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摘要：纵观我国高性能混凝土的应用实践可以发现，高性能混凝土应用局限于少量标志性建筑中的高强等级混凝土。聚羧酸系减水剂在我国的快速推广应用时间已经很多年。聚羧酸系减水剂的高减水率使混凝土的水胶比大大降低，为混凝土材料进一步高性能化提供了可能性。高强混凝土工程应用作为一种技术储备，为此后的高性能混凝土研发提供了坚实的理论和实践基础。本文从以下几个方面详细论述了聚羧酸系减水剂在大桥主塔高性能混凝土中的应用。
关键词：聚羧酸系减水剂；大桥主塔；高性能混凝土
引言：在大桥主塔高性能混凝土中，合理使用增稠剂和引气剂可以改善构件的表面质量。在大桥主塔高性能混凝土中试配表明，聚羧酸减水剂比氨基磺酸盐减水剂表现出更好的早期强度发展。聚羧酸系减水剂克服了传统减水剂一些弊端，具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点。目前，聚羧酸系减水剂的应用领域已经从国家各级工程项目全面延伸到民用建筑预拌混凝土市场，应用类型也逐渐由高标号混凝土、特殊种类混凝土向普通低标号混凝土过渡。
1.聚羧酸减水剂的性能特点
聚羧酸系减水剂的问世，使高流动、低坍落度损失商品混凝土的制备得以实现。聚羧酸系减水剂作为继萘系、密胺系、脂肪族系和氨基磺酸盐系减水剂之后研制生产成功的新型高效减水剂，是高性能混凝土中的一种重要组成部分。随着聚羧酸系减水剂技术的不断进步和完善，其性能也在逐步提升，对水泥的适应性和混凝土性能的满足更好。同时产品所用原材料价格较以前也有减少，合成工艺较初期简单易操作。聚羧酸减水剂具备不同于传统木质素磺酸盐和萘系减水剂的立体梳形结构，致其分散能力显著增强，减水率大幅提高，同时聚羧酸系减水剂在主链上有能使水泥颗粒带电的极性基团，可以起到吸附水泥颗粒作用，有一定的电荷排斥作用；侧链为聚氧乙烯长链，能阻碍了水泥颗粒相互接近，有空间位阻作用，起到减水的功能，因而高性能化的余地很大。
2.羧酸系减水剂在大桥主塔高性能混凝土中存在的问题
2.1羧酸系减水剂的性能问题及改善
由于羧酸系减水剂自身敏感性高以及混凝土原材料质量变差等客观原因的影响，传统粗放的外加剂使用方式已经很难满足日趋复杂的大桥主塔高性能混凝土技术要求，羧酸系减水剂的精细化应用迫在眉睫。进一步改善聚羧酸系减水剂的性能，降低使用成本，最好将聚羧酸系减水剂与其它外加剂复配使用试验发现当脂肪族高效减水剂中掺入少量聚羧酸高性能减水剂后，混凝土减水率增大，保坍性能提高，含气量也不高，还改善了脂肪族高效减水剂易泌水的缺陷。选择合适的缓凝剂是当前必须解决的问题。几乎每种聚羧酸系减水剂都需要消泡剂来避免不必要的引气，而聚羧酸系减水剂和消泡剂相溶性太差，总能把消泡剂从水中分离出来飘浮在表面。聚羧酸减水剂高温环境下保坍性不足，功能性产品较少，很难满足超高、超长距离混凝土泵送、负温施工、超早强混凝土的制备以及混凝土高耐久等要求。通过分子设计，得到集大减水、高保坍、低缓凝、低引气功能于一体的聚合物，可以解决此类问题。因此，储存容器避免使用金属材料，防止发生腐蚀并导致产品变质失效。一般储存于玻璃钢、塑料等容器中。
2.2聚羧酸系减水剂的外在问题及改善
聚羧酸系减水剂应用不当也会加大混凝土早期泌水沉降收缩。高强混凝土本来用水量就较少，如再大量减水，如遇气温高或风速大，混凝土会加速失水，这就会加大混凝土早期干燥收缩。聚羧酸系减水剂粘度高，在高掺合材、低水胶比混凝土配制中，混凝土粘度高，不利于施工，对砂石集料的含泥量敏感性强。在使用聚羧酸高性能减水剂时，一定要对砂、石含泥量进行严格控制，一般控制在2%以下。必要时，拌和站应配置水洗机，对沙石进行清洗。对机制砂适应也差，掺量敏感影响施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在同等聚羧酸系减水剂掺量条件下可以提高混凝土的保塑能力，同时通过适当降低引气剂的用量，并加入一定量的消泡剂，以起到消除大泡，保留小泡的细化气泡结构作用，在保持良好的混凝土和易性的同时显著降低了硬化混凝土表面气孔量。