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【技術篇】聚羧酸減水劑應用中常見問題及解決思路

作者：發布時間：2022-11-18 9:06:54

　　混凝土生產、運輸、施工過程都會遇到適應性問題。它會影響聚羧酸外加劑的應用效果和推廣應用，適應性問題成為混凝土工作者的一個難題，它與當地的原材料有關，與各地的氣候、環境條件有關，還涉及到水泥化學、高分子材料學、表面物理化學和電化學等多方面的知識。

　　下面介紹近兩年山東高速項目在使用GQ牌聚羧酸系減水劑過程中遇到的幾個小問題以及解決思路。

　　摻量與各種材料的適應性敏感，最佳摻量不易把握，生產上難控制。外加劑摻量會隨砂石、水泥以及各種混凝土摻合料的波動而產生波動，外加劑摻量在混凝土實際生產過程中不是一成不變。其中比較常見的影響外加劑摻量的因素有下面幾點：

　　(1)機制砂的顆粒級配、石粉含量、含泥量等因素影響外加劑摻量

　　(2)水泥方面的因素：礦物成分、堿含量、摻合料、細度、助磨劑等均對水泥與羧酸外加劑的相容性產生影響。

　　(3)粉煤灰：粉煤灰的燒失量、細度、需水量等也嚴重影響外加劑摻量。

　　通過下面幾組實驗數據可以看出機制砂質量對外加劑摻量的影響供參考。

　　各種機制砂技術指標：

　　試驗結果：

　　備注：A#為干凈機制砂;B#為臟差機制砂;干機制砂為C#干石粉砂(石粉含量11.2%)。

　　通過上述實驗數據可以發現，機制砂含泥量和亞甲藍值對外加劑摻量影響非常明顯。

　　外加劑摻量隨溫度變化敏感性

　　外界溫度的高低直接影響水泥水化速度，從而決定了混凝土坍落度經時損失受溫度影響。氣溫偏高會造成坍落度損失過快;而溫度過低又會造成凝結時間延長影響施工進度。同一季節白天、晚上外加劑摻量變化不會超過0.1的摻量，如果白天與晚上摻量變化太大，主要考慮因素還是原材料變化導致。

　　機制砂細度、含泥量對外加劑的影響

　　(1)含泥量嚴重影響外加劑的摻量，具體影響結果參考問題1實驗數據

　　(2)水洗機制砂普遍偏粗顆粒級配不好，造成和易性差，調整過程應為適當提高膠凝材料的情況下降低石子總用量和大石子所占的比例。

　　具體調整實例如下所示：

　　原材

　　水泥;中聯水泥P.C42.5。

　　粉煤灰：山東某發電廠II級。

　　機制砂：水洗的濕機制砂細度模數3.9左右。

　　外加劑：聚羧酸減水劑-GQ201。

　　機制砂含氣量不容易引入，造成混凝土含氣量偏低機制砂不容易引入穩定的氣泡是由于機制砂為多棱角、片狀顆粒造成的。在強制性機械攪拌過程中不容易形成穩定的微小氣泡。GQ201聚羧酸系本身具有一定的引氣效果，另外引氣劑(高強自配)具有較好的引氣效果，通過引入分布均勻，穩定而且封閉的微小氣泡，極大的改善了混凝土的和易性，顯著提高混凝土流動性能，減少混凝土離析泌水現象的發生�？蛻艨梢酝ㄟ^具體實驗確定引氣劑的摻量，推薦摻量(0.3%〜0.5%)。干、濕機制砂的搭配比例對外加劑的影響

　　水洗的濕機制砂比較干凈但普遍偏粗、細顆粒缺失、顆粒級配不好，而干機制砂未經過水洗，石粉含量高，對聚羧酸外加劑產生一定吸附，影響外加劑減水效果的發揮，外加劑摻量會提高，而且當混凝土強度等級較低、膠凝材料不足的情況下，過多的摻加石粉含量高的干石粉砂，還容易發生混凝土脫模后出現“浮灰”現象。而采用兩種砂搭配使用可以在一定程度上取長補短、相互補充，但是至于什么樣的搭配比例最合適，需要根據生產和試驗的實際情況來調整。

　　下面給出一組山東高速的試驗數據，供參考：

　　結論：此實驗干石粉砂石粉含量較高(11.2%)，但亞甲藍值不高(1.25)。石粉含量的增加降低了砂總體細度模數，提高混凝土和易性，但影響混凝土的經時損失。

　　混凝土黏度大，不容易泵送施工，不好收面

　　外加劑摻量偏高，用水量偏低，混凝土黏度會增加，并易產生后期坍落度“返大”的現象，不易泵送。所以在保證混凝土合理用水量和外加劑摻量，不要刻意降低用水量或外加劑摻量。另外應該注意的是膠凝材料或者石粉等其他的細粉顆粒多，也會造成混凝土黏度偏大，影響施工。

　　返大

　　混凝土出機狀態良好，經時后坍落度變大后增，這種現象的發生主要應該考慮以下幾個方面的原因：

　　(1) 外加劑混凝土外加劑中緩凝成分過多，或其中一種聚羧酸緩釋作用過于強烈，混凝土易于在一段時間后產生泌水，直接導致混凝土后期坍落度增長或更嚴重至其離淅，產生明顯的滯后返大現象(此現象易于在氣候變化或膠凝材料需水量減小的情況下出現)。解決方法：調整外加劑組份，減少緩釋組分用量。

　　(2) 混凝土強度等級的影響在混凝土中，高強度等級易于發生滯后現象，主要原因是高強度等級中膠凝材料比例較大，混凝土外加劑在摻加比例高的情況下分散較慢，在沒有充分攪拌的情況下，一般生產中容易判斷為外加劑摻量不夠，這樣容易超量加入外加劑，產生滯后現象。解決辦法：保證水灰比，生產時適當延長攪拌時間。

　　(3)砂的影響在生產中，砂偏粗容易產生滯后現象。此現象主要是混凝中由于砂偏粗，導致混凝土中漿體包裹不住石子，混凝土在生產及運輸中處于運動狀態時，表面上看效果不錯，可經過壓力泵送或澆筑完成后，會有明顯的石子沉降、跑漿的現象，我們可以歸為滯后現象。解決辦法：適量加入較小細度模數的砂，調整配合比或適量提高混凝土含氣量，改變混凝土和易性。另外，混凝土狀態不能只看動態，也要注意靜態。應取適量混凝土靜置一段時間后再觀察，如有泌水、跑漿等問題應及時調整。

　　總之，要解決好聚羧酸系高性能減水劑使用過程中遇到的各種問題需要原材料供應商、外加劑廠和商品混凝土生產企業共同解決。首先我們必須認識到無論何種外加劑都存在適應性的問題;其次要在多次試驗的基礎上，針對不同的原材料來復配調整外加劑配方和確定外加劑的摻量，最后還必須在混凝土生產施工過程中進一步跟進優化和調整。加強各種原材料進廠控制，是控制好混凝土質量的頭等大事!(僅供參考，純屬個人觀點，歡迎各位交流學習)