摘要：在进行高性能混凝土的制备环节中，通过聚羧酸外加剂的使用，可以有效改善混凝土的和易性、稳定性与耐久性，进而提高混凝土的使用性能。但是，由于聚羧酸外加剂适应性相对较差，并且敏感性较强，因而在大范围推广过程中受到了一定的限制。本文首先对聚羧酸外加剂的优点以及作用原理进行探讨，并进一步研究其在高性能混凝土中的适应性。
关键词：高性能；混凝土；聚羧酸外加剂；适应性
1引言
随着建筑行业的高速发展，施工中对于混凝土的性能要求越来越高。因为聚羧酸外加剂的减水率相对较高、分子结构自由度较大，并且能快速提升混凝土的强度、不含有甲醛等有害物质，因而在现阶段的混凝土制备过程中有着广泛的应用。由于施工中所用混凝土的种类较多，同时受到不同施工状况以及原材料等因素的影响，导致了聚羧酸外加剂的适应性较差，通过对其适应性进行深入探讨，能够有效提高聚羧酸外加剂应用的效果与灵活性。
2概述
2.1聚羧酸外加剂的应用优势
首先，就减水率而言，聚羧酸外加剂有着优异的减水效果，其减水率能够达到25%甚至更高；其次，当混凝土的坍落度和水泥用量保持不变的前提下，通过使用聚羧酸外加剂能够有效提高混凝土的早期与后期强度；此外，聚羧酸外加剂的使用可以显著提高混凝土的工作性能，这是由于聚羧酸可以对不同的分子结构进行调整，进而使得混凝土可以满足不同施工条件下的要求。另外，聚羧酸外加剂还能改善混凝土的收缩性与环保效果。通过聚羧酸外加剂的使用，能够对矿物掺合料的比例进行适当调整，进而减少水泥放热环节所造成的混凝土裂缝等问题。同时，在进行聚羧酸外加剂的制造与生产环节中，不会出现废气、废液以及废渣等污染物，因而不会对外界自然环境造成破坏。
2.2聚羧酸外加剂的作用机理分析
一方面，当把聚羧酸外加剂加入到混凝土时，它会在水泥颗粒的表面形成吸附作用，进而可以形成一个具有相应厚度的吸附层。通过支链包裹住水泥颗粒延缓水化，进而起到良好的保塌作用。另一方面，静电斥力作用的存在，也使得混凝土的性能大大提高。随着聚羧酸外加剂的不断加入，水泥颗粒表面的电荷分布状况将会发生改变，这一过程中双电层厚度将会降低，并且动电位随之提高，不同颗粒之间的分散性将会提高，因而混凝土的各项性能也会得到改善。
3高性能混凝土中聚羧酸外加剂的适应性研究
3.1原材料与试验方法
具体试验环节中，所用的基准水泥均相同；同时，试验还选用了一定规格的石膏以及碱、C3A；对于外加剂而言，试验过程中所使用的是聚羧酸型减水剂Fox-8H。
该试验所使用的方法为控制变量法，对于减水剂的影响与作用效果进行了深入的研究与分析。其中，具体试验方法如下所示：在基准水泥相同的条件下，对碱以及石膏、C3A等成分的含量进行了严格的控制。之后，混凝土的制备采用相同的制作工艺。在进行适应性的检测工作时，所遵循的原则是《混凝土外加剂应用技术规范》（GB8077）常用技术指标标准中的相关规定，并严格做好净浆测试工作。试验过程中，通过对不同时间段外加剂对不同水泥所产生的影响，对其结果进行相应的记录，进而为适应性的评判提供帮助。
3.2试验结论
通过试验得出，随着C3A含量的不断增加，混凝土内部Fox-8H的分散性不断降低，这与C3A 的晶体缺陷以及水化速度之间有着直接的联系。由此可以得出，通过调节砂率或者是调节减水剂用量的方式，不能对坍落度损失较快问题进行有效的解决。因而，在进行高性能混凝土的制备过程中，要对熟料矿物中的C3A 含量进行严格的控制，保证它的含量不会对聚羧酸外加剂的适应性造成不利的影响。对于调凝剂的选择，如果选用脱硫石膏可以有效改善水泥和Fox-8H之间的适应效果，并且混凝土中减水剂的分散性较为良好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，如果选用硬石膏作为调凝剂，那么将导致水泥和Fox-8H之间的适应性大大降低，并且该环节中净浆流动度较大，所制备的混凝土坍落度损失相对较快。此外，制备环节中碱含量也对聚羧酸外加剂的使用效果有着重要的影响。大量的工程实践与试验数据表明，如果将混凝土中的碱含量控制在 0.4%到0.8%之间，聚羧酸外加剂和水泥的适应性不会受到很大的影响。因而，我国规定低碱水泥的碱含量不能超过0.6%。实际施工过程中，需要将碱含量控制在0.4%到0.63%之间，进而确保减水剂和水泥之间有着良好的适应性。
