馬志武

（福建東南鐵正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）

混凝土減膠劑，也稱混凝土增效劑，是一種區(qū)別于混凝土減水劑的新型混凝土添加劑，其主要特點(diǎn)是相同的強(qiáng)度等級(jí)下，在適量減少水泥用量的情況，可以保證混凝土的力學(xué)性能不降低，同時(shí)混凝土的工作性和體積穩(wěn)定性都有不同程度的提高[1]。當(dāng)前減膠劑在應(yīng)用過(guò)程中還存在比較多的問(wèn)題，主要的研究方向還是集中在對(duì)膠凝材料的減量的問(wèn)題上，減膠劑在混凝土不同材料間的適應(yīng)性問(wèn)題研究比較缺乏，因此本文通過(guò)對(duì)同配比下的不同材料與減膠劑的適應(yīng)性進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比，以便更好的為減膠劑的使用提供參考。

1 原材料

1.1 膠凝材料

水泥采用P.O 42.5 普通硅酸鹽水泥，分別選用A、B、C三種不同廠家的水泥。

粉煤灰：F類Ⅱ級(jí)粉煤灰，分別采用D、E兩種不同廠家的粉煤灰。

1.2 骨料

細(xì)骨料采用機(jī)制砂、中砂；粗骨料采用采用5～31.5mm碎石。

1.3 外加劑

減水劑：聚羧酸高效減水劑，具體摻量根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際確定；分別采用F、G、H三種不同廠家的減水劑。

減膠劑：采用某公司HX系列混凝土減膠劑。

2 試驗(yàn)方法

混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行，混凝土拌和物性能測(cè)試依據(jù)GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)依據(jù)GB/T50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 減膠劑用量對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

按照混凝土生產(chǎn)企業(yè)常用的C30 的配合比，在其他條件不變的情況下，試驗(yàn)按編號(hào)1～10 對(duì)減膠劑的摻量由小到進(jìn)行調(diào)整并將混凝土3d 抗壓強(qiáng)度及28d 抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比（其中原材料選用：水泥A、粉煤灰D、減水劑F），結(jié)果見表1。

表1 減膠劑用量對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

由表1 可知，減膠劑的摻量在0.6%時(shí)，混凝土3d 強(qiáng)度及28d強(qiáng)度均達(dá)到了最大值；摻量在0～0.6%時(shí)，隨著摻量的增大，強(qiáng)度逐漸增大；摻量在0.6%～1.0%時(shí)，隨著摻量的增大，強(qiáng)度逐漸減小。因此可以看出，減膠劑可以通過(guò)激發(fā)或提高膠凝材料分散度，提供豐富的水泥漿體，改善和優(yōu)化混凝土孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高混凝土致密度，混凝土強(qiáng)度得以提高[2]。但是減膠劑在混凝土中的作用是有限的，過(guò)度使用減膠劑甚至?xí)绊懟炷恋牧W(xué)性能。

3.2 不同種類水泥對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

由3.1 可知，C30 的配合比中減膠劑的用量選取0.6%比較合適，所以在其他條件不變的情況，采用A、B、C 三種不同水泥廠生產(chǎn)的水泥來(lái)驗(yàn)證對(duì)減膠劑性能的影響，其中對(duì)三種水泥分別做了比對(duì)試驗(yàn)（其中A-1、B-1、C-1為基準(zhǔn)試驗(yàn)），結(jié)果見表2。

