高國成，叢曉光，王楠楠

（威海冠宏商品混凝土有限公司，山東　威?！?64200）

聚羧酸減水劑與混凝土適應性的調(diào)整與管理

高國成，叢曉光，王楠楠

（威海冠宏商品混凝土有限公司，山東威海264200）

我國外加劑技術在不斷地更新和發(fā)展，其中聚羧酸外加劑正以較快地發(fā)展速度讓預拌混凝土行業(yè)接受并廣泛投入使用，但是聚羧酸產(chǎn)品質(zhì)量本身還存在一定的質(zhì)量缺陷。采用一些萘系和脂肪類外加劑調(diào)整的方式和小料對聚羧酸這種產(chǎn)品進行調(diào)整，已經(jīng)失去了意義，需要從一個全新的角度進行適應性調(diào)整，怎么去克服這種缺陷而更好地發(fā)揮聚羧酸本身的優(yōu)勢，本文通過一些實踐調(diào)整案例分析聚羧酸不適應調(diào)整和研究結(jié)果。

聚羧酸；適應性；生產(chǎn)管理

0　前言

隨著外加劑技術的不斷提高，從最早的第一代外加劑以木鈣，木糖類為代表，改變了混凝土質(zhì)量差，強度低的現(xiàn)狀。由于第一代外加劑的減水率低，逐漸被第二代外加劑所取代，當時全國攪拌站 80%～90% 以上都在使用的以脂肪族和萘系為主的，減水率在 20% 左右的外加劑。它的減水率遠遠大于第一代外加劑的減水率，一直被大多數(shù)攪拌站所親睞。而第三代外加劑就是聚羧酸，按照種類和合成工藝分為聚醚、聚酯。第三代外加劑的功能相對于第二代，減水率提高，一般在 25%～40%，不像二代外加劑要根據(jù)不同的水泥、不同的批次、不同的季節(jié)，都要調(diào)整。配制高強混凝土使用效果特別好，所以一直在高鐵，高架橋使用。而聚羧酸減水劑的用量低、減水率高、適應性廣、收縮小、環(huán)保無污染等特點，迎合了目前混凝土市場的需求，尤其是目前混凝土市場競爭如此激烈，使用聚羧酸成本上節(jié)約不少。每種產(chǎn)品都有自己的優(yōu)點，但是缺點也無法回避，它對砂子的含泥量、單方用水量、溫度等都非常敏感，作用效果滯后等特點又給攪拌站帶來了很多管理上的麻煩。這就要求技術人員要不斷對聚羧酸的混凝土進行研究，首先要對聚羧酸外加劑與水泥的適應性進行試驗和研究，其次要進行生產(chǎn)過程中的各個點的監(jiān)控和管理。如何進行聚羧酸外加劑混凝土適應性調(diào)整和過程管理，筆者根據(jù)實踐經(jīng)驗淺析一下聚羧酸外加劑不適應的調(diào)整和研究結(jié)果。

1　試驗條件

水泥：P?O42.5R 水泥，強度為 46MPa。

粉煤灰：采用 I 級粉煤灰，細度為 6%，需水量比為90%。

礦渣粉：采用 S95 級，活性指數(shù)在 102%。

砂子：采用粗砂，細度模數(shù)為 3.2，含泥量為 1.8%，含石量為 2%～5%。

石子：采用5～20mm 連續(xù)級配，針片狀含量在70%～80%。

外加劑：采用 A、B 兩公司生產(chǎn)的外加劑，減水率在20%～40%。

根據(jù)以上原材料進行的配合比設計，配合比見表 1。

表1　設計強度等級為 C30kg/m3

2　試驗過程

觀察外加劑與各個材料的適應性最為直接的方法就是“試拌法”。

試驗一：采用 B 公司生產(chǎn)的 WKY 型聚羧酸，試拌20L，攪拌機出機狀態(tài)表面出現(xiàn)輕微的泌漿，并且砂漿包裹石子差，石子外露嚴重，出機約 2 分鐘后，坍落度損失殆盡，此次試驗完全證明了該種聚羧酸外加劑與膠凝材料適應性差；

試驗二：在試驗一的基礎上，B 公司外加劑廠技術人員增加少量的引氣劑（解決和易性問題）和 NaHCO3、NaSO4（解決坍落度損失過快），經(jīng)過調(diào)整發(fā)現(xiàn)，出機狀態(tài)略微好轉(zhuǎn)，但是包裹性依然滿足不了泵送和施工的要求，10min 后坍落度開始損失，并且和易性嚴重變差，流動性逐漸變?nèi)?，此次試驗說明增加小料調(diào)整是可以調(diào)整適應性關系的。

試驗三：在試驗二的基礎上，B 公司外加劑廠技術人員進一步調(diào)整小料的比例，同時增加了六偏磷酸鈉和少量糊精，混凝土出機狀態(tài)基本良好，但是還是部分石子裸露，流動性，保水性良好，出機 30 分鐘后開始損失，40 分鐘后損失嚴重，由于天氣漸冷，考慮實際生產(chǎn)需要，暫時調(diào)整至此，投入生產(chǎn)使用。試驗三混凝土狀態(tài)見圖 1。

