高性能减水剂在混凝土中的应用与发展

张洋

摘 要：高性能减水剂作为一种外加剂，由于具有减水率高、流动性好、总碱含量较低、稳定性好等优势，从而在混凝土中得到了广泛使用。本文结合笔者的工作实践，简要地分析了目前高性能减水剂混凝土的特点及型式，在此基础上，着重就高性能减水剂在混凝土中的应用进行了深入地分析，并提出了高性能减水剂的发展趋势。

关键词：高性能 减水剂 混凝土强度 含气量控制

随着我国科学技术的不断进步，建筑工程建设质量不断提升，在工程实际建设过程中，为了确保混凝土工程的整体质量，通常在混凝土中加入外加剂。高性能减水剂作为一种外加剂，在混凝土中加入减水剂是为了吸收水分，增加混凝土的凝结度。目前来说，在混凝土工程中所使用的高性能减水剂主要以聚羧酸类产品为主。本文着重探讨了高性能减水剂在混凝土中的应用与发展。

1.高性能减水剂混凝土的特点

（1）减水率高。在同一坍塌度下，高性能减水剂的减水率较高，其减水率一般在35%以上。由于减水剂减水率高，大大降低混凝土用水量。在减水剂参量计算时，应按水泥用量的0.25%进行计算，且通过提高掺和料的用量来配制出高性能的混凝土。

（2）流动性较好。通常而言，在高性能减水剂应用过程中，不会出现流动性能变差，这样有利于减少混凝土离析或者管泵堵塞问题的发生。要确保混凝土拌合料性能，应根据水泥的品种来优选减水剂，以确保建筑工程质量。

（3）混合料的强度得到提升。在混凝土中加入减水剂（如矿渣、粉煤灰等物质），能够提升混合料的强度。在确保水泥用量稳定的情况下，在混凝土中加入高性能减水剂，可以将混凝土的强度提升至70%以上。

（4）总碱含量较低。在混凝土中加入适量的高性能减水剂，就会降低混凝土的碱含量，在一定程度上降低碱骨料反应的发生率，提高混凝土的耐久性。

（5）收缩较低。由于聚羧酸减水剂性能较为优良，故在原料选择上，能够确保配方原料的质量。加上减水剂总碱含量较低，这样有利于维护混凝土的稳定性，防止混凝土裂缝的发生。

2.高性能减水剂的种类

高性能减水剂主要分为保坍型、功能型和减缩型三种型式。下面就这几个类型进行简要阐述。

（1）保坍型。保坍型减水剂一般应用于混凝土研制当中，通过加入这种类型的减水剂，确保混凝土的坍落度，实现混凝土流动性的合理控制。

（2）功能型。减水剂的功能型主要分为两种功能，一种为早强型，另一种为缓凝型。其中，早强型的减水剂可以使混凝土在早期能够达到放热要求，促进混凝土的凝结，这样有利于混凝土冬季施工。然而，缓凝型减水剂在混凝土中的应用主要体现能够维持混凝土状态，以便于后期混凝土施工修补。但如果将这两种减水剂融合进行使用，可以发挥水泥缓凝的作用。

（3）减缩型。减水剂的减缩型主要是通过酯化反应而形合成的，不仅具有一定的减水效果和减缩功能，且能够冯分发挥混凝土减水的作用。

3.高性能减水剂在混凝土中的应用

3.1砂的含泥量控制

当含泥量大于2%时，就会影响到混凝土的流动性。对于细砂，可采用差率调整的方式促进混凝土的和易性的改善。如果降低混凝土的流动性，减水分子变会受到粘土的影响，这是因为土层结构可以吸附减水分子而降低减水剂含量。故为了改善减水剂的性能，应在减水剂中加入其他外加剂。其中，含泥率对减水剂流动性的影响见表1。