3.3试验影响因素与改进措施研究
3.3.1外加剂自身因素
高性能混凝土制备工作中，对于外加剂的掺量有一个临界值的规定，实际掺入量高于或者是低于这一临界值，都会对混凝土的性能造成不良影响，比如混凝土的离析问题、坍落度以及凝结时间等。因而，在进行混凝土配合比的设计时，要严格按照试验结果找出最佳掺量。此外，在进行聚羧酸的生产工作中，酯化产物的稳定效果和质量都将对聚羧酸减水剂产品的性能产生很大的影响，如果生产厂家没有对“分子结构设计”和适应性方面做出深入的研究，也将影响到外加剂自身性能。为了改善这一问题，首先需要在制备过程中选择先进的设备，比如搪瓷反应釜。其次，要对合成技术和工艺做出深入的研究，对“分子结构”进行合理设计，不断提高合成技术与工艺的简便性。此外，对制备过程中的反应温度等条件要进行严格的把控，产品出厂前要进行严格的质量检测。
3.3.2水泥因素
水泥对于聚羧酸外加剂的适应性有着重要的影响，其主要表现在以下几个方面：第一，所选水泥的化学组分以及水泥的细度、碱含量等，都将对聚羧酸外加剂的适应性造成影响；第二，所选调凝剂的分子结构和类型也会对适应性产生影响；第三，外加剂使用过程的温度等因素，也将对适应性造成影响。不同地区所生产的水泥产品有着很强的地域性特点，尤其是原材料的矿物质组分方面有着较大的差异，比如C3A以及C4AF、C3S等等。此外，如果水泥中的碱含量超标，都会影响到聚羧酸外加剂的适应效果。对于改进工作而言，应当从以下几个方面着手进行：其一，要对水泥的生产工艺与技术进行改良，提高水泥的高耐久性、低热性以及低碱性效果。同时，还要对水泥的细度状况进行改进；其二，水泥研究人员以及化验人员，要及时与外加剂供应单位的技术与服务人员做好积极的沟通工作，这一过程中施工现场的试验人员也要参与其中，对各方的需求进行总结，进而不断提高水泥的生产工艺以及外加剂的合成工艺。
3.3.3工艺因素
对于高性能混凝土的制备过程来说，混凝土的初期性能对于后期的硬化效果以及耐久性有着重要的影响。由于制备好的混凝土需要经过一段时间的运输，因而到达施工现场的混凝土在和易性、流变特性等方面将会出现很大的变化，这一过程中如果混凝土的含气量大量损失，将直接导致混凝土的流动性降低，可泵性大打折扣，同时还会对混凝土的耐久性能造成不利的影响。因而，为改善这一问题，就要对投料顺序、拌合时间等要素做出调整。特别是在冬季施工期间，应严格按照相关规范要求对投料顺序做出适当的调整，并增加混凝土的拌合时间，进而提高高性能混凝土的使用性能。
4结束语
聚羧酸外加剂应用过程中，受到水泥各种特性以及外部因素的直接影响，要想对其适应性进行改进，就要选择对外加剂适应性良好的水泥种类，尤其要对水泥中C3A的含量以及碱含量、石膏形态等因素进行严格的把控。此外，还要对所选矿渣、石灰石等材料的性能进行研究，新生产的水泥需要放置相应的时间才能进行使用。
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论文作者:王崇浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签：羧酸论文; 混凝土论文; 外加剂论文; 水泥论文; 适应性论文; 过程中论文; 含量论文; 《基层建设》2019年第17期论文;