摘要：近年来，随着交通工程行业的高速发展，工程内部结构越来越复杂，人们对工程建设要求越来越高，单纯依靠物理方法进行的振动、加压、真空等物理方法的混凝土施工已经远远不能满足目前项目施工要求。目前对混凝土不仅要求具有较高的抗压强度、抗拉强度等还需要具有良好的抗冻性和抗渗性、流动性等。随着我国天然资源的不断采伐，很多地区的天然高品质的砂石严重缺乏，这就需要人工砂的合理使用，聚羧酸高性能减水剂也就应运而生。聚羧酸高性能减水剂由于其低掺量、高减水率、高分散性、高保坍性的优点能够和水泥材料良好的相容，同时对混凝土的坍塌有效控制。
关键词：聚羧酸高性能减水剂；混凝土；应用
引言
聚羧酸高性能减水剂不仅具有非常强的减水性能，同时又是一种环保型的混凝土外加剂，现已在各种工程项目中得到广泛应用。基于此，本文将对聚羧酸高性能减水剂在混凝土的应用进行简要分析。
1聚羧酸高性能减水剂的特点
（1）该产品具有掺量低、减水率高的特点：高达40%的减水率特点，适用于配制较高强和高性能的混凝土；
（2）坍落度经时损失小的特点：预拌混凝土1h坍落度的损失值低于15%，这不仅有利于混凝土的长距离运输对泵送施工也非常有利；
（3）混凝土工作性好的特点：在高坍落度的情况下，混凝土如果是用聚羧酸高性能减水剂配制而成的，离析和泌水的现象就不会特别严重，外观上来看颜色也比较均一。流动性高土、自密实和清水饰面的混凝土也比较适用。若将聚羧酸配制高标号混凝土，混凝土的工作性会变好、粘聚性增强，也更容易搅拌。能降低水泥早期水化热，有利于夏季施工；
（4）适应性优良的特点：与水泥、掺和料相容性好；
（5）混凝土收缩小的特点：可以使混凝土的收缩性明显降低，同时混凝土体积的稳定性和耐久性得到显著提高；
（6）含碱量非常低的特点：含碱量≤0.2%，同时也不会产生混凝土碱骨料反应；
（7）产品稳定性好的特点：不仅长期储存不会出现分层和沉淀现象，而且低温时不会析出结晶；
（8）产品绿色环保的特点：该产品是无毒无害的绿色环保产品，符合可持续发展的理念；
（9）经济效益好的特点：同使用其它类型的产品相比，工程综合造价较低，相同的条件下可以节省15-25%的水泥用量。
2聚羧酸系高性能减水剂的减水原理
羧酸盐高性能减水剂主要是由不饱和羧基单体以及其他种类的单体组合而成，让混凝土在减水、增强、防渗、节省成本以及环保等方面具有较为显著的优势。相比第三代减水剂而言，第一代和第二代减水剂分子都是以线状的方式存在，而且分子磺酸盐基团被吸附在水泥颗粒的四周并构成电场，又因为带电粒子相互排斥，致使大量水泥颗粒被分散，进而起到减水的作用。通常情况下，聚羧酸减水剂的分子都会以“梳状”或者是“树状”的形式存在，且分子主链上会由多个长度不一的支链。只要水泥颗粒被主链吸附，其他支链就会构成交叉网，起到阻隔水泥颗粒的作用，而且减水效果显著。然而聚羧酸盐高性能减水剂也存在诸多问题，比如不符合水泥性能的要求、和其他种类的减水剂不溶等。所以，需要在第三代减水剂中加入缓凝剂，除了可以减少成本以外，还能在一定程度上提高减水效率以及水泥的实用性，减少混凝土的用量。
3聚羧酸高性能减水剂在混凝土中的应用
3.1对砂的含泥量的要求
砂的的细度和含泥量都能够影响到聚羧酸系高性能减水剂性能，当砂中含泥量高于2%时，混凝土的流动性会受到影响。当遇上细度模数属Ⅲ区的细砂，可以通过调整差率来改善混凝土的和易性。如果混凝土的流动性能降低，则证明减水剂受到砂石中粘土的影响，大量的减水分子被黏土层间的结构吸附，使水泥颗粒的聚羧酸减水剂含量减少。为了能够进一步改善聚羧酸高性能减水剂的新更能，将这一部分的工程成本降低，最好能将聚羧酸高性能减水剂与其他外加剂复配使用。下表为含泥率对不同减水剂流动性能的影响（如表1）：
3.2无法溶于大多其他材料
与大多数其他材料无法相溶是聚羧酸系高性能减水剂的一个特点，在使用或存放时也需要与其他减水剂区分开，这一点在萘系减水剂上特点明显。在进行减水剂更换之前，需要先清洗容器，确保之前使用过的减水剂被彻底清洗过后，才能在容器中加入新的减水剂，在生产时更是要分开生产。对于水泥而言，聚羧酸减水剂无法很好的与之相溶。另外，聚羧酸减水剂与品种不同的水泥之间存在着适应性问题，其原因在于，对于减水剂分子的吸附性来讲，水泥品种不同也决定着吸附性不同，在保证混凝土流动性不变的情况下，如果遇到难以吸附的问题，可以通过增加聚羧酸量解决，或者通过调整调整减水剂的分子结构、更换水泥也可以解决。
表1 含泥率对不同减水剂流动性能的影响
3.3控制含气量
起作用良好是聚羧酸高性能减水剂突出的特点，为了能够将新拌混凝土的和易性、硬化混凝土的耐久性提高，在使用时按照方案标准与消泡剂、引气剂进行综合使用，在保留尺寸分布均匀的小气泡，并将质量较差的大气泡消除时，可以采用先消后引的工艺，控制混凝土的含气量，从而达到理想的效果。当混凝土需要一定含气量时，在聚羧酸高性能减水剂中，可以在掺引气剂时，加入少量的消泡，目前我国主要使用的与聚羧酸高性能减水剂不能相容的引气剂为松香热聚物引气剂引以及三萜皂苷。
3.4注意控制温度
一般来讲，聚羧酸高性能减水剂在高温下会出现较大的坍落度，低温时坍落度增长，由此可见，温度的高低对聚羧酸高性能减水剂有着不可忽视的影响，因此为了确保聚羧酸高性能减水剂的性能不受到影响，在施工时要注意温度控制。为了能够使混凝土的性能不受到温度高低的影响，需要利用聚羧酸高性能减水剂结构可调性强的特点，对不同温度下水泥吸附量进行控制可以通过调整吸附基团的含量完成。
3.5缓凝技术
为了能够有效保持混凝土在很长一段时间内都可以进行重造、修补，为后续的维修工程做好铺垫，可以利用聚羧酸减水剂的缓凝时间短，且对水泥的水化还有缓凝作用的特点，在施工期间可以将减水剂与缓凝剂配合使用。但是，一旦两者受到外界的影响，会降低减水剂与缓凝剂的性能，其原因在于二者与其他材料不相容，这是施工期间需要注意的问题。
结语
聚羧酸高性能减水剂应用于混凝土有较大的优势尤其是高强混凝土的拌制中更是不可或缺的减水剂。就目前而言，虽然聚羧酸高性能减水剂具有诸多突出的优势特点，也是交通工程项目施工的首选外加剂，但是不同的生产厂家是生产的产品依然存在一定的差异性，我国的聚羧酸高性能减水剂的研发水平的提高也是未来亟待需要解决的问题。
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论文作者:桂海涛,金环
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：羧酸论文; 混凝土论文; 减水剂论文; 高性能论文; 水泥论文; 性能论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第19期论文;