摘要：随着我国经济的发展，混凝土技术有了很大进步，各种混凝土外加剂也逐渐成为了混凝土不可或缺的一部分，尤其是各种增效剂和减水剂，不仅在很大程度上提高了混凝土的强度，增强了混凝土的稳定性和耐久性，也有效的为促进混凝土行业走向低碳化和可持续发展道路作出了间接贡献。基于此，本文以C30混凝土为主要研究目标，从增效剂和减水剂的作用原理出发，重点研究了不同增效剂和减水剂对于C30混凝土性能的影响，以希冀给予广大混凝土生产企业一些可行的帮助和指导，进而促进水泥混凝土行业的发展和进步。
关键词：增效剂；减水剂；C30混凝土；对照分析；试验研究；性能影响
引言
近年来，混凝土外加剂较以往有了很大改善，并呈现出高效化、多样化、绿色化的发展趋势，但是从实际的应用情况来看，不同种类的外加剂对于混凝土的性能往往会产生不同的影响，如何在确保混凝土质量的前提下，确保外加剂效果最大化，是我们目前所需要研究的一个重要课题。基于此，本文在不同混凝土水灰比下，对增效剂和减水剂进行了种类和添加量两方面的试验设计，共设置了八组试验，最终得出了增效剂与减水剂对于C30混凝土性能的具体影响。
1 混凝土外加剂介绍
1.1增效剂
研究证明，在实际的混凝土生产过程中，混凝土中往往只有80%的水泥能够充分搅拌，而对于剩余未水化的水泥，很多时候都都不能发挥其应有强度，因此要想解决水泥水化不完全的问题，就必须利用混凝土增效剂。而除了能增强混凝土的水化反应，减少水泥浪费外，增效剂还有以下特点和作用：首先，增效剂能够显著改善混凝土保水性和粘聚性，能够在保持混凝土水灰比不变的情况下节约大约10%左右的水泥用量；其次，增效剂能将减水剂的功效彻底激发出来，最大限度保障混凝土的强度；最后，增效剂中无氯离子和钾离子，产品整体无污染，与混凝土反应不会产生多余生成物，相对绿色环保。但是，目前增效剂在市场上的评价褒贬不一，究其原因主要是对其增效机理仍研究不够深入。
1.2减水剂
减水剂同样是混凝土生产中非常常用的一种外加剂，其可以在混凝土配合比不变的情况下减少搅拌所用的水。同时，减水剂还可以增强水泥颗粒的分散效果，增强水泥的流动性，使水泥搅拌更充分。一般来说，减水剂可按照组成材料进行区分，本文试验主要涉及到其中的两种减水剂，一种为聚羧酸减水剂，另一种为萘系高效减水剂。
2不同类型减水剂复掺与胶凝材料的相容性比对试验
2.1试验材料
为了准确研究复掺增效剂与减水剂对C30混凝土强度的影响，我们首先需要针对C30混凝土形成初期的普通胶凝材料进行试验，确定其是否相容于两种减水剂，其中涉及试验材料包括混凝土搅拌的原材料，如粉煤灰、粗骨料、细骨料、水等，以及试验所用聚羧酸减水剂、萘系高效减水剂、增效剂等三种混凝土外加剂。
2.2试验过程
根据《水泥与减水剂相容性试验方法》及相关前人研究成果，可确定相容性试验的试验方法。其中，应采用对照试验的方法固定水泥、粉煤灰、水的用量，观察在一定增效剂掺量下不同时间不同减水剂掺量的相容结果。这里我们固定水泥用量为280g，用水量为175g，粉煤灰为70g，增效剂掺量固定30g，然后将所有材料移至烧杯，进行一定时间搅拌，观察搅拌后生成浆体200ml的时间节点，设该节点为初始Marsh时间。然后，使用Marsh测试仪测定浆体的60分钟Marsh时间，将数据进行记录，形成复掺外加剂相容性试验报告表格，如表一。
表一：复掺外加剂相同性试验结果报告表
2.3试验结果
根据表一报告内容，可分析混凝土浆体与外加剂的相容程度，其中，浆体的流动性即外加剂的相容程度会随着Marsh时间的增长而降低，且当达到一定外加剂掺量后，浆体流动性会呈现饱和状态，此时浆体表面往往会出现渗水和凝结现象。具体来说，若饱和点出现较早，初始Marsh时间较短，且在饱和点超出之后不会出现渗水现象，则证明外加剂与试验使用胶凝材料相容性较好，反之则证明相容性较差。由此，可寻找并确定适合混凝土配合比的外加剂种类及含量，同时可将饱和点设置为混凝土搅拌时的外加剂掺量，一方面可减少混凝土凝结、离析等问题的出现，另一方面可改善胶凝材料与所用减水剂间的相容性，保证混凝土的质量和强度。此外，对上文报告表中的数据进行统计绘图，可以形成Marsh试验曲线图，观察曲线可确定初始Marsh时间的拐点，具体数值为22.7秒，同时经过计算，可得两种减水剂的最佳掺量，其中萘系高效减水剂在19.5%时会达到最佳掺量，聚羧基减水剂在1.31%时会达到最佳掺量，且两种减水剂均在Marsh时间60min时的饱和副作用最小。
