陳健聰 李劍鋒

摘要：本文主要從實(shí)驗(yàn)的角度分析了抗泥型聚羧酸高性能減水劑的制備過程，該減水劑能發(fā)揮優(yōu)異的抗泥性能，而且此減水劑對(duì)砂石料泥含量也不是十分敏感，其優(yōu)勢在于適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)水泥、混凝土摻合料等多種環(huán)境條件（砂石料泥含量變化造成的摻量、塌損劇烈變化），以此來有效地控制羧酸減水劑性能的浮動(dòng)與變化，試驗(yàn)研究表明抗泥型聚羧酸高性能減水劑能發(fā)揮更理想的功能，有著更高的混凝土分散性，能提升混凝土強(qiáng)度，整體性能更為優(yōu)異（能更好的防止含泥量變化對(duì)混凝土性能的影響，能更好的阻止泥粉對(duì)水泥水化晶體形成造成的影響）。

關(guān)鍵詞：抗泥型聚羧酸減水劑;制備試驗(yàn);混凝土

0?前言

為了提高混凝土質(zhì)量，必須選擇優(yōu)質(zhì)的原料。然而，當(dāng)前很多的砂石材料內(nèi)含泥量較高，這無疑將影響到混凝土的生產(chǎn)加工，傳統(tǒng)的聚羧酸高性能減水劑能對(duì)砂石內(nèi)的含泥量浮動(dòng)情況產(chǎn)生較為敏感的反應(yīng)，也就是減水劑分子可能受到泥土的吸附作用，從而使得減水效果急劇下降?；诰埕人釡p水劑分子結(jié)構(gòu)較為靈活，容易改造、設(shè)計(jì)、優(yōu)化等特點(diǎn)，可以從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，利用抗泥性能官能團(tuán)，同時(shí)，借助引發(fā)劑來重新生成抗泥效果優(yōu)的聚羧酸減水劑母液，也要配合抗泥犧牲劑，從而優(yōu)化提升其抗泥性能，發(fā)揮其在混凝土性能調(diào)配方面的諸多優(yōu)勢功能，能有效地控制因?yàn)樯笆瘍?nèi)含泥量太多造成的混凝土流動(dòng)性差、坍落度損失快等問題。經(jīng)過試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，這一試驗(yàn)方法不僅能減少成本投入，還能達(dá)到理想的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1?試驗(yàn)

原材料

第一，合成用原料

本試驗(yàn)所需的合成用原料為：甲基烯丙基聚氧乙烯醚，雙氧水、丙烯酸、抗壞血酸，去離子水。

第二，性能測試材料

水泥，型號(hào)為：中材享達(dá)P.II 42.5R水泥，臺(tái)山國華電廠二級(jí)粉煤灰，人工破碎獲得的粗骨料，5-25mm連續(xù)級(jí)配石子，細(xì)骨料，要控制其含泥量在2%，細(xì)度模數(shù)為2.7的北江砂，自篩土：來自于工地現(xiàn)場取樣的黃泥，經(jīng)曬干處理，取得0.075mm的細(xì)粉顆粒。同時(shí)，還要準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)砂、緩凝劑、引氣劑、犧牲劑、普通聚羧酸減水劑，調(diào)配制得的聚羧酸減水劑。

第三，儀器與設(shè)備

合成儀器設(shè)備，電子天平、電子臺(tái)秤、水泥凈漿攪拌機(jī)、水泥膠砂攪拌機(jī)、強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)設(shè)備，壓力試驗(yàn)機(jī)。

