浅谈聚羧酸新型混凝土外加剂的应用

浅谈聚羧酸新型混凝土外加剂的应用

张燕燕

中国能源建设集团天津电力建设有限公司建筑公司天津市300380

【摘要】伴随着我国国民经济的快速发展，我国建筑行业得到了长足的发展。建筑行业的发展对混凝土的施工性能及综合性提出了更高的要求。传统的木质素磺酸盐、萘系等减水剂由于本身性能的局限性已不能满足现代工程的需要。而聚羧酸类外加剂因其特有的优势，逐渐成为了配制新型绿色环保混凝土的首选外加剂品种。基于此，文章就聚羧酸新型混凝土外加剂的应用进行了相关探讨。

【关键词】聚羧酸；外加剂；混凝土；应用

一、混凝土外加剂概述

现阶段所使用的外加剂主要包括天然物质和化学合成的物质，可以是单一或复合组分，品种类型复杂多样，不同类型的外加剂所起的作用可不相同，如减水、早强、缓凝、抗冻、也有防水等不同作用。在使用外加剂的过程中需要严格按照工程对混凝土性能要求指标进行合理选择，规范外加剂的材料以及使用方法。

（一）混凝土外加剂的性能特点

混凝土外加剂作为一种工业产品，相关单位对其性能指标有着严格的标准：主要包括在使用外加剂时需要保证外加剂能够改善混凝土一种或某几种性能以避免副作用的产生。在外加剂的运输和储存过程中，需要外加剂能够一直保持有很好的稳定性，此外，在选择外加剂时，应避免外加剂对混凝土中的预埋件产生不良反应以及对环境所产生的危害。

（二）对混凝土外加剂的选择方法

在现阶段的施工建筑中，使用最为广泛的当属混凝土减水剂，如木质素磺酸盐系、氨基磺酸盐系、萘系减水剂、聚羧酸盐系等不同类型，按使用效果又可以将其分为普通减水剂和高效减水剂两类，减水剂的作用就是在保持一定工作度下，减少用水量，提高新拌混凝土的工作度、流动性以及强度，在保证混凝土具有一定的强度情况下，减少水泥的使用量，其他绝缘材料的作用；同时混凝土

外加剂还能够显著改善凝土拌合物的可泵性以及其他各项物理性能。在使用外加剂前，需对施工工程中混凝土的各项性能指标进行详细的了解，包括强度标号、混凝土的抗冻融性、耐久性以及弹性模量等指标进行详细的了解，此外，施工过程中所使用的施工工艺、施工建筑中混凝土的浇筑部位和建筑体积也是需要施工设计人员需要详细了解的，而混凝土标号和砂石质量在很大程度上影响着外加剂的选择。对于施工单位而言，在选择外加剂前需要进行详细的配比实验，对不同厂商所提供的外加剂进行甄别，从适配结果中选择最佳的外加剂类型。

二、聚羧酸外加剂的主要特点及发展方向

随着建筑业的飞速发展，对混凝土的强度和耐久性也提出了更高的要求。就强度而言，它是混凝土技术发展的主攻方向之一。由于我国城市化建设步伐的加快，开发商对城市土地的利用率不断提升，超过100m的建筑物已经不足为奇，同时，混凝土标号不再停留在过去的C40以下，取而代之的是C50，C60甚至更高强度等级的高性能混凝土。大量的工程实践证明，在建筑中使用高强混凝土，不仅能够减小结构断面尺寸、减轻结构自重、降低材料用量、有效利用高强钢筋，而且能够增强建筑物的抗震能力、加快施工进度、降低工程造价，满足特种施工的要求。随着混凝土向着高强、高性能的方向发展，对原材料，特别是外加剂也提出了更高的要求，而传统的萘系外加剂由于其受到生产工艺及混凝土工作性等方面的限制，已经不能满足需要。应运而生的新一代聚羧酸系外加剂在铁路、桥梁、水利水电等混凝土工程建筑领域得到迅速发展，并成功推广应用。与萘系外加剂相比，聚羧酸有以下三大优点：第一，减水率高、分散性好。在外加剂掺量一样，保证混凝土强度、坍落度、流动度一致的同时，节约用10kg左右水，业内人士应该都了解10kg水在一方混凝土中是什么概念，影响有多大，也就是说少用10kg水在保证水胶比（W/B）不变的情况下节约水泥20kg～30kg。其最大的优势还是在高标号混凝土中的体现，使水泥用量大幅降低，有效降低生产成本，真正意义上做到“低水泥用量、低水胶比、低用水量”的“三低”要求；第二，聚羧酸在生产过程中不使用强刺激性物质甲醛和强腐蚀性的浓硫酸，对环境不会造成污染，是环保型的外加剂，有利于可持续发展；第三，聚羧酸外加剂的应用范围广泛，发展前景较为看好.实践证明，推广应用聚羧酸外加剂是混凝土质量向高性能方向发展的必然要求。