同一拌和设备应避免交叉使用以上两种减水剂，更不能用存放过萘系减水剂的储罐在没有清洗干净的情况下存放聚羧酸系减水剂。如果砂子当中含有较多的砂泥，就会影响聚羧酸系减水剂的减水率。聚羧酸系减水剂对砂、石中的含泥量有较高要求。在使用聚羧酸系减水剂时，应严格控制掺量，避免产生较大的误差。聚羧酸系减水剂的应用也是有它的范围的。某种聚羧酸系减水剂对不同水泥或不同级别的粉煤灰也会存有不适应的现象。因此，在做混凝土配合比前，应做适应性试验，当适应性不好时，可通过复配技术对减水剂性能进行调整来解决。
3.羧酸系减水剂在大桥主塔高性能混凝土中的应用
3.1聚羧酸系减水剂在大桥主塔高性能混凝土中的发展应用
聚羧酸系减水剂的研制，功能型复合高性能外掺料的研发，均为大桥主塔高性能混凝土的应用发展提供了强有力的技术支持。随着聚羧酸系减水剂生产技术成熟和批量生产，聚羧酸系减水剂在实际工程中的应用已越来越广，涉及范围有水利工程、路桥工程、高铁建设、火电工程、市政工程、商品混凝土等领域。目前我国聚羧酸系减水剂产品性能并不逊色国外产品，在一些重大工程中成功应用，比如上海磁悬浮工程、杭州湾跨海大桥、三峡工程、锦屏水电站、首都机场扩建工程、京津城际快速铁路、溪洛渡水电站等。聚羧酸系减水剂在用量很小的情况下就会对水泥颗粒产生很强的分散作用，而且这种分散作用还不会随着时间的延长而明显降低，即表现出较好的坍落度保持性能。并且研究了掺有聚羧酸高性能混凝土减水剂的大掺量复合掺合材料混凝土和高强高性能混凝土的性能，尤其反映了其收缩与徐变变化规律。
3.2羧酸系减水剂在大桥主塔高性能混凝土中的实际应用
作为一名铁路项目工地试验人员，我有幸参与被誉为“铁路西北第一高墩”的黄韩侯铁路“纵目沟特大桥”的建设。其中5号主墩墩高105米，为中国铁路桥梁西北最高墩。该墩设计采用新型柱板式空心薄壁墩，立面为高次抛物线形状，其特殊线型被形象的比喻为桥墩中的“埃菲尔铁塔”。一旦遭遇强烈地震，薄壁板开裂后，可使地震的作用大幅削减，有效保护主体结构。该设计具有高强抗震、抗风的效果，为中国铁路总公司（原铁道部）科研攻关项目。而对于该桥，聚羧酸系减水剂在超高、超长距离混凝土泵送、大减水、高保坍、低缓凝、低引气等方面起到了至关重要的作用。由于混凝土体积大,水泥在水化过程中产生大量的热量,使混凝土温度升高,当混凝土内表温差过大时,就会产生温度应力和温度变形,当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,就会产生一定的裂缝。墩身混凝土养护采用微电脑自动控制系统和全自动喷淋系统，墩身从上到下养护均匀，避免形成干湿循环，克服了以往墩身混凝土洒水养护不均匀的弊病，较好解决了墩身表面混凝土的开裂问题。大体积混凝土施工采取内掺聚羧酸系减水剂，辅之以冷却水循环等措施和温度监测手段，取得了较好的经济技术效果。
结语：
作为第三代新型高效减水剂的聚羧酸系减水剂，由于具有较多独特的性质而具有更大的应用前景和发展前途。开发聚羧酸系减水剂，以满足配制大桥主塔高性能混凝土的需要，替代进口产品，尽快抢占国内市场，无疑对我国的经济和社会发展都有重要的现实意义和经济意义。我们应不断积累高性能减水剂的应用经验，熟练掌握其特性，使其在实际工程中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]王贺；关于聚羧酸系减水剂的性能论述；《科技与创新》；2015年19期
[2]高瑞军；聚羧酸系减水剂的合成及其结构与性能相关性研究[D]；陕西科技大学；2012年
论文作者:潘蕾
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：羧酸论文; 减水剂论文; 混凝土论文; 大桥论文; 高性能混凝土论文; 性能论文; 高性能论文; 《基层建设》2016年36期论文;