高效减水剂对新拌混凝土坍落度损失的影响

乔阳杨

摘 要：高效减水剂是建筑工程中常见的一种外加剂，其对于混凝土性能的提升可以起到积极作用，特别是对于优化坍落度可以起到很好的效果，能够为保证建筑工程混凝土施工质量做出贡献。本文针对混凝土中高效减水剂的应用进行了详细的论述，希望为提高混凝土施工质量提供技术参考。

关键词：高效减水剂 混凝土 坍落度

高效减水剂的作用可以有效减少混凝土的坍落度损失，提高混凝土的施工性能，改善流动性，并在高性能混凝土中起重要作用。本文从减水剂的基本情况与加入数量进行论述，希望为施工做出技术指导。

一、高效减水剂概述

首先，高效减水剂是指在混凝土的施工性能稳定且水泥量恒定的条件下，可以减少用于混合的水量并提高混凝土强度的掺合料;与普通减水剂相比，减水补强效果更强。

其次，高效减水剂的作用可以有效减少混凝土的坍落度损失，提高混凝土的施工性能，改善流动性，并在高性能混凝土中起重要作用。

最后，在浇筑混凝土之前，要花费一定的运输和停放时间才能使混凝土达到所需的施工性能（初始坍落度）。在此期间，混凝土的施工性能经常变差，这被称为坍落度（随时间推移）损失。各种研究人员的结论在时间损失的机理上并不完全一致。 Hattori和Izumi的研究结果表明，静止时水泥浆稠度均匀性的下降是由于水泥颗粒的物理团聚而不是化学作用引起的。在下垂阶段，C3A水泥矿物与石膏反应形成具有晶体结构的产品，并分散在水泥浆中，这表明铝酸盐相反应与混凝土的施工性能密切相关。

高效减水剂的添加促进了铝酸盐相与石膏之间的反应，并且反应速率随着铝酸盐含量的增加而增加。水泥中C3A含量越高，添加高效减水剂后坍落度减少的越多。Zoung检查了C3A + 30%石膏-水，C3S + C3A +石膏-水和C3S-水系统的坍落度损耗，发现在C3A +石膏系统中未观察到坍落度损耗。坍落度的损失与C3S相有关，这意味着减慢C3S水化的措施可以减少坍落度的损失。

二、高效减水剂类型

首先，掺入高效减水剂的混凝土坍落度损失率取决于高效减水剂的类型。与萘和三聚氰胺相比，脂族体系的坍落度保留通常要好一些，而基于氨基磺酸和聚羧酸的高效減水剂的坍落度保留会更好。表1是测量萘基（FDN）和氨基磺酸基高效减水剂（ASP）的时间损失的结果。可以看出，当ASP含量为0.5%至0.75%时，ASP混合混凝土的降幅在60分钟内基本保持不变，并且在120分钟后仍保持最初的86%和90%的降幅。相比之下，在相同剂量下，添加FDN的混凝土的坍落度损失明显且迅速。

其次，然后通过研究含0.4%萘（NSF）和0.3%聚羧酸高效减水剂（CAE）的混凝土的坍落度损失曲线。经过研究可知，使用聚羧酸高效减水剂（CAE）的混凝土可以在2小时内保持良好的施工性能。相比之下，萘系高效减水剂（NSF）引起的混凝土坍落度损失明显且迅速。

最后，简而言之，各种高效减水剂的坍落度保持性能的顺序大致如下：聚羧酸系列>氨基磺酸系列>脂肪族系列>萘系列，三聚氰胺系列>甲基萘系列>蒽系列。上述顺序只是一般规则，特定系统的其他因素也会影响上述高效减水剂的排位。

三、高效减水剂用量

掺有高效减水剂的混凝土的坍落度保留率与高效减水剂的用量有关。通常，随着高效减水剂的用量，混凝土的坍落度保持力增加。如使用脂肪族高效减水剂（SAF）的混凝土坍落度损失随着时间的流逝，脂肪族高效减水剂（SAF）含量增加，坍落度损耗降低。

四、环境条件

尽管混凝土的坍落度损失率与温度、湿度和外部风速等环境条件有关，但有时也只会主要受到温度的影响。如使用三聚氰胺基高效减水剂（SMF）的混凝土在不同工作温度下坍落度具有较为明显的变化，高效减水剂的掺量为水泥的3%，经过研究可以发现，温度越高，随时间的坍落度损失变化越明显且越快。如果在添加高效减水剂的同时，加入相应的缓凝外加剂，在同样的温度下，混凝土可以获得更好的施工性能。

五、水泥掺量

水泥用量对混凝土的坍落度损失率有重大影响。通常，混凝土的坍落度下降速率随水泥的用量增加而降低。总之，控制掺入高效减水剂的混凝土坍落度损失的方法很多。常用的方法包括适当增加高效减水剂的量，逐渐混合高效减水剂，并使用粗糙的球型混合物，具有缓凝作用的混合物以及水溶性聚合物等。

六、结语

为了改善混凝土施工性能，必须在其拌合过程中加入一定量的外加剂，改善它的性能。高效减水剂对于混凝土坍落度具有较为明显的影响，因此施工单位应在施工中不断总结经验，在混凝土拌合过程中加入适当类型的高效减水剂，同时通过调节温度、水泥用量等方式，有效实现优化混凝土功能的作用。