王琴，熊锃，朱炎寧

（中建西部建設(shè)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

早強(qiáng)劑與聚羧酸減水劑復(fù)配的研究

王琴，熊锃，朱炎寧

（中建西部建設(shè)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

本文將不同早強(qiáng)劑與聚羧酸進(jìn)行復(fù)配，研究了產(chǎn)品對(duì)混凝土拌合物工作性的影響，對(duì)比了不同早強(qiáng)劑對(duì)混凝土試塊早期強(qiáng)度與后期強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)表明當(dāng)三異丙醇胺的摻量在 0.25‰ 時(shí)，可獲得較好的早強(qiáng)效果，同時(shí)并不影響混凝土的后期強(qiáng)度。

早強(qiáng)劑；聚羧酸減水劑；強(qiáng)度

0 前言

隨著我國(guó)建筑工業(yè)化的發(fā)展，對(duì)提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑提出了要求，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為我國(guó)混凝土產(chǎn)業(yè)一個(gè)重要的發(fā)展方向。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)效率，縮短拆模時(shí)間，早強(qiáng)型混凝土減水劑已成為國(guó)內(nèi)外混凝土行業(yè)的研究熱點(diǎn)[1,2]。

聚羧酸高效減水劑具有減水率高、摻量低、坍落度損失小、適應(yīng)性廣以及混凝土耐久性?xún)?yōu)異的特點(diǎn)而受到大家青睞。但在具備優(yōu)異性能的同時(shí)，聚羧酸系減水劑中的緩凝組分也顯著延緩了水泥的水化，使得預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)周期加長(zhǎng)，延長(zhǎng)了蒸養(yǎng)時(shí)間，提高了養(yǎng)護(hù)能耗，降低了生產(chǎn)效率[3-5]。因此，尋找一種合適的早強(qiáng)劑與聚羧酸減水劑進(jìn)行復(fù)配，來(lái)實(shí)現(xiàn)聚羧酸減水劑的早強(qiáng)效果，這不僅有利于研究開(kāi)發(fā)功能性聚羧酸系減水劑，而且對(duì)聚羧酸系減水劑的推廣和應(yīng)用都具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)原材料

1.1.1 減水劑

本試驗(yàn)共選用兩種混凝土高效減水劑，一種為常用的TPEG 型聚羧酸減水劑（PC），減水率為 26%；另一種是目前在預(yù)制構(gòu)件中常用的高濃萘系減水劑，由四川吉龍有限公司提供。

1.1.2 早強(qiáng)劑

本試驗(yàn)選用硫酸鈉、硝酸鈣、亞硝酸鈉、三乙醇胺、三異丙醇胺作為早強(qiáng)劑，其性能指標(biāo)見(jiàn)表 1。

表 1 早強(qiáng)劑種類(lèi)及性質(zhì)

1.1.3 水泥

本試驗(yàn)采用青松水泥廠的 P·O42.5R 水泥，其性能指標(biāo)如表 2 所示。

1.2 試驗(yàn)方法

所選混凝土配合比為：水泥 290kg、粉煤灰 110kg、水160kg、砂 699kg、石 1141kg。按照普通混凝土試驗(yàn)方法測(cè)試不同時(shí)間坍落度，并制作混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試塊，采用(20±1)℃、相對(duì)濕度不小于 90% 的條件下養(yǎng)護(hù)，測(cè)試 3d、7d、14d、28d混凝土試塊強(qiáng)度。

2 結(jié)果與討論

將減水劑與早強(qiáng)劑進(jìn)行復(fù)配，測(cè)試摻聚羧酸減水劑（折固摻量 0.2%）、萘系減水劑（折固摻量 0.8%），以及早強(qiáng)劑改性后的聚羧酸減水劑（折合成聚羧酸減水劑固摻量 0.2%，早強(qiáng)劑摻量見(jiàn)表 3 所示）的分散性能和抗壓強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 3。

表 3 各摻量早強(qiáng)劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表 3 可以看出，摻有早強(qiáng)劑與沒(méi)摻早強(qiáng)劑的羧酸減水劑效果無(wú)論在混凝土流動(dòng)性還是混凝土試塊強(qiáng)度方面，都要優(yōu)于萘系減水劑。

2.1 早強(qiáng)劑對(duì)混凝土流動(dòng)性的影響

根據(jù)表 3 數(shù)據(jù)可以看出，早強(qiáng)劑復(fù)配改性后的聚羧酸外加劑對(duì)混凝土流動(dòng)性和流動(dòng)性保持能力都有一定影響。其中，硫酸鈉和硝酸鈣的加入對(duì)混凝土初始流動(dòng)性影響不大，但硫酸鈉的加入降低了混凝土的流動(dòng)性保持性能，亞硝酸鈉和三乙醇胺的加入使得混凝土的初始流動(dòng)性和流動(dòng)性保持能力均大幅下降，但總體效果均要比萘系減水劑好。

