金世鑫

（中國葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司,湖北 宜昌 443002）

0 引言

外加劑含固量是指外加劑溶液中的固體組份含量，常見為陰離子表面活性劑，由木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽甲醛聚合物等組成，加入混凝土拌合物后對水泥顆粒有分散作用，能改善其工作性能；能在維持混凝土性能基本不變的前提條件下，有效減少單位混凝土拌合物的水泥用量與用水量，既可以節(jié)約成本，還可以改善混凝土拌合物的流動性[1]。

本文結(jié)合某工程建設(shè)過程中的實際情況，通過對比試驗分析研究了不同外加劑含固量對混凝土性能所產(chǎn)生的影響，為各類建筑工程中外加劑的應(yīng)用提供借鑒。

1 原材料試驗

1.1 水泥

室內(nèi)試驗采用某品牌P·O42.5水泥。水泥物理力學(xué)性能檢測結(jié)果見表1。

表1 水泥物理力學(xué)性能檢測結(jié)果

從表1可以看出，該品牌水泥所檢項目滿足《通用硅酸鹽水泥》（GB 175-2007）標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1.2 粉煤灰

室內(nèi)試驗采用某品牌F類I級粉煤灰。粉煤灰品質(zhì)檢測結(jié)果見表2。

表2 粉煤灰品質(zhì)檢測結(jié)果

從試驗結(jié)果可以看出，該品牌F類I級粉煤灰所檢項目滿足《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T 5055-2007）標(biāo)準(zhǔn)對F類I級粉煤灰的要求。

1.3 細(xì)骨料

室內(nèi)試驗采用工程自建砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn)的人工砂。試驗用砂通過5mm篩進(jìn)行篩分，采用粒徑＜5mm的砂。品質(zhì)檢測執(zhí)行《水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》（DL/T 5151-2014）標(biāo)準(zhǔn)，檢測結(jié)果見表3，顆粒級配檢測結(jié)果見表4。

表3 砂品質(zhì)檢測結(jié)果表

表4 人工砂顆粒級配檢測結(jié)果表

從表4可以看出，所檢項目滿足《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T 5144-2015）標(biāo)準(zhǔn)對人工砂的要求。

1.4 粗骨料

采用工程自建砂石系統(tǒng)生產(chǎn)的人工碎石，分5～20mm（5～10mm、10～20mm）、20～40mm兩級，骨料運至試驗室進(jìn)行沖洗篩分處理。處理后的骨料品質(zhì)檢測結(jié)果見表5。

表5 粗骨料品質(zhì)檢測結(jié)果

從表5可以看出，所檢項目滿足《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.5 外加劑

室內(nèi)試驗減水劑采用某品牌聚羧酸高性能減水劑和引氣劑。摻外加劑后混凝土性能檢測：減水率、含氣量、初凝時間、終凝時間、凝結(jié)時間差、泌水率比、抗壓強(qiáng)度比等[2]，檢測結(jié)果見表6、表7。

表6 摻減水劑混凝土性能試驗結(jié)果

表7 摻引氣劑混凝土性能試驗結(jié)果

1.6 拌和用水

采用工程用水，共分析取樣檢測2組，結(jié)果均滿足《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T 5144-2015）標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢測結(jié)果見表8。

表8 水質(zhì)品質(zhì)檢測結(jié)果統(tǒng)計

2 高性能減水劑最優(yōu)含固量試驗

試驗采用外加劑生產(chǎn)廠家提供的不同濃度的高性能減水劑，減水劑的摻量都為0.6%。減水劑樣品三份：A號樣含固量35%、B號樣含固量30%、C號樣含固量26%。

2.1 高性能減水劑適應(yīng)性試驗

試驗方法采用《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB 50119-2013）附錄A“混凝土外加劑對水泥的適應(yīng)性檢測方法”。選擇某工程的C30W8F100配合比的混凝土進(jìn)行試驗，將配合比中粗骨料去掉，用水量及膠凝材料不變進(jìn)行適應(yīng)性試驗，檢測初始擴(kuò)展度0min、30min、60min、90min擴(kuò)展度損失情況。適應(yīng)性試驗配合比為C30W8F100每方材料用量為：水泥263kg、粉煤灰88kg、細(xì)骨料762kg、粗骨料1082kg、水151kg。試驗結(jié)果見表9。

