聚羧酸高性能减水剂应用中问题综述.doc

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1、聚羧酸高性能减水剂应用中问题综述聚羧酸高性能减水剂是指含有羧基的不饱和单体和其它单体共聚而成，用于水泥混凝土中具有较高的减水、增塑、保坍及较低的收缩性能的减水剂。根据我国最新实施的GB8076-2008《混凝土外加剂》标准高性能减水剂的定义为“比高效减水剂具有更高的减水率，更好 的坍落度保持性能，较小的干燥收缩且具有一定引气性能的减水剂”。由于该产品的综合性能优异，它的作用机理也有别于常用高效减水剂，因此被称为第三代减水剂。此高性能减水剂又简称PCA。据不完全统计，目前国内已有六七十个厂家在生产此类产品，产量在逐年增大，生产品种也在逐年增多。   我公司

2、于2005年开始研制聚羧酸高性能减水剂，并于2006年通过省级技术鉴定，产品在广东省水泥制品与混凝土外加剂产品质量监督检验站检测显示，该产品常用掺量时减水率为32%以上，增大掺用量可达40%。混凝土1d、3d、7d、28d抗压强度比分别为190%、183%、168%、155%，远远高于有关标准中对高性能减水剂的技术要求，主要技术性能与我们收集到的上海、北京、江苏几个厂家的产品相近。近年来，我们调查了我公司及上述三地共六个品种聚羧酸系列高性能减水剂产品的应用情况，并同时进行了长时间的应用试验，试验发现，聚羧酸高性能减水剂虽然具有极好的减水增强性能，较好的保

3、坍性能及较低的收缩率，但并非只要掺用了此类产品就能取得好的技术经济效益，它的应用技术比常用高效减水剂更复杂，使用不当不但达不到预期的技术效果，甚至会出现工程事故。现将我们收集到的聚羧酸高性能减水剂在应用中的问题综述如下。1聚羧酸高性能减水剂对水泥的适应性   由于聚羧酸高性能减水剂对水泥浆溶液中的离子类型和浓度不敏感，较长的侧链不易被水泥水化物覆盖，因此能较长时间发挥其分散性，它对多种水泥适应性好于萘系等高效减水剂。但这只是相对而言，我们曾在江苏、上海收集到十五种在该地区使用较多的水泥，用于做对比聚羧酸高性能减水剂和萘系高效减水剂的适应性试验，试验结果发

4、现萘系不适应水泥的占20%，而聚羧酸高性能减水剂也有13%对水泥不适应。这就说明聚羧酸高性能减水剂同样存在水泥适应性的问题，并非如一些人所分析的那样，该产品对任何水泥都能适应。对常用高效减水剂水泥适应性的影响，主要是水泥矿物成分及含量比例，水泥比表面积，水泥中的碱含量，水泥调凝剂的品种、用量及溶解性，水泥混合材的品种等，即水泥中C3A含量越高，比表面积越大，碱含量越高、混凝土流动性越差。而上述影响因素在使用聚羧酸高性能减水剂时也同样存在，更重要的问题是水泥中硫酸根离子含量对聚羧酸高性能减水剂的应用效果影响极大。这主要是大量的硫酸根离子与聚羧酸高性能减水剂

5、分子对水泥粒子争相吸附，减少了聚羧酸高性能减水剂的吸附量，因此当水泥中硫酸盐含量较高时聚羧酸高性能减水剂减水功能会急剧下降，一定时间后又会出现大量泌水。也有人认为当水中硫酸根离子大量存在时会使聚羧酸高性能减水剂中的EO链收缩，进而会减弱了EO链的体积排斥效应。上述高硫酸盐含量的水泥中掺入萘系高效减水剂却因三氧化硫抑制了C3A的水化，混凝土保坍性会得到改善。2掺合料、骨料对聚羧酸高性能减水剂应用效果的影响   试验证实，聚羧酸高性能减水剂对粉煤灰的品种选择十分敏感。使用Ⅰ级灰效果较好，当使用Ⅱ级灰或Ⅲ级灰时混凝土流动性较差。有时甚至会失去流动性。这主要是烧

6、失量较高的Ⅱ级、Ⅲ级粉煤灰碳含量较大，碳粒子对外加剂的吸附量大，从而降低了外加剂对水泥的吸附，影响了混凝土流动性。我们曾试验在采用Ⅲ级粉煤灰时，将聚羧酸高性能减水剂的掺量增大50%以上，才能达到掺用一级粉煤灰时的减水率，而在使用脂肪族类高效减水剂时虽然含碳量对减水率也有影响，但只需增加20%即可达到设计减水率，见表1。   试验也发现，在使用火山灰或火山灰水泥时，掺聚羧酸高性能减水剂减水效果较差。骨料对聚羧酸高性能减水剂使用效果的影响除骨料品种级配及用量外，主要是砂石中的含泥量。当含泥量从0.5%增大到4%时，掺聚羧酸高性能减水剂混凝土的减水率下降，甚至

7、会完全失去流动性，保坍性能也差。增大聚羧酸高性能减水剂掺量时效果也不明显，而使用常用高效减水剂时，含泥率的影响远没有掺聚羧酸高性能减水剂严重，见表2。 3水灰比及混凝土配合比对聚羧酸高性能减水剂使用效果的影响   聚羧酸高性能减水剂对混凝土用水量十分敏感。广州某工程在配制C50混凝土时原设计水灰比为0.34%，试验发现流动性不好，将水灰比调整为0.35%，用水量每m3只增加了几公斤。虽然坍落度增大了，却又出现大量泌水甚至有点离析，影响了混凝土的整体匀质性。后经增用少量保水剂才解决，这就给施工单位带来了不少麻烦。混凝土砂率也会影响聚羧酸高性能减水剂应用效果

8、。在使用常用高效减水剂时，适当增大砂率，混凝土流动性有所改善，而当掺用聚羧酸高性