摘要：随着混凝土技术快速发展，外加剂在混凝土工程中的广应用越来越广，极大的改善了混凝土的各项性能指标。作为新型高效减水剂的聚羧酸外加剂，由于具有很多的优点而在混凝土工程中具有非常大的应用前景，聚羧酸外加剂和不同种类的水泥具有很好的相容性，即使掺量低时，也能提高混凝土的流动性。
关键词：聚羧酸减水剂；应用；混凝土；原材料；性能影响
引言：最近几年来，我国国民经济以及科学技术得到了很大的发展，一大批高层或者超高层以及大跨度的建筑大量涌现。混凝土是建筑建设过程中的关键材料，为了提升其各方面的性能，一般都会添加各种外加剂，聚羧酸减水剂就是其中的一种，该种添加剂具备很多的优点，比如掺量低、高减水率、分散性较好、保坍性好以及低沁水率等，其在建筑工程中的应用变得越来越广泛。但是在具体的操作过程中，聚羧酸减水剂非常容易受到混凝土原材料的影响。
1.聚羧酸减水剂作用原理
聚羧酸减水剂通常为浅褐色的透明液体，主要由羧酸类接枝聚合物组成，拥有梳形分子结构，该物质之所以会在混凝土中发挥作用主要是因为它含有硫酸基、羟基、海油羧基以及烯基链节等，上述这些物质都是活性基团，作用效果明显。总体而言，聚羧酸减水剂其作用原理可以分为两类，分别为分散机理以及保持分散的机理。具体而言，所谓分散机理指的是减水剂吸附在水泥颗粒上面，然后在空间位阻效应以及静电斥力效应的综合作用下聚羧酸减水剂的分子结构可以构成比一般减水剂效果更好的分散体系，所形成的体系表现为立体结构。梳形聚合物在水泥颗粒表面吸附的时候它的状态为齿形，分子间的静电斥力由主链上的羟基、羧基、磺酸基、硫酸基等活性官能团提供，此外，梳形聚合物其侧链会向外延伸确保触向水泥粒子全部部位，这样可以确保聚羧酸减水剂静电斥力效应得到充分发挥。同时还可以对水泥砂浆的流速进行控制，从而实现对分散体系的流动性以及稳定性的控制，最终确保立体空间位阻效应得到最大程度的发挥。聚羧酸系减水剂具有非常大的空间结构，主链和侧链都很长，且侧链很多，所以具有非常多的极性基团，以此确保较强的空间位阻以及静电斥力。在聚羧酸减水剂的保持分散作用以及分散作用的综合作用下，在混凝土中加入这种减水剂之后使得混凝土流动性很高同时坍落度保持性也较好，从而可以满足混凝土较远的运输距离以及各方面的施工要求。
2.聚羧酸外加剂在工程应用中常见的问题
聚羧酸被认为是一种高性能外加剂，人们总是期望在应用中比传统的萘系外加剂更安全、更方便、更高效、适应能力更强，但实际情况并非如此，工程中总是遇到这样那样的问题，而且许多问题还是使用萘系外加剂时从未遇见的。例如某些时候，混凝土出厂的时候坍落度、流动性、保水性良好，但经过一段时间运到施工现场后却表现为两个极端，混凝土要么变得十分干涩、无法卸料，更不用提泵送了；要么分层、离析、泌水严重，造成堵泵。造成上述情况的原因有二，首先，聚羧酸本身的质量有时也不稳定，因为生产聚羧酸的原材料每一批次的品质可能存在差异，使得外加剂品质得不到完全的保障；其次就是聚羧酸生产企业的技术水平、生产工艺也是控制聚羧酸生产的难点。第二，聚羧酸外加剂敏感性强、适应性较差。混凝土原材料组分、产地等因素的微小变化都会造成混凝土性能发生变化，这一点与萘系外加剂具有较强适应性和稳定性的特点截然不同，也就是说混凝土状态的控制手法与萘系有所不同，需要逐步适应和了解其特性才能充分发挥其优势。重点介绍一下与聚羧酸适应性有关的因素。水泥。水泥的化学组分、石膏种类、助磨剂、活性混合材料及非活性混合材料的掺量、水泥的含碱量、细度、使用时的温度等都会造成影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，水泥是一个地域性很强的产品，由于不同地域生产水泥熟料的原材料矿物组分存在不同程度的差异，一些微小的变化可能会引起混凝土性能的巨大变化。