3.2與多数材料无法相溶

由于高性能减水剂与多数材料无法相溶，故在使用减水剂时，应将混凝土中的减水剂与其他减水剂分开进行使用。因此，在更换减水剂之前，应先将容器清洗干净，再将新的减水剂加入容器当中，在减水剂生产时，也需要将它分开进行生产。同时，减水剂无法与水泥相溶。近年来，减水剂与水泥不相溶问题引起了人们的关注。不同品牌的水泥，其减水剂分子的吸附能力不一，故为确保混凝土流动性，避免减水剂分子吸附问题的出现，需要对减水剂的分子结构进行调整。

3.3含气量控制

为了提高混凝土的和易性，需要加强减水剂的含气量的合理控制。首先，在含气量使用时，应按照相关标准进行使用，采用先消后引的工艺将质量好的小气泡保留下来。在混凝土中如果要增加含气量，应在减水剂中加入适量的引气剂。目前来说，与高性能减水剂不相溶的引气剂主要为松香热聚物引气剂。

3.4温度控制

在高温天气下，减水剂坍落度就会增大，而在低温天气下，减水剂坍落度也会增长。可见，高性能减水剂易于受到温度的影响，故为了避免这方面的影响，在实际施工过程中，我们应加强温度控制，避免出现温度高低变化。与此同时，高性能减水剂结构具有一定的可调性强，在不同温度作用下，需要对吸附基团的含量进行调整，这样也可以避免混凝土性能受到温度的影响。

3.5缓凝技术的应用

在混凝土长时间使用过程中，为了确保混凝土可以进行调整与重造，为后期维修工作提供便利。因此，在实际施工过程中，我们可以利用减水剂的缓凝时间与高性能减水剂融合一起使用。而如果这两种外加剂受到天气的影响，将会导致两者性能的降低，这主要是因为这两种外加剂不能溶于其他材料，故在施工期间应引起注意。

4.发展趋势

随着我国社会经济的不断发展，混凝土制品种类越来越多，故对建筑物混凝土建设质量提出了更高的要求，目前来说，混凝土减水剂主要朝以下方向发展：

（1）多功能的减水剂应用较为广泛。随着全球对混凝土的强度要求不断提升，多功能外加剂在各国不同行业中得到了广泛推广。其中，复合型多功能减水剂作为一种高效能的外加剂，由于具有明显的减水效果，且能够满足高强混凝土制取要求，故大大提升工程的经济效益。

（2）减水剂品种众多。人们对高性能的减水剂研究多年，但只局限在高强度与高耐久性上，故还需要加强一些新材料、新工艺的新品种研制开发，这样可以使高性能减水剂品种更加多样化，在满足现代经济发展的形势下，推动了高性能混凝土减水剂的广泛推广与应用，也顺应了当代建筑市场的发展需求。

（3）降低减水剂的生产成本。在高性能减水剂制作上，实现了制作成本节约目标，减少不必要的消耗及浪费。同时还可以利用工业废料对减水剂生产工艺和配方进行研发，以生产出物美价廉的高性能减水剂，提升减水剂在外加剂市场中的竞争力。

（4）加强对高性能减水剂掺加方法的研究。经过试验研究发现，掺加方法和掺加时间的选取，能够大大提升高性能减水剂生产的高效性，且有利于高性能减水剂的效能发挥，这样不仅可以确保混凝土工程施工质量，而且能够提升工程的整体效益。

（5）不断完善外加剂标准。目前而言，随着我国混凝土外加剂种类的不断增多，全世界各个行业对外加剂的标准的要求也越来越高。故在高性能减水剂使用过程中，需要制定完善的使用规范制度，对新的混凝土外加剂的使用和工艺提出更高的要求，同时要按照国家的规范和标准进行使用，促进各国外加剂市场更加规范化。

5.结语

总之，随着我国混凝土减水剂品种的不断增多，高性能减水剂作为一种常用的混凝土外加剂，具有明显的优势。目前来说，高性能减水剂作为一种减水率高、流动性好、稳定性好的外加剂，能够有效确保混凝土施工质量，得到了工程师的认可与推荐。对高性能减水剂进行研发，能够为建筑工程施工提供质量保证，且能够提升了建筑施工技术水平，进而促进建筑行业的迅速发展，相信不久，在科研人员的不断努力研究下，高性能减水剂在工程行业发展中将会发挥更重要的作用与价值。

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