2.2 早強(qiáng)劑對(duì)混凝土試塊強(qiáng)度的影響

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在單摻聚羧酸外加劑時(shí)，混凝土的 3d 與 7d 強(qiáng)度與摻萘系時(shí)基本一致，而在后期強(qiáng)度上優(yōu)勢(shì)較明顯。硫酸鈉的加入，混凝土的早期強(qiáng)度并沒(méi)有明顯的變化，同時(shí)，當(dāng)硫酸鈉摻量過(guò)高，達(dá)到 7.5‰ 時(shí)，混凝土的 3d強(qiáng)度反而有所下降，從 13.9MPa下降到 13.5MPa；其余幾種早強(qiáng)劑的加入，都在一定程度上增加了混凝土的早期強(qiáng)度，其中，當(dāng)三異丙醇胺的摻量達(dá)到 0.5‰ 時(shí)，混凝土的 3d 強(qiáng)度可達(dá)到 18.7MPa，為空白聚羧酸樣的 135%，7d 強(qiáng)度可達(dá)到23.8MPa，為空白聚羧酸樣的 115%。綜合考慮混凝土分散性及試塊強(qiáng)度，選用三異丙醇胺作為聚羧酸減水劑復(fù)配用早強(qiáng)劑，當(dāng)摻量為 0.25‰ 時(shí)，混凝土坍落度可達(dá) 220mm，混凝土試塊 3d 強(qiáng)度可達(dá) 16.8MPa，7d 可達(dá) 23.9MPa，同時(shí)并不影響混凝土的后期強(qiáng)度。

3 結(jié)論

（1）摻有早強(qiáng)劑的聚羧酸減水劑對(duì)混凝土的初始分散性和分散性保持能力都有一定影響。其中，摻有硫酸鈉的聚羧酸外加劑對(duì)混凝土的初始分散性影響不大，但降低了水泥漿體的分散性保持能力；摻有硝酸鈣、亞硝酸鈉和三乙醇胺的聚羧酸外加劑使得混凝土的初始分散性和分散性保持能力均大幅下降，但總體均比高濃萘系要強(qiáng)。

（2）早強(qiáng)劑的加入，使得聚羧酸減水劑對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度都有一定影響。其中，硫酸鈉的加入并不能提高混凝土的早期強(qiáng)度；當(dāng)摻量分別為硝酸鈣 2.5‰、亞硝酸鈉 7.5‰、三乙醇胺 0.25‰ 時(shí)，混凝土的早期強(qiáng)度均得到了明顯的提高，但水泥漿體的分散性和分散保持性并不理想。

（3）摻有三異丙醇胺的聚羧酸減水劑，在混凝土分散性和混凝土試塊強(qiáng)度方面，均比高濃萘系要好，在聚羧酸高性能減水劑的復(fù)配過(guò)程中，當(dāng)三異丙醇胺的摻量在 0.25‰時(shí)，可獲得較好的早強(qiáng)效果，3d 強(qiáng)度可達(dá) 16.8MPa，7d 可達(dá)23.9MPa，同時(shí)并不影響混凝土的后期強(qiáng)度。

[1] 郭延輝，郭京育，趙霄龍，等．聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù)—發(fā)展趨勢(shì)、現(xiàn)狀和我們的任務(wù). 聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù)[C]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005: 1-10.

[2] 王子明，劉進(jìn)強(qiáng)．新型聚羧酸系超早強(qiáng)復(fù)合減水劑試驗(yàn)研究[J]．低溫建筑技術(shù)，2008(06): 15-17．

[3] 杜志芹，陳國(guó)新，祝燁然，等．早強(qiáng)型聚羧酸系減水劑的制備與性能研究[J]．混凝土，2011, 5: 94-96．

[4] J Widmer, U Sulser, T A Brge, et al. Multipurpose cement dispersing polymers for high fl ow and high strength concrete[P]. US 6387176, 2002: 5-14.

[5] 陳亞萍，楊廷雄，宋冬生，等．早強(qiáng)快凝型聚羧酸減水劑的制備與性能研究[J]．新型建筑材料，2013, 02: 9-11．

［通訊地址］新疆烏魯木齊雅山中路 418 號(hào)（830000）

The research of early strength agent on the compound admixtures of polycarboxylate superplasticizers

Wang Qin, Xiong Zeng, Zhu Yanning
(China West Construction Group Co., Ltd., Xinjiang Urumqi 830000)

The workability, early strength and late strength of concrete was different when concrete mixed the polycarboxylate superplasticizers with early strength agent. As addition of triisopropanolamine is 0.25‰, the early strength was better, and the late strength was not affected.

arly strength agent; polycarboxylate superplasticizers; strength

王琴（1988—），女，主要從事混凝土減水劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。