石膏的类型、水泥 中碱含量超标、助磨剂的掺入、水泥细度的不断提高、水泥温度过高都会影响外加剂的适应性，引起混凝土坍落度保留值、流动度、扩散度和粘聚性发生变化。因此，不宜频繁地更换水泥，并且选用品质可靠、质量稳定的水泥是必要的前提。粗细骨料（砂、碎石）影响聚羧酸适应性的主要因素为含泥量。随着含泥量的不断增加，混凝土的流变性能会成倍降低，同时，骨料中的泥质种类、石粉对聚羧酸的适应性影响也很大。当骨料的含泥量较高时，聚羧酸的减水率会大大降低，以往在使用萘系外加剂，遇到含泥量较高的情况时，可以增加一点外加剂掺量就能解决问题，但聚羧酸如果采取这一办法时，混凝土变化有时并不明显，有些时候是当流动性还未达到要求时，混凝土已经开始泌水了，很难掌握外加剂掺量，最好的办法是选用含泥量较低的优质水洗砂和碎石。掺合料（矿粉、粉煤灰）影响适应性主要是烧失量和细度。烧失量大时会吸附外加剂，使外加剂掺量加大，并且混凝土坍落度损失快，优选 I，Ⅱ粉煤灰可以获得良好的流动性。
3.聚羧酸外加剂在混凝土工程应用的要点分析
3.1 严禁其它品种的外加剂混入使用
严禁其它品种外加剂混入使用，注意以下两点：①聚羧酸外加剂复配，比如聚羧酸和木质素磺酸盐、消泡、引气、缓凝等组分，只能由外加剂供应商进行复配，混凝土中应严格按照供应商提供的说明进行使用，并且对聚羧酸混凝土的相关性能进行检测验收，严禁将其和其它组分的外加剂进行复配使用，也不得将其它组分的外加剂混入其中；②应设置专用机械设备对掺入聚羧酸外加剂的混凝土进行搅拌、运输和泵送，当必须使用共用的搅拌设备、运输车辆和泵送设备时，必须将这些设备进行彻底的清洗，保证没有其它品种外加剂的混入到混凝土。
3.2控制聚羧酸的掺量
混凝土在试配和生产的过程中，一方面是要控制用水量，另一方面就是对掺入的聚羧酸量进行合理的控制，当聚羧酸掺量不足时，混凝土就会出现流动性差、坍落度损失快而且大；当掺入量过大，则混凝土会出现严重泌水、离析现象，因此用水量和聚羧酸的掺量都需要通过多次试验进行确定，找出最佳用水量和聚羧酸掺量。值得注意的是：在进行试配的过程中，应更加根据施工要求控制混凝土的性能，试配条件尽量模拟现场施工条件，混凝土的性能要求发生改变时，应及时再次进行试配。
3.3 合理控制用水量
混凝土的用水量：①要满足水胶比要求：②要符合聚羧酸对用水量的要求，由于聚羧酸对用水量非常敏感，在混凝土试配和生产的过程 中用 水量稍微增加 1-3kg，就会造成混凝土出现严重的泌水、离析等现象，进而混凝土的均匀性就得不到保障，因此，在进行混凝土试配和生产的过程中一定要对单方用水量进行严格的控制，对砂石的含水率进行准确的测定，特别是水洗砂的含水率，由于其自身具有不稳定的含水率和降水的干扰，因此当采用水洗砂时，应在特定位置搁置一段时间，待含水率稳定后再进行使用，并且尽量避免雨天进行混凝土的施工。
结束语：聚羧酸作为新一代高性能混凝土外加剂具有突出的优势和强大的生命力。但任何事物都有其两面性，只有善于发挥它的优势，改进它的不足，正确认识和应用它才能取得最大的效果。
参考文献：
[1]程勋.混凝土原材料对聚羧酸减水剂应用性能的影响[D].北京工业大学，2010.
[2]黄建.混凝土原材料对聚羧酸系减水剂应用性能的影响[D].重庆大学，2013.
论文作者:刘俊彪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/4
标签：羧酸论文; 混凝土论文; 外加剂论文; 水泥论文; 用水量论文; 减水剂论文; 组分论文; 《基层建设》2017年第24期论文;