試驗四：采用 A 公司外加劑廠生產(chǎn)的聚羧酸外加劑，試拌 20L，攪拌機出機狀態(tài)良好，凝聚性、保水性、流動性均符合要求，出機 5～10min 坍落度損失殆盡，流動性很差。此次試驗說明該種聚羧酸外加劑與膠凝材料部分適應，與某種材料存在抵觸反應。

試驗五：在試驗四的基礎上，煙臺中建外加劑廠在不使用小料調(diào)整的前提下，調(diào)整聚羧酸里面的保坍劑的比例，經(jīng)過多次試驗效果沒有明顯改善，說明該聚羧酸里面的保坍成分與膠凝材料存在不適應。

試驗六：在試驗五的基礎上，煙臺中建外加劑廠更換了另一種保坍劑，在不使用任何小料的情況下，混凝土的出機狀態(tài)良好，流動性、凝聚性、保水性均符合要求，坍落度保持在 60min，損失 1～2cm，至此調(diào)整符合現(xiàn)在氣候條件下生產(chǎn)混凝土，準備投入使用。試驗六混凝土狀態(tài)見圖 2。

圖1　試驗三混凝土狀態(tài)

圖2　試驗六混凝土狀態(tài)

3　實際生產(chǎn)

經(jīng)過多次試驗室試驗上述試驗三，采用 B 公司調(diào)整的聚羧酸。在實際生產(chǎn)中，攪拌站出機質(zhì)檢發(fā)現(xiàn)，混凝土的包裹性差，配合比的砂率又進行了增加，發(fā)現(xiàn)還是包裹性略差，流動性和保水性基本滿足要求?，F(xiàn)場質(zhì)檢發(fā)現(xiàn)，近距離（從出站到泵送 30min 左右）的工地發(fā)現(xiàn)坍落度有損失，但基本上滿足泵送；遠距離（從出站到泵送 60min 左右）質(zhì)檢反饋情況是，坍落度損失過大，無流動性，混凝土表面發(fā)干，發(fā)澀。

經(jīng)過多次反復試驗的上述試驗六，采用煙臺中建調(diào)整的聚羧酸外加劑，在實際生產(chǎn)投入使用，攪拌站出機質(zhì)檢發(fā)現(xiàn)混凝土的和易性良好，滿足出場的要求，現(xiàn)場遠距離和近距離泵送完全符合要求，不存在現(xiàn)場工人加水的情況。經(jīng)過多次的實際生產(chǎn)觀察除和易性滿足要求外，坍落度基本保持在60分鐘基本上不損失。

4　聚羧酸混凝土生產(chǎn)管理

骨料進廠關：聚羧酸對材料的含泥量及其敏感，含泥量越小，聚羧酸的減水效果越好；含泥量變大，聚羧酸的減水率將大幅度減少，混凝土狀態(tài)嚴重變差。除了材料科外觀的檢查外，試驗室人員每月固定抽查，不定期的到料場巡檢，保持原材料的進廠關。

4.1進廠檢驗關

聚羧酸產(chǎn)品進廠必須做到車車檢驗，檢驗包括外觀檢測和實際試驗，外觀檢測觀察顏色和聞氣味；實際檢驗按照國家標準檢驗它與膠凝材料的適應性關系。由于外加劑廠不但生產(chǎn)聚羧酸，還有可能生產(chǎn)萘系、脂肪族，防止運輸罐沒有清理干凈而造成聚羧酸減水劑出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以要嚴格把控進廠檢驗關。

4.2存放關

當前聚羧酸泵送劑是由減水型和保坍型為主料復配的環(huán)保無污染產(chǎn)品，是有機物的合成產(chǎn)品，長期存放，會出現(xiàn)分層、變質(zhì)情況，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，盡量短時間內(nèi)存放外加劑。由于聚羧酸對鐵有腐蝕性，應采用塑料罐或者處理后的鐵容器進行存放，并且安裝攪拌功能，在使用過程中，可適當進行攪拌，保持聚羧酸產(chǎn)品的均質(zhì)性。

4.3攪拌關

聚羧酸外加劑摻加混凝土的作用效果相比萘系、脂肪類的比較滯后，所以攪拌時間應適當延長，延長時間通過試驗和實際生產(chǎn)決定。同時聚羧酸外加劑對混凝土用水量相當敏感，所以要求操作人員要有較高的業(yè)務素質(zhì)，同時質(zhì)檢人員做好混凝土開盤鑒定和過程出廠抽查工作，共同保證混凝土出廠時符合要求。

4.4溫度關

通過試驗發(fā)現(xiàn)，聚羧酸對溫度敏感，尤其是低溫。坍落度大的情況下，停放一定的時間，聚羧酸會出現(xiàn)坍落度變大，表面泌漿情況。因此尤其在低溫天氣，早晚生產(chǎn)混凝土坍落度要適當減少，外加劑用量可適當降低。

5　結(jié)論

聚羧酸為第三代外加劑，在預拌混凝土行業(yè)中使用較少，包括一些聚羧酸的技術規(guī)范不健全，很多攪拌站技術人員對聚羧酸產(chǎn)品了解甚少。它與膠凝材料的適應性的特點與第二代外加劑存在明顯的區(qū)別，技術管理上與第二代外加劑也大相徑庭。這就需要攪拌站技術人員不斷通過試驗和實踐來研究聚羧酸這種新型產(chǎn)品。

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高國成，威海冠宏商品混凝土有限公司，主要從事混凝土產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制。