1.2 抗泥型聚羧酸減水劑母液的合成

按照特定比例的聚醚單體添加至四口燒瓶內(nèi)，此燒瓶內(nèi)配設(shè)了攪拌器、溫度計(jì)、滴加設(shè)備，同時(shí)，向燒瓶內(nèi)添加去離子水，均勻攪拌，確保聚醚單體與水體徹底地融合在一起，而且發(fā)生溶解，再向內(nèi)部添加雙氧水，同步滴入A料，B料，它們分別為：AA與封端酰胺磷酸酯和水調(diào)配形成的溶液，前者需要滴入3小時(shí)，后者則需要滴加三個(gè)半小時(shí)，整個(gè)過程都維持均勻、勻速地滴加，整個(gè)過程的合成溫度可設(shè)計(jì)成：20-30攝氏度，這兩個(gè)類型的料添加以后，則要持續(xù)保溫一小時(shí)則完成了聚合的過程，在此基礎(chǔ)上自然地降低母液的溫度，然后再進(jìn)行補(bǔ)水處理，而且要調(diào)節(jié)溶液的酸堿值，使其處于5-6范圍內(nèi)，最終獲得固體含量在40%的抗泥型聚羧酸減水劑母液。

1.3外加劑的復(fù)配

外加劑選擇普通減水劑母液，同時(shí)，也要選擇抗泥型羧酸母液，同時(shí)添加同等比例的緩凝劑、引氣劑，同時(shí)，也要將犧牲劑三聚磷酸鈉按照特定比例添加至HQ-KN內(nèi)，加工制備成：普通聚羧酸減水劑，抗泥型聚羧酸減水劑，其復(fù)配比例統(tǒng)計(jì)如下表1所示：

1.4 性能測試法

第一，水泥凈漿流動(dòng)度：根據(jù)混凝土外加劑的相關(guān)試驗(yàn)規(guī)范與方法來加以測試，減水劑的折固摻量達(dá)到0.16%。

第二，混凝土試驗(yàn)。把河砂、自篩土都分別按照特定比例來加以調(diào)配、混合，調(diào)配混凝土里總的含泥量，具體的含泥量分別為：2%，4%，6%。參照規(guī)定的配合比，外加劑的摻入量設(shè)為以200mm±20mm塌落度，擴(kuò)展以520mm±20mm為出機(jī)工作性能，參照普通混凝土拌合物檢測的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，首先借助混凝土攪拌機(jī)來逐步地對(duì)混凝土混合物加以攪拌，并各自檢測混凝土拌合物的出機(jī)坍落度、一個(gè)小時(shí)的坍落度，參照混凝土力學(xué)性能的相關(guān)試驗(yàn)法和標(biāo)準(zhǔn)，把拌合物進(jìn)行均勻地?cái)嚢?，而且要將其添加至試模?nèi)，等到其拆模以后，再添加至養(yǎng)護(hù)箱，對(duì)其實(shí)施充分地養(yǎng)護(hù)，確保拌合物達(dá)到預(yù)期的齡期以后，才能對(duì)應(yīng)開展力學(xué)性能檢測。

2?試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 凈漿試驗(yàn)

各個(gè)含泥條件下，可以把抗泥型聚羧酸減水劑，普通聚羧酸減水劑等實(shí)施凈化處理，并開展對(duì)照試驗(yàn)，最后結(jié)果數(shù)據(jù)如下表2所示：

通過上表能看到：在沒有添加自篩土的模式下，抗泥型聚羧酸減水劑能夠很好地分散水泥，對(duì)應(yīng)的分散保持性也十分理想，添加自篩土越來越多時(shí)，和傳統(tǒng)的聚羧酸減水劑對(duì)比起來，能發(fā)揮更理想的分散保持性。

2.2 混凝土試驗(yàn)

