摘要：本文从实验角度对减水剂在水泥混凝土材料中掺量的变化以及水泥混凝土性能之间的变化关系进行了探讨。
关键词：减水剂；水泥混凝土；影响
引言
各种混凝土减水剂的应用改善了新拌和硬化混凝土的性能，促使了混凝土新技术的发展，促进了工业副产品在胶凝材料系统中更多的应用，还有助于节约资源和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。减水剂又称分散剂或塑化剂，是预拌混凝土行业常用的外加剂。使用时能在改善新拌混凝土和易性的情况下减少单方混凝土用水量，提高混凝土的强度和耐久性。本文着重研究了减水剂的掺量对混凝土和易性、泌水率、凝结时间和抗压强度的影响，通过系统试验，掌握了减水剂在不同掺量情况下对混凝土性能影响的变化趋势，为在改善混凝土性能和质量控制方面提供借鉴。
1试验原料
（1）水泥。福建省永安万年水泥有限公司生产的“永安万年”P.O42.5R水泥。
（2）碎石。南安市石井镇产的5～20mm碎石。
（3）河砂。采用九龙江产的河砂。
（4）减水剂。科之杰新材料集团有限公司生产的Point-400S高效减水剂（缓凝型）。
2试验方法
2.1配合比
设定的13个配合比方案见表1。方案采用控制水泥、砂、石和水的用量不变，以配合比方案A（基准）的坍落度达到(80±10)mm时为准开始试验。
表1试验配合比汇总表
为避免试验数据的偶然性，保证数据的准确、可靠，每一配合比方案各进行3次试验，分不同天进行，且每次一个系列13盘（编号从A～M即为一个系列），按标准试验方法取3次试验的平均值。
2.2试验依据
为了确保试验结果的准确性及可重现性，试验用配合比依据《混凝土外加剂》GB/T8076-2008确定。试验过程保证了材料的充足和品质的一致，所用原材料在试验前均进行匀质性处理。和易性、泌水试验和凝结时间试验按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2016方法测试，抗压强度试验按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T
50081-2016方法测试。
3试验结果与分析
3.1掺量与和易性的关系
表2和图1表明，在保持混凝土配比中水泥、砂、石和用水量不变的情况下，随着减水剂掺量的增加，混凝土内部自由水增多，使混凝土拌合物的状态得到改善。减水剂掺量不大于1.6%时，坍落度和坍落扩展度随掺量的增加呈增加的趋势，减水剂掺量每增加0.1%～0.2%，混凝土坍落度增加5～15mm。减水剂掺量在1.4%～1.6%时混凝土状态最佳；掺量超过1.6%后，混凝土拌合物出现离析现象和石子堆积现象。说明在减水剂应用过程中应根据原材料实际情况和混凝土设计要求找到减水剂的最佳掺量和合理使用范围。在用减水剂对混凝土状态进行调整时，应根据实际情况计算合理用量，如把混凝土坍落度从140mm调整到180mm，可以增加减水剂0.2%左右。
表2拌合物性能试验数据
3.2掺量与泌水率的关系
表2试验结果显示，在保持混凝土配比中用水量不变的情况下，随着减水剂掺量的提高，其减水作用释放出来的混凝土内部自由水增多，泌水率呈现逐渐增大的趋势。掺量超过1.6%后，泌水率急剧增加，出现离析现象，混凝土状态越来越差。自由水越多，水与水泥分离时间越长，混凝土越宜泌水。所以在保证混凝土性能的情况下，尽量降低水胶比，减少单位用水量。
3.3掺量与凝结时间的关系
从表2和图2观察，在保持混凝土配比中用水量不变的情况下，凝结时间随减水剂掺量的增加呈现递增的趋势，初凝时间和终凝时间的凝结时间差介于2.42～3.33h。减水剂掺量在0.1%～0.6%时，凝结时间增加趋势不明显，掺量大于0.6%时呈现较为明显的上升趋势，说明减水剂的表面活性作用只有掺量达到一定的量时才能充分发挥出来。在掺量超过1.6%时自由水和缓凝成分均大量增加，混凝土出现离析现象，包裹性差，同时出现凝结时间过长的现象。在使用减水剂时，应根据温湿度、风力风向和原材料的情况，合理掺入缓凝成分，避免出现混凝土超凝现象，影响混凝土质量和施工工期。
表3和图3表明，在减水剂掺量0.6%和1.6%时的抗压强度数据与基准混凝土抗压强度数据最接近，说明在不同坍落度状态下，根据抗压强度要求，减水剂都存在最佳掺量选择的问题。减水剂掺量在0.1%～0.6%时，混凝土抗压强度呈现逐渐增大的趋势；减水剂掺量在0.6%～1.2%时，混凝土抗压强度呈现递减趋势；减水剂掺量在1.2%～1.6%时，混凝土抗压强度又呈现逐渐增大的趋势；掺量超过1.6%后，混凝土抗压强度又呈现递减趋势。同样说明在减水剂应用过程中应根据原材料实际情况和混凝土设计要求找到减水剂的最佳掺量和合理使用范围。
表3 混凝土抗压强度试验数据
图3 减水剂掺量与抗压强度关系图
结束语
随着高性能混凝土使用范围的扩大和建筑设计要求的提高，必将给复合型减水剂的大量应用带来广阔的前景。了解复合型减水剂对混凝土性能的影响效果，掌握其使用特性，对控制混凝土质量至关重要。本文结合本地区混凝土原材料的质量特性和试验成果，就减水剂的使用总结如下：
（1）在减水剂应用过程中应根据原材料实际情况和混凝土设计要求找到减水剂的最佳掺量和合理使用范围，减水剂掺量在1.4%～1.6%时混凝土状态最佳，减水剂掺量不大于1.6%时，减水剂掺量每增加0.1%～0.2%，混凝土坍落度增加5～15mm；
（2）减水剂中缓凝成分的引入，要根据原材料实际情况和气候状况来确定掺量，萘系减水剂生产污染大、冬季会出现结晶影响其施工，已限制了其发展，而聚羧酸酯类减水剂生产工绿色环保，掺量较萘系低，减水率高，相对性价比更高。而选择复合型减水剂可以降低两者的缺点，有效提升混凝土结构质量；
（3）在使用减水剂时，宜控制混凝土单方用水量，避免大量泌水的出现自由水越多，水与水泥分离时间越长，混凝土越宜泌水。所以在保证混凝土性能的情况下，尽量降低水胶比，减少单位用水量；
（4）运用减水剂调整混凝土状态时，要根据试验结果选择合理用量，不宜随意添加。
在实践中我们知道减水剂的质量对于混凝土结构的质量也存在影响，其中影响较为显著的就是减水剂含气量，减水剂的含气量会对混凝土的和易性、抗压强度比和坍落度经时变化量都会有不同程度的影响，但综合来看，含气量增加所带来的影响，有利的方面似乎要大于不利的方面，特别是考虑到含气量对混凝土的和易性和耐久性带来的显著改善作用。现行标准用标准材料对外加剂进行检测的方法虽然有一些可行之处，但减水剂其实与混凝土的其他材料是分不开的，只有将减水剂放在应用的混凝土材料中才能看出减水剂的实际性能。
参考文献
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论文作者:乔晓娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：混凝土论文; 减水剂论文; 抗压强度论文; 水泥论文; 和易论文; 性能论文; 时间论文; 《基层建设》2018年第23期论文;