水泥与高效减水剂适应性的试验研究

贾 青，耿 辉

(杨凌职业技术学院建筑工程学院，陕西杨凌712100)

减水剂是混凝土中用量最大、应用面最广的一种外加剂，对减水剂的研究非常重要。早在20世纪60年代，日本就研制出以萘磺酸甲醛缩合物为主要成分的高效减水剂;20世纪70年代，苏联研制出以环氧甲烷与甲苯二胺聚合而成的水溶性环氧树脂外加剂;美国随后研制出了改性木质素磺酸盐高效减水剂。我国于20世纪50年代开始了对减水剂的研究工作：1975年清华大学卢璋等完成了萘系减水剂NF的合成实验和机理研究;1982年建材研究院又研制出了AF高效减水剂。20世纪90年代，北京城建工程研究院研制成了高性能聚氨基磺酸系减水剂［1］，并通过北京市建委组织的鉴定［2－3］。

当今的建筑工程中常在混凝土中掺入各种外加剂以期达到提高混凝土强度、改善和易性、增加耐久性和降低成本的目的，根据外加剂的主要功能和用途可将其分为：减水剂、引气剂、防冻剂、泵送剂、早强剂等。但在实际应用中，并不是所有的水泥与外加剂都有良好的适应性［4］。由于FDN等高效减水剂具有掺量低、减水率高、节约水泥、坍损小等优点［5］，所以本试验采用FDN等高效减水剂与水泥做试验，以期得到不同品种的水泥和不同品种不同掺量的减水剂间适应性表现良好的种类搭配关系，并测得该减水剂的平均减水率。

1 试验用原材料

1.1 水泥

(1)32.5强度等级普通硅酸盐水泥。

(2)32.5强度等级矿渣硅酸盐水泥。

1.2 高效减水剂

(1)GK-3000聚羧酸高效减水剂(含固量40%)。

(2)HJ-12聚羧酸高性能减水剂。

(3)萘系FDN粉状高效减水剂。

1.3 水

本试验采用自来水。

2 试验内容及试验结果

2.1 流动度及经时损失试验

本试验根据在不同水泥中掺入不同品种不同用量高效减水剂的方法，测其在3 min、30 min和60 min后的流动度和在这段时间内的坍落度的经时损失情况。试验的内容及结果见表1、表2、表3、表4、表5和表6。

表1 矿渣硅酸盐水泥与减水剂GK-3000适应性试验结果 cm

表2 矿渣硅酸盐水泥与减水剂HJ-12适应性试验结果 cm

表3 矿渣硅酸盐水泥与FDN粉状减水剂适应性试验结果 cm

表4 普通硅酸盐水泥与GK-3000减水剂适应性试验结果 cm

表5 普通硅酸盐水泥与HJ-12减水剂适应性试验结果 cm

表6 普通硅酸盐水泥与FDN粉状减水剂适应性试验结果 cm

利用以上试验数据分析比较后可知：普通硅酸盐水泥与萘系高效减水剂FDN的适应性较好，故此次研究选用普通硅酸盐水泥与萘系FDN高效减水剂作为试验用原材料。

2.2 减水率试验

(1)实验仪器：水泥净浆搅拌机、跳桌(5 mm厚玻璃板)、截锥圆模(上口直径65 mm，下口75 mm，高40 mm)、捣棒、刮刀、游标卡尺和钢直尺(300 mm)。

(2)试验步骤：

①将截锥圆模置于附有玻璃板的跳桌上(预先用湿布擦过，并用湿布覆盖)。

②称水泥400 g，放入湿布擦过的搅拌锅内，加水搅拌，加入的水量使基准水泥净浆扩散度达140～150 mm，搅拌3 min，迅速装入截锥圆模内，插捣赶出气泡并抹平表面，将截锥圆模垂直向上提起，以1次/s的速度使跳桌跳动30次，然后量取互相垂直的两直径，取两数的平均值，将扩散度达到140～150 mm时的用水量作为基准水泥净浆用水量W0。

③再称水泥400 g，以同样的方法测定掺入减水剂(1%)后水泥净浆扩散度为140～150 mm时的用水量，即为减水后水泥浆用水量W1。

(3)计算公式：减水率WR的计算公式为，式中：WR为减水率(%);W0为基准混凝土单位用水量(kg/m3);W1为掺外加剂混凝土单位用水量(kg/m3);¯WR以3批试验的算术平均值计，精确到小数点后一位。

若3批试验的最大值或最小值中由一个与中间值之差超过中间值的15%时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的减水率。若有两个测值与中间值之差均超过15%时，则该批试验结果无效，需要重做［6］。

(4)试验结果见表7。

表7 减水剂减水率测定结果

3 结语

通过试验测得普通硅酸盐与萘系FDN高效减水剂间的适应性良好，优于其他组合，并测出了该萘系FDN高效减水剂的平均减水率为19.8%。

［1］陶新明.复合对FDN减水剂该性功能的影响［D］.长沙：中南大学研究生院，2007.

［2］冯乃谦.氨基磺酸系高效减水剂的研制及其混凝土的特性［J］.混凝土与水泥制品，2000(2)：5－8.

［3］李宁，冯浩，王素梅.使用AN3000型高效性能减水剂配制高性能混凝土［J］.建筑技术开发，1999，6(1)：32－35.

［4］石殿庆，朱小东，张英男，等.水泥与高效减水剂适应性试验研究［J］.混凝土，2005(11)：63－66.

［5］刘慧敏，冯百秋，吕全喜.水泥细度对高效减水剂用量的影响［J］.四川水泥，2006(1)：31－32.

［6］项翥行.建筑工程常用材料试验手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1998.