3 复掺增效剂与不同类型减水剂下C30混凝土性能影响的比对试验
3.1试验材料
根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》等对于混凝土强度的相关规定，本文所研究的C30混凝土指的是强度位于30Mpa和35Mpa之间的混凝土，而对于C30混凝土来说，其用料与上文中的胶凝材料基本相同。在本实验中，我们采用了细度为21.9%，28小时活性指数为77.3%的二级粉煤灰，细骨料采用含泥量约0.29%的西江河砂，粗骨料采用压碎指标为6.5%的混合规格花岗岩碎石。同时，我们选用了减水率约28.5%的高效聚羧酸减水剂、减水率约19.5%的萘系高效减水剂、减水率约2%的增效剂等三种外加剂。
3.2试验设计
由于试验需要观测粉煤灰、砂、碎石、水在相同容量下两种减水剂在不同增效剂掺量下的影响效果，需借助对照试验的试验理论进行试验组合划分，且为了同时测试两种水泥用量下对于试验结果的影响，增加了280千克每立方和252千克每立方两种对照情况，最终形成了八组对照试验，如表二，具体可按照表内数据进行分组试验。
表二：不同减水剂种类和含量下C30混凝土性能试验设计表
表三：增效剂与减水剂复掺的混凝土性能试验结果比对表
3.3试验方法
在具体试验中，一方面需按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，对混凝土坍落度和含气量进行试验，另一方面需按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行混凝土强度试验。需要注意的是，在实际试验中还需要遵守《普通混凝土质量检验方法标准》《混凝土试验用搅拌机标准》《混凝土坍落度测试仪使用标准》等一系列相关规定，要严格就混凝土试验、试验设备、试验过程、试验技术进行规范管理。
3.4试验结果
在分别完成八组对照试验后，可分别观测出不同试验条件下混凝土的坍落度、含气量和抗压强度，最终可得出增效剂与减水剂复掺的混凝土性能试验结果比对表，如表三。可以看出，在水泥用量为280千克每立方，不添加增效剂，使用聚羧基减水剂的条件下，混凝土的坍落度最高；其次，以第六组含气量最高的结果来看，增效剂会与引气性较强的减水剂发生反应以导致混凝土含气量的增高，且可通过调整增效剂含量控制混凝土的含气量，防止含量过高给混凝土强度带来影响；最后，由于混凝土试验的最终目的是寻找最高抗压强度的混凝土配比，因此可按照试验结果采用第二组试验条件进行实际的混凝土生产，即使用聚羧基减水剂和0.6%的增效剂。
4 结束语
综上，本文借助对照试验分析了聚羧基减水剂和萘系高效减水剂在不同混凝土水泥含量和增效剂含量下对混凝土性能的影响，最终确定了最适合实际混凝土生产的配比。但是，本文只针对了两种常用减水剂，对于其他减水剂并没有展开分析，因此仍需要相关研究人员进行进一步的研究和试验。
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论文作者:刘勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：增效剂论文; 混凝土论文; 减水剂论文; 水泥论文; 外加剂论文; 两种论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第8期论文;