表9 減水劑適應(yīng)性試驗結(jié)果

從表9可以看出B號樣適應(yīng)性較好，故選擇B號樣進(jìn)行下一步試驗。

2.2 高性能減水劑減水率、抗壓強(qiáng)度比試驗

試驗參照《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》（DL/T 5100-2014），采用A號、B號、C號三個高性能減水劑樣品摻量按0.6%進(jìn)行試驗，對高性能減水劑的減水率、含氣量、抗壓強(qiáng)度比進(jìn)行檢測，試驗結(jié)果見表10。

表10 高性能減水劑減水率抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果

從表10可以看出，A號、B號、C號三個不同含固量高性能減水劑所檢項目均符合《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》（DL/T 5100-2014）標(biāo)準(zhǔn)對緩凝型高性能減水劑的要求。

3 混凝土性能試驗

試驗分別采用兩種不同含固量高性能減水劑（A樣35%含固量、B樣30%含固量）、C30W8F100兩種坍落度（常態(tài)70～90mm、泵送160～180mm）進(jìn)行混凝土拌和物性能檢測及混凝土力學(xué)性能檢測[3]，試驗配合比見表11。

表11 試驗選取混凝土配合比

3.1 混凝土拌和物性能試驗

混凝土拌和物性能檢測試驗結(jié)果見表12，試驗初始狀態(tài)見圖1所示。

表12 混凝土拌和物性能檢測結(jié)果

圖1 不同含固量減水劑對混凝土拌和物的影響試驗

從表12和圖1試驗結(jié)果可以看出：

（1）摻A號減水劑常態(tài)混凝土坍落度過大，和易性較差，有泌水和離析現(xiàn)象。

（2）摻B號減水劑常態(tài)混凝土和易性好，坍落度滿足配合比設(shè)計要求，從坍落度、含氣量的經(jīng)時損失都能滿足現(xiàn)場施工要求。

（3）摻A號減水劑泵送混凝土拌和物初始就出現(xiàn)泌水、離析現(xiàn)象，混凝土施工性能較差。

（4）摻B號減水劑泵送混凝土和易性較好。

（5）從混凝土拌和物坍落度經(jīng)時損失、含氣量經(jīng)時損失看，A、B兩個樣混凝土坍落度損失都較小。

3.2 混凝土力學(xué)性能試驗

摻不同含固量減水劑的混凝土抗壓強(qiáng)度見表13。

表13 摻不同減水劑混凝土力學(xué)性能試驗結(jié)果

從表13 中可以看出：摻2 種減水劑混凝土7d、28d強(qiáng)度接近；摻減水劑常態(tài)混凝土7d、28d 強(qiáng)度低于泵送混凝土7d、28d 強(qiáng)度；摻A、B 號減水劑常態(tài)混凝土強(qiáng)度與C2 標(biāo)配合比報告中混凝土強(qiáng)度接近，泵送混凝土28d強(qiáng)度比C2標(biāo)配合比報告中混凝土28d強(qiáng)度高8MPa左右[4]。

4 結(jié)束語

分析以上試驗結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：

（1）不同含固量的高性能減水劑的性能試驗結(jié)果、產(chǎn)品的品質(zhì)檢測結(jié)果都能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）從產(chǎn)品適應(yīng)性來看，高含固量的產(chǎn)品由于減水率過高，容易出現(xiàn)泌水、離析等不良現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土性能難以把控。

（3）從混凝土性能來看，減水劑含固量越高，減水率越大，從而使混凝土拌合物的單位用水量減小，膠凝材料也隨之減少，導(dǎo)致混凝土泵送性能變差。

（4）從檢測結(jié)果來看，相同水灰比情況下，摻高性能減水劑的混凝土強(qiáng)度會隨著膠凝材料的增加而增加。

（5）綜合來看，如果外加劑含固量過高，減水劑摻量會降低，會造成減水劑敏感性提升，不利于拌和質(zhì)控；反之，如果外加劑含固量過低，則減水劑摻量會提高，工程采購成本增加。

（6）考慮到減水劑的含固量可能會因現(xiàn)場材料變化而變化，從工程質(zhì)量控制角度來看，不建議將減水劑的含固量設(shè)置硬性指標(biāo)，宜在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，選擇合適區(qū)間的含固量，單從本次試驗而言，將減水率控制在27%～30%之間滿足實際施工需求，而本工程的招標(biāo)文件規(guī)定減水劑含固量＞35%。

混凝土及混凝土外加劑將繼續(xù)在土木工程領(lǐng)域中拓寬應(yīng)用范圍，各個項目應(yīng)結(jié)合工程實際情況，從原材料的品質(zhì)、種類、經(jīng)濟(jì)成本及時間成本統(tǒng)籌考慮，要敢于嘗試，細(xì)心總結(jié)，在混凝土性能調(diào)整上不斷研究改進(jìn)。