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摘要：混凝土在我国基础设施建设中应用范围极广，而高性能混凝土作为建筑施工中必用的建筑材料，对施工工程质量起着至关重要的影响。文主要介绍了聚羧酸系减水剂对混凝土性能所起的作用以及在C50高性能混凝土的生产过程如何有效控制其生产质量。
关键词：C50高性能混凝土；聚羧酸；生产控制
1.前言
随着城市建设的脚步的加快，建筑工程项目也向现代化、大规模化的方向迅速发展。因此，对混凝土这种不可或缺的建筑所用材料性能的要求标准也逐渐增高。聚羧酸系减水剂在C50高性能混凝土的设计和配制中，可起到提高减水率、提升混凝土和易性及降低坍落度损失等作用，应用范围较为广泛。如何利用聚羧酸减水剂合理配制高性能混凝土，并在实际生产中做好其质量控制，值得引起相关科研、生产人员的重视。
2.高性能混凝土的特点
高性能混凝土常指利用水泥、沙、石、水、掺合料及外加剂，根据常规生产工艺进行配比并搅拌生成的强度较高、抗渗性好、并具备良好的施工性的混凝土。高性能混凝土一般应有如下几种特征：有较好的自密实性，不易离析，便于浇筑；体积稳定性较好，收缩变形小，水化热较低，凝结硬化过程中无裂缝产生；抗渗性强，有较高的抗压能力和在恶劣环境下的抗蚀性。混凝土的高性能受外加剂和掺合料的配制影响，而聚羧酸高性能外加剂在高性能混凝土的配制中使用最为广泛，以下重点介绍C50聚羧酸高性能混凝土的在配制过程中的主要特点。
3.聚羧酸高性能混凝土的配制
3.1聚羧酸的选用
聚羧酸减水剂按材料类型可分为酯型聚羧酸减水剂和醚型聚羧酸减水剂两种。这两种减水剂在水灰比较低的情况下都呈现高分散性，坍落度保持性较好，但在应用过程中各有优缺点，需根据具体实际情况选择。其中酯型聚羧酸系减水剂的优点主要表现在可适应不同水泥，用量比率小，可增强混凝土的早期强度。其缺点则为生产质量稳定性不强，在长时间储存情况下性能会有所下降，遇消泡剂不易相容，混凝土性能不稳定，有时会出现离析泌水现象。醚型聚羧酸减水剂的优点为存放过程中稳定性强，所配制的混凝土粘聚性较强，性能较为稳定。缺点主要有掺量稍高，使用时易受温度所影响，温度高时会缩短其缓凝时间。和不同水泥的适应性不强，不能较好地降低混凝土的坍落度损失。在选取聚羧酸减水剂时，还要考虑到配置混凝土的含气量值，值偏大时容易降低混凝土的耐久性。必要情况下须进行消泡操作以降低混凝土的含气量值，通常情况下，利用聚羧酸减水剂调配的混凝土的含气量值应在2%～4%范围内。
3.2选用合理混凝土用水量
科学地使用聚羧酸系减水剂时，还应对混凝土的用水量进行严格控制。用水量偏高时，减水剂无法充分发挥其效用，导致混凝土的强度降低，坍落度损失较快。而用水量过低则会使搅拌时间延长，沙石包裹性不好，混凝土易发硬，施工性能下降。一般来说，使用中砂和碎石的混凝土，其用水量应在140～160kg/m3范围内。
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3.3混凝土掺合料的质量控制及合理配比
高性能混凝土配制时所用细骨料一般选取质地硬的中砂，粗骨料应选用质量较好的碎石，粒径一般应小于25mm，针片状颗粒的量应小于10%。细骨料和粗骨料的性能均应符合行业标准《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法（JGJ-52）》中所定的要求，如果砂、石含泥量不达标或存在石粉的含量偏高等现象会影响聚羧酸减水剂效用的发挥，导致混凝土流动度差，搅拌时间延长，降低混凝土质量以及生产效率。因此对砂石的质量严格要求是极为必要的。另外，在高性能混凝土的配制过程中，对于工程结构外型要求用混凝土的，粉煤灰的掺合量不可超过15%，进行双掺使用时掺合总量应控制在30%左右，对要求水热化的混凝土则要优先考虑掺用粉煤灰，粉煤灰和矿粉的掺合总量可加大至45%左右。施工过程中，在配比范围符合国家规定的要求下，可多次进行调配实验，以保证达到最佳配比效果；最后应严格监控砂石的含水量，确保混凝土能达到符合要求的强度，并控制好水和灰之间的比例，避免混凝土发生收缩变形等现象。