表2 不同種類水泥對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

由表2 可知，三種水泥的強(qiáng)度的比對(duì)結(jié)果表明不同種類的水泥在相同的條件下對(duì)減膠劑的適應(yīng)性區(qū)別很大，第一種水泥A 強(qiáng)度增長(zhǎng)率最大（強(qiáng)度增長(zhǎng)率=（對(duì)比組強(qiáng)度-基準(zhǔn)組強(qiáng)度）/基準(zhǔn)組強(qiáng)度）；第二種水泥B 的強(qiáng)度增長(zhǎng)率明顯下降很多；第三種水泥C 強(qiáng)度增長(zhǎng)率基本沒變化。其原因可能與水泥的生產(chǎn)工藝和水泥的組分不同有關(guān)，減膠劑的主要作用在于激發(fā)水泥的活性，分散水泥分子使其可以更充分的進(jìn)行水化反應(yīng)。但是每個(gè)廠家的所用的水泥熟料與摻合料均有所區(qū)別，因此影響了減膠劑的使用效果。由此可知，水泥種類對(duì)減膠劑的影響非常大，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中必須選擇合適的水泥種類來(lái)搭配減膠劑使用才能達(dá)到預(yù)期的效果。

3.3 不同種類減水劑對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

在其他條件不變的情況，采用三種不同減水劑廠生產(chǎn)的減水劑F、G、H 來(lái)驗(yàn)證對(duì)減膠劑性能的影響，其中對(duì)三種減水劑分別做了比對(duì)試驗(yàn)（其中F-1、G-1、H-1 為基準(zhǔn)試驗(yàn)），結(jié)果見表3。

表3 不同種類減水劑對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

由表3 可知，在其他條件不變的情況，不同廠家的減水劑對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響非常小，強(qiáng)度的增加率基本相同，強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度比較大。其主要原因可能是減膠劑與聚羧酸的減水劑在混凝土的作用機(jī)理基本相近，都是提供于水泥的分散，增加了混凝土中的自由水含量，打開團(tuán)聚的絮凝結(jié)構(gòu)，使參與水化作用的水泥粒子比例增大，使混凝土強(qiáng)度有效提高。但減水劑分散能力有限，僅部分地分散了強(qiáng)度較弱的絮凝結(jié)構(gòu)，還有部分較高強(qiáng)度的絮凝結(jié)構(gòu)仍然存在[3]?；炷翜p膠劑則可進(jìn)一步分散這些強(qiáng)度較高的絮凝結(jié)構(gòu)，增加這些顆粒與水的接觸面積，從而增大水泥顆粒與水的接觸面積，提高水泥的水化程度。因此混凝土減膠劑對(duì)聚羧酸型減水劑有很好的補(bǔ)充增強(qiáng)作用[4]。

3.4 不同種類粉煤灰對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

其他條件不變的情況，采用兩種不同粉煤灰廠生產(chǎn)的粉煤灰D、E 來(lái)驗(yàn)證對(duì)減膠劑性能的影響，其中對(duì)兩種粉煤灰分別做了比對(duì)試驗(yàn)（其中D-1、E-1 為基準(zhǔn)試驗(yàn)），結(jié)果見表4。

表4 不同種類粉煤灰對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響

由表4 可知，在其他條件不變的情況，不同廠家的粉煤灰對(duì)減膠劑適應(yīng)性的影響比較小，3d 強(qiáng)度的增加率相差比較大，28d 強(qiáng)度增長(zhǎng)率相差比較小，其主要原因是不同廠家粉煤灰的原材組成有所區(qū)別?；炷翉?qiáng)度增加比較明顯主要是因?yàn)閾饺霚p膠劑，在減水劑的基礎(chǔ)上進(jìn)一步打開了水泥的絮凝結(jié)構(gòu)，增大水泥顆粒與水分子的接觸面積，促進(jìn)水泥水化，從而提高混凝土強(qiáng)度。

4 結(jié)論

混凝土減膠劑在摻量為0.6% 時(shí)，混凝土強(qiáng)度增加的最為明顯，摻量大于0.6%后，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)變小。在混凝土減膠劑的適應(yīng)性試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，水泥對(duì)混凝土的適應(yīng)性的影響最大；粉煤灰的影響次之；減水劑的影響最小。在使用混凝土減膠劑時(shí)，一定要在反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定最適合的混凝土原材才能達(dá)到預(yù)期的效果。