通過觀察試驗(yàn)數(shù)據(jù)能得出：含泥量較少時(shí)，無論是普通的減水劑還是抗泥減水劑，這兩種減水劑都體現(xiàn)出超強(qiáng)的混凝土坍落度，而且都具備一小時(shí)的坍落度保持性，同時(shí)，混凝土的和易性、流動(dòng)性都達(dá)到了理想的水平，然而，由于含泥量持續(xù)增加，這兩種減水劑的相關(guān)參數(shù)則發(fā)生變化，其中普通的減水劑的出機(jī)外加劑摻量越來越高、一小時(shí)坍落度保持值都逐漸變小，混凝土也不再具有良好的流動(dòng)性，抗泥型減水劑的性能則相對(duì)理想。當(dāng)含泥量達(dá)到6.0%時(shí)，兩種減水劑的優(yōu)勢則略有區(qū)別，其中抗泥型減水劑無論在任何一個(gè)混凝土齡期，都能有效地提升混凝土的抗壓強(qiáng)度。參考試驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果能看出：抗泥母液的分子導(dǎo)向抗泥官能團(tuán)以后，因?yàn)槠溆兄陨淼膹?fù)雜側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，有效地抑制了泥漿的吸附，而且減水劑內(nèi)的抗泥犧牲劑可以提前被泥土所吸收，從而最大程度地提高了混凝土內(nèi)部的有效減水劑量，從而有效地優(yōu)化混凝土的最初出機(jī)外加劑摻量，一小時(shí)的保持性能，增強(qiáng)混凝土在各個(gè)齡期的抗壓強(qiáng)度?，F(xiàn)實(shí)的運(yùn)用中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)砂石骨料類似的原材料質(zhì)量反復(fù)變化、浮動(dòng)，含泥量過多或過少時(shí)，難免將對(duì)一般的聚羧基減水劑的功能和成效帶來一定的影響，當(dāng)混凝土的性能、保持性等受到影響時(shí)，對(duì)應(yīng)的工程的混凝土澆筑也將受到影響，抗泥型聚羧酸減水劑不會(huì)對(duì)含泥量的浮動(dòng)情況產(chǎn)生較大的感受，特定的含泥量范圍內(nèi)，混凝土的最大流動(dòng)度、工作性能等都能維持理想狀態(tài)，達(dá)到工程施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。

3?結(jié)論

（1）常規(guī)條件下，由于受到催化劑的影響，借助鏈轉(zhuǎn)移劑，引進(jìn)抗泥官能團(tuán)封端酰胺磷酸酯，對(duì)應(yīng)有效地調(diào)節(jié)不同合成材料的理想反應(yīng)比例，可以把抗泥官能團(tuán)轉(zhuǎn)接至梳型構(gòu)造的聚羧酸分子側(cè)鏈，憑借利用側(cè)鏈抗泥基團(tuán)，則使得粘土難以吸進(jìn)層間，以此來控制粘土的吸附功能。

（2）在抗泥型減水劑調(diào)配過程中，需要減水劑母液、犧牲劑、引氣劑等的綜合調(diào)配，含泥量低于6%的混凝土，和普通的聚羧酸減水劑對(duì)比起來，能夠發(fā)揮良好的分散性功能，也具有超強(qiáng)的減水率，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度也得以優(yōu)化?？鼓酄罹埕人崮敢赫w的生產(chǎn)加工較為簡單，而且整個(gè)加工過程也相對(duì)環(huán)保、綠色、節(jié)能，最主要的是無需投入較大的成本，從而體現(xiàn)出理想的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。

（3）試驗(yàn)所制得的抗泥型聚羧酸減水劑可以妥善地優(yōu)化減水劑的抗泥性能與理想的保坍性，而且變異系數(shù)對(duì)比得出，此減水劑能更好地適應(yīng)環(huán)境，能妥善地解決好減水劑和混凝土基材的相容性問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王子明.混凝土高效減水劑[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2] 王子明.聚羧酸系高性能減水劑[M].中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3] 繆昌文.高性能混凝土外加劑[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[4] 郭延輝.聚羧酸系高性能減水劑及其應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[5] CCES 01-2004 （2005修訂版）.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南?[S].2005.

[6] 王子明，吳昊，徐瑩，等.黏土對(duì)聚羧酸減水劑應(yīng)用性能的抑制機(jī)理[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2014，17（2）：234-238.

[7] 宋作寶，姚燕，李婷，等.緩釋型聚羧酸減水劑的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2017，20（4）：563-568.