三、聚羧酸外加剂在使用过程中的注意事项

聚羧酸被认为是一种高性能外加剂，人们总是期望在应用中比传统的萘系外加剂更安全、更方便、更高效、适应能力更强，但实际情况并非如此，工程中总是遇到这样那样的问题，而且许多问题还是使用萘系外加剂时从未遇见的。以下主要探讨一下其使用过程中的相关注意事项。

（一）合理控制用水量

一方面为了保证水胶比（混凝土强度），另一方面是因为聚羧酸对用水量十分敏感。通常反映混凝土拌合物性能的指标有流动性、粘聚性和保水性，由于聚羧酸对用水量很敏感，在试配和生产过程中有时用水量只增加1kg～3kg，拌合物就出现严重泌水、露石起堆、离析抓底等现象，无法保证混凝土拌合物的均匀性。因此生产时一定要严格控制单方用水量，准确测算砂石含水率，尤其是水洗砂的含水率会受到其自身含水不稳定及外界降水（雨、雪）的干扰，所以新进场的水洗砂应搁置一段时间，待含水率较为稳定时再用，并且尽量避免雨天施工。

（二）聚羧酸掺量的掌握

试配和生产过程中控制用水量是一方面，另外还要合理控制聚羧酸掺量，掺量不足混凝土表现为坍落度损失快、损失大、流动性变差；过量则严重泌水、离析、抓底，要通过多次试验来确定用水量和聚羧酸掺量的最佳切合点，也就是最佳的用水量和外加剂掺量。值得注意的是：在试配时应采用工程使用的原材料，混凝土性能的控制根据施工要求确定，试配条件尽量模拟现场施工条件。当原材料发生变化或混凝土性能要求发生改变时，应再次进行试配。

（三）严禁萘系外加剂混入

大部分混凝土拌合站根据工程的不同，需要在使用聚羧酸的同时也使用萘系外加剂。条件允许的情况下，最好分站使用，若同一机组既有聚羧酸又有萘系，在交替使用时，必须将外加剂称量容器、管道和搅拌机彻底清洗干净，混凝土罐车也要涮干净再装料。当现场由于种种原因使混凝土不能及时卸料导致坍落度和流动性下降时，可采取“二次添加外加剂”的方法来解决，添加量由试验和经验来确定，不可将萘系外加剂加入，因为两种外加剂混合会发生反应使混凝土“速凝”，致使整车混凝土报废。

（四）加强检验

以外加剂检验与试配相结合的办法来验证混凝土工作性是否可靠，此法虽然麻烦但很有效。有时在外加剂检验时，各项指标均合格，但在生产和使用时却遇到种种问题，弄得措手不及。因此在检验外加剂的同时，从现有即将使用的原材料中取样，根据工程对混凝土的技术要求进行试配，发现问题及时请外加剂生产企业的技术人员进行调整。

总之，混凝土聚羧酸外加剂属于新型的材料，和传统的减水剂相比较，其不仅掺量相对较小，减水率高，低氯低碱，坍落度保持效果相对明显，能明显提高混凝土结构的耐久性。且聚羧酸系减水剂的生产过程清洁、无污染，是一种绿色环保的新型高性能减水剂。但是聚羧酸在使用过程中也需要更高的技术。因此在使用过程中，需全面掌握其特性，突破技术瓶颈，不断积累实践经验，从而推动聚羧酸外加剂在混凝土中的广泛使用。

参考文献：

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