论如何安全使用聚羧酸外加剂

■曾志芳 ■常熟市恒丰混凝土有限公司，江苏 常熟 215500

聚羧酸减水剂是一种新型高效的外加剂，其掺量一般为胶材的0.5%左右，在混凝土的制备中，既能起到减水、增强、较好的坍落度保持的效果，而且对混凝土的干缩性影响小，生产过程中适用和排除废液，具有良好的应用前景。据统计，在2005年我国的聚羧酸系减水剂的使用量已经超过了5万吨，2006年则增长了200%，并且在其后几年聚羧酸系减水剂的用量一直在增加。本论文将着重分析聚羧酸系减水剂存在的不足，针对性的提出安全使用措施，为提升其实际的应用水平献出绵薄之力。

1 聚羧酸系减水剂的研究

聚羧酸系减水剂被认为是一种高效的减水剂，人们期望其应用比传统的萘系减水剂更安全、高效、方便、适应能力更强，但在实际的工程应用中存在着大大小小的问题，有些问题甚至是其他减水剂没有碰到过的，如无法卸料、混凝土拌合料异常干涩、分离严重、泌水量惊人等，给聚羧酸系减水剂安全、高效的应用带来了很大的困扰。

1．1 减水效果对混凝土原材料和配合比的依赖性大

外加剂减水率是采用一定的配合比、基准水泥、一定的搅拌工艺和控制混凝土坍落度时测得的数据，聚羧酸系减水剂在较低的掺量时减水效果好，但与其他减水剂相比，聚羧酸系减水剂的试验条件对减水效果的影响很大。其一，混凝土中水泥量的用量对聚羧酸系减水剂的减水效果有明显的影响；其二，聚羧酸系减水剂的减水率好取决于搅拌工艺，机械搅拌要高于手工拌合3%左右。

1．2 混凝土拌合物的性能对用水量敏感

混凝土拌合物的性能指标有保水性、粘聚性和流动性，但使用聚羧酸系减水剂并不能总是满足各项指标的要求，经常会出现各种问题，其性状对用水量十分敏感，如有时候混凝土用水增加2kg/m3，就会出现严重的泌水，这种拌合物的均匀性无法保证，导致结构出现起砂、麻面、孔洞等缺陷，并且会严重降低结构的强度和耐久性。

1．3 减水效果对减水剂的掺量依赖大

以某混凝土的制备为例，胶凝材料的总量为480kg/m3，由水泥、矿渣和粉煤灰组成，当聚羧酸系减水剂的掺量由0.78%增加到1.40%时，减水率由原来的17.5%提高到了32.1%，但是这种依赖性并不总是随着减水剂的掺量的增加而增加的，经常出现例外。因而在产品质量报告上反映的只是基本的数据，其实际的应用效果还要通过实验得到，这就给聚羧酸系减水剂的应用带来了更多的工作量。

1．4 大流动性混凝土容易分层离析

在制备大流动性的混凝土时，即使聚羧酸系减水剂的掺量、用水量都控制的很好，混凝土拌合物也没有出现泌水现象，但却经常出现分层和离析的问题，具体表现在粗集料容易下沉，而净浆或砂浆位于集料的上方。分析其原因，主要是聚羧酸系减水剂的混凝土流动性大，浆体的粘度明显下降，容易出现分层离析的现象。

1．5 与其他减水剂的相溶性差

在以往制备混凝土时，随意更换外加剂品种不会造成拌合物性状突变的问题，但采用聚羧酸系减水剂制备的混凝土时，如果与萘系等别的外加剂混用，则会出现各种问题，如混凝土异常干涩、混凝土拌合物无法卸料、坍落度损失比掺加普通泵送剂的还快，还大。从溶液的互溶性分析，聚羧酸系减水剂只能与木质素磺盐酸减水剂进行复配，与其他的减水剂的相溶性很差；从复合掺合后的叠加效果分析，聚羧酸系减水剂与其他减水剂掺合复配，出现不互溶的问题，导致混凝土的流动性差、坍落度损失严重，用水急剧增加等问题，最终影响结构的强度和耐久性。

1．6 缺少通过其他组分进行改性的手段

聚羧酸系减水剂具有特殊的分子结构，就当前的科研深度和工程经验而言，并没有足够的手段来对其进行改性，而且据以往使用的减水剂制定的理论和标准规范，不能很好的应用到聚羧酸系减水剂上面，需要进行深入的研究和修正。

1．7 技术深度和稳定性不足

我国聚羧酸系减水剂的生产企业并不多，算的上精细化工企业的更是少之又少，聚羧酸系减水剂产品的主要原材料主要是从德国、韩国进口，只能实现部分的国产化，技术深度和产品性能稳定性明显不足。

2 安全使用聚羧酸外加剂

2．1 提升技术水平

我国聚羧酸系减水剂产品只有少数是自主研发的，生产企业本身的技术力量有限，对生产的产品技术理解的层次不深，很难适应原材料、工艺的各种变动，也就难以保证产品质量的稳定性。因而，要提升聚羧酸系减水剂产品安全性和稳定性，必须从提升技术水平着手，积极与高校和科研院所合作，了解聚羧酸系减水剂产品的工艺、原材料性能和各种影响因素，通过联合或自主研发，提升技术储备。

2．2 避免与其他品种减水剂混用

由于聚羧酸系减水剂分子结构的特殊性，和其他减水剂难以互溶，叠加的效果差，甚至会降低混凝土的质量，限于当前的研究深度和工程经验，并没有足够的手段来对聚羧酸系减水剂进行改性，因而在制备混凝土时，聚羧酸系减水剂中不能掺入其他减水剂。此外，混凝土运输设备、搅拌设备、泵送设备最好进行区别，用于掺聚羧酸系减水剂的混凝土和掺入其他减水剂混凝土的设备要区分开来用，当共用这些设备时，需要彻底的清洗。

2．3 结合实际的工程试验

聚羧酸系减水剂的使用中常会出现各种问题，在某项混凝土工程中聚羧酸系减水剂性能出众，并不一定适用于其他的混凝土工程，有的甚至会出现相反的效果。因而在应用聚羧酸系减水剂产品时，要从实际的工程出发，相信试验结果而不是产品说明书。

2．4 避免与铁制材料的接触

由于聚羧酸系减水剂与铁制材料接触时，会导致聚羧酸系减水剂性能的突变，因而在产品的运输、存放时，杜绝与铁制材料接触，一般采用玻璃、塑料材质为宜。

2．5 严格计量拌合水和减水剂

在制备混凝土时，要严格按照试验室确定的最佳用水量和聚羧酸系减水剂掺量进行配比，不能随意增加会减少，以免出现泌水、离析、板结、含气量增加、干涩等各种问题，导致混凝土泵送和浇筑施工的困难。

2．6 加强养护

虽然聚羧酸系减水剂对混凝土干缩性的影响小，但并不意味着没有影响，因而要注意混凝土浇筑后的初期和后期的养护，浇筑捣振密实后的抹面、薄膜覆盖和喷雾等操作并不可少。

3 结束语

聚羧酸系减水剂制备的混凝土常应用于大型或重要的工程中，发挥着积极的作用，但实际应用中存在的各种问题，会影响其使用效果，因而对其存在的问题进行研究，提出应对措施，可以有效提升聚羧酸系减水剂安全使用的水平。

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