变很差。
其次聚羧酸减水剂掺量小，而且掺量对用水量特敏感，所以减水剂的计量一定要准确，为避免外加剂在计量过程中误差太大，建议使用较小的计量容器，减小冲程，或者将聚羧酸减水剂稀释后使用，在使用过程中要定期校核确保准确计量。
在相同强度等级的配比中，掺聚羧酸减水剂的砂率建议比掺高效减水剂的砂率提高3%~4%，能提高新拌混凝土的体积稳定性，降低对水的敏感度。选择聚羧酸类型的时候，尽量选用低减水高保坍类型，而不要选择高减水类型，因为减水率越低，对用水量越低，对用水量不敏感，而且坍落度损失小。
案例二
同年10月中下旬，一工程C40泵送混凝土，由于钢筋密实不易振捣，施工方要求混凝土坍落度大于220mm，搅拌站使用聚羧酸减水剂，由于建筑物结构复杂，浇筑的构件在不同部位，而且距离较远，在浇筑完一个构件换下一个构件时，中间需要停顿半小时以上接管。在这停顿时间，混凝土就在管道内严重离析分层，每停一次泵就堵一次泵管，300立的混凝土打了24小时。
1原因分析
1.1试验
首先我们试验采用P.O42.5鸿固水泥，矿粉采用富区电厂S95级，粉煤灰采用华电厂二级灰，外加剂采用北京和创新天科技有限公司聚羧酸类减水剂。配比如下表
表1 C40混凝土配合比
WCKFSG1G2AD
17539050507005055059.8
按照表一配合比拌制的混凝土的初始各方面状态很好，混凝土坍落度230mm，扩展度600mm，黏聚性、和易性和保水性非常好，完全满足施工方面要求。在初始验证C40配合比的时候，忽略了半小时的状态，以为初始状态很好，坍落度经时损失肯定没问题，但是问题不是坍落度经时损失，而是混凝土坍落度变大了，混凝土在静停半小时后，骨料和桨休分离，最终导致堵管。
1.2分析
此时已进入冬季施工，聚羧酸减水剂的缓释现象很严重，它本身的分子结构的官能团都是弱电解质，在低温环境下，水泥颗粒吸咐这些官能力的速度比较缓慢，要经过一段时间后，这些官能团才能完全被水泥颗粒吸咐，才能使聚羧酸减水剂的真实效果发挥出来。当时施工气温在-3℃，混凝土出机坍落度不是真实坍落度，经过运输时间的过程，聚羧酸减水剂全部发挥作用，导致混凝土严重离析泌水。
在施工方面钢筋密实不易振捣，混凝土坍落度要大于220mm，而且混凝土拌合物需要很高的流动性而不发生离析，这就要求混凝土拌合物具有较高的体积稳定性，解决的办法就是增在砂率，所以要求配制的混凝土的砂率要比普通混凝土的砂率高。
2解决办法
⑴更换母液类型，选用的母液不仅要满足混凝土减水率的情况下，即能满足混凝土的流动性，又能提高混凝土的体积稳定性。
⑵使用聚羧酸减水剂专用引气剂，在混凝土中引入微小气泡，即能增加混凝土的流动性，又能防止混凝土的分层离析。
⑶搅拌时间延长一倍，减少混凝土的用水量，控制混凝土的出机坍落度。
⑷砂率由以前的41%提高到46%，增加混凝土的体积稳定性。
⑸增加矿粉的用量，可以增加混凝土的黏度。
⑹外加剂掺量由2.0%降到1.8%，降低混凝土对水的敏感度。
混凝土配合比调整后如下表2，经过以上调整后，混凝土泵送很顺利，到工程结束再也没有堵泵。
表2 调整后C40混凝土配合比
WCKFSG1G2AD
17535090507904604608.8
结束语
由于聚羧酸减水剂被认为是一种高性能减水剂，我们总是期望它在应用中比传统的萘系减水剂更安全，更方便、适应能力更强。但是由于地材变化，聚羧酸系减水剂在搅拌站的使用会遇到越来越多的技术问题，这就要求施工单位和我们商品混凝土的技术人员必须完全熟练掌握聚羧酸减水剂的性能特点，通过大量的研究工作指导解决，避免在应用中的各种缺点，才能使其安全高效的使用在各种混凝土工程中
论文作者:张黎莉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
标签：混凝土论文; 羧酸论文; 减水剂论文; 用水量论文; 黏度论文; 水泥论文; 坍落度论文; 《防护工程》2018年第3期论文;