一种缓凝型聚羧酸高性能减水剂的复配试验与应用

米 勇

浙江省衢州市交通建设集团有限公司 浙江 衢州 324000

随着高速公路工程建设标准和施工技术的迅速发展，要求预制T梁混凝土应具有流动性较大、浆体包裹充分、保坍性能良好、不分层离析易浇筑、凝结时间合理及强度满足设计等性能特点；而在混凝土中掺用适量聚羧酸高性能减水剂，能较好地改善混凝土工作性能与坍落度保持能力，满足混凝土强度要求，是保证预制T梁正常有序施工的有效技术措施[1-3]。

浙江省衢州市黄衢南高速公路增设钱江源互通工程的部分T梁预制施工时，受夏季高温天气和原材料质量波动影响，出现混凝土工作性能差，混凝土黏聚性不良、含气量不足及坍落度损失大等现象，对施工造成一定程度影响。因此，笔者通过与外加剂公司技术人员合作并开展技术攻关，进行了一系列的试验研究，在一种聚羧酸减水剂母体的基础上，添加多种含有缓凝、引气及黏度调节组分的功能型辅助剂，复配了一种缓凝型聚羧酸高性能减水剂，改善了原减水剂对原材料适应性能差，掺量敏感性高、混凝土拌和物分层离析严重、坍落度损失大、凝结时间不合理等不良现象，使新型减水剂具有了掺量稳定、高减水、高保塑及高适应的综合性能，改变了新拌混凝土的工作性能，提高了硬化混凝土的物理力学性能，保证了预制T梁的施工质量。

1 减水剂复配试验方案确定

聚羧酸减水剂母体与功能型辅助剂复配的协同作用主要表现为：缓凝剂能改善胶凝材料浆体流动性、提高浆体包裹性、延长凝结时间、降低浆体经时损失；引气剂能在混凝土中引入均匀、封闭小气泡，增大胶凝材料浆体体积及流动性，提高拌和物的和易性；黏度调节剂对胶凝材料分散效果良好，能增加浆体包裹性，降低对原材料的敏感性。

因此，本次复配试验以SK-A型聚羧酸减水剂为母体，与其他生产厂家的缓凝、引气及黏度调节辅助剂按不同配方共进行4个方案的复配工作；在保持减水剂掺量1.0%不变的情况下，采用预制梁实际进场使用的混凝土原材料，按照GB 8076—2008《混凝土外加剂》标准要求，在试验室内分别对4组不同复配后减水剂的性能参数开展系列试验检测；聚羧酸减水剂及辅助剂复配方案见表1，各组复配减水剂性能检测结果见表2。

表1 聚羧酸减水剂及辅助剂复配方案

根据表2的检测结果，3#聚羧酸缓凝型减水剂样品复配效应较好，且各项指标均符合GB 8076—2008《混凝土外加剂》标准中缓凝型高性能减水剂的技术要求，综合比较减水率、含气量、坍落度损失及凝结时间差等指标，并结合每组混凝土拌和物性能状况，确定选择3#复配减水剂样品进行混凝土配合比验证试验。

表2 复配减水剂性能检测结果

2 掺加复配减水剂的室内验证

以复配编号3#样品缓凝型聚羧酸减水剂，采用预制梁实际进场使用的混凝土原材料，依据GB/T 50080—2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》及GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》等规范要求，在试验室内验证预制T梁施工用C50等级混凝土配合比，并对混凝土各性能参数进行检测（表3～表5）。

表3 C50混凝土技术要求

表4 每立方混凝土原材料用量/kg

表5 混凝土性能检测结果

表5的混凝土验证检测结果说明，3#缓凝型聚羧酸减水剂对混凝土原材料的适应性能较强，促进了胶凝材料的分散性与塑化性，提高了混凝土的工作性能，满足了C50混凝土对坍落度、扩展度、含气量、凝结时间及强度等各方面的技术要求，达到了使用该缓凝型复配减水剂的预期目的。

3 复配减水剂实际应用与检测

根据T梁C50混凝土的室内验证结果，要求外加剂公司严格按照3#的配方合成生产该缓凝型聚羧酸高性能减水剂，并运至梁场进行T梁混凝土施工。通过笔者组织人员对多片预制梁的施工过程进行现场取样试验，检测结果表明使用该型聚羧酸高性能减水剂生产拌制的混凝土，其工作性能和施工质量均得到了保证，满足了黄衢南高速公路增设钱江源互通工程对预制T梁的技术要求。现场混凝土性能试验检测结果见表6[4-7]。

表6 现场混凝土性能检测结果

4 结语

1）通过以一种聚羧酸减水剂母体与多种含有缓凝、引气及黏度调节组分的功能型辅助剂复配合成一种缓凝型聚羧酸高性能减水剂，其良好的原材料适应性、较低的掺量敏感性、较好的工作性和保坍能力、适当的引气量、合理的凝结时间及保证混凝土强度稳定增长的性能，均能满足公路工程预制T梁对混凝土的性能要求，保证了施工质量。

2）工程施工环境条件变化或混凝土原材料质量波动较大时，通过合理调整聚羧酸减水剂母体与缓凝、引气及黏度调节等功能型剂的组分及掺量，有针对性地复配试验并合成应用新型减水剂，可有效解决不同结构工程混凝土在浇筑过程中出现的施工性能问题。