4.水泥的适应性
当选定水泥，挑选各种外加剂时，对外加剂一一加入不同掺量的水泥；当选定外加剂，挑选水泥时，对水泥一一加入不同掺量的外加剂；加水后于30分钟及1小时后分别进行净浆流动度检测。以掺量和流动度分别作为横、纵坐标绘制函数曲线图。显示出饱和点低、流经动度大，经时损失小的则为水泥适应性较好的外加剂。经多次实验可知，与萘系高效减水剂适应性较差的水泥，在实验中与聚羧酸减水剂的适应性也不强。而掺较多密度小且烧失量大的混合材的水泥及含硫酸盐量较多的水泥和聚羧酸减水剂的适应较弱。
5.外加剂掺量的控制
烧失量大的粉煤灰易将减水剂吸附，使聚羧酸减水剂的效用无法充分发挥。由于矿渣粉的颗粒呈扁平状，易吸附聚羧酸减水剂，也会降低混凝土的外观质量。在实际生产过程中，需利用适度提高用水量及减少外加剂的掺量等措施，对配合比加以微调以增强混凝土的和易性。适度降低外加剂的掺量能减小混凝土的黏性，并缩小外加剂对材料敏锐度的影响作用，使混凝土变柔和以利于生产控制。同时增加用水量可稀释矿粉，降低其吸附性，使外加剂起到更大效用，从而增强混凝土的和易性。在生产过程中如水泥有较好的和易性但扩展度不强时，可单一适度增加的外加剂的掺量和用水量以达到工程质量标准。
6.混凝土的生产过程控制
在进行C50聚羧酸高性能混凝土生产时，需做好以下过程控制：第一，传达指令时做到明确无误。对混凝土的强度等级、坍落度要求、浇注要求都做出明确指示，并做好信息的传达。在混凝土生产之前，应保证输送混凝土的罐车已完成罐内清洗且无水残留；第二，保证上料均匀。生产前应明确使用原材料的种类，确保砂石含水率的一致性，对砂石的含水率每班应检测两次或以上；第三，搅拌生产中的质量控制。搅拌生产过程是混凝土生产中的重中之重，直接关系到混凝土出机质量的高低。在搅拌之前需做好搅拌机的清洗工作，由经验丰富的操作人员进行生产。除了要观察放料时混凝土的外观性能，还要观察电流的变化，保证搅拌电流值的稳定。聚羧酸系高性能减水剂敏感性较高，因此在调整用水量或外加剂的掺量时需严格控制其幅度。因聚羧酸系高性能减水剂有后释性，搅拌时间比萘系混凝土应适当延长30-60秒。在混凝土出厂前，质检人员应对其外观及坍落度进行复检，确保其质量合格。
7.结语
综上所述，在生产C50聚羧酸高性能混凝土时，应根据生产要求选取合适的减水剂，并严格控制用水量、砂石用量的合理配比，并在实际生产中做好过程控制。只有做到以上几点，才能保证混凝土的高性能性，在建筑工程的浇筑中得到更好的应用。
参考文献：
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[5] 李彦利.公路水泥混凝土外加剂的应用研究[J].中国科技博览，2015（35）
论文作者:张涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/25
标签：混凝土论文; 羧酸论文; 减水剂论文; 用水量论文; 水泥论文; 外加剂论文; 高性能混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;