脂肪族与其它减水剂的复配研究

赵爱华

武汉市益强混凝土助剂有限公司，湖北武汉 430081

0 引言

随着建设领域的发展，建筑物向高度与深度的拓展，以及对混凝土高强及耐久性的需要，使得对混凝土的性能提出了更高的要求。混凝土的高性能化最重要的技术途径是使用混凝土外加剂，通过降低水灰比，改善混凝土的工作性，提高密实度，增大混凝土强度。混凝土外加剂以它不可替代的性能已经成为混凝土的第五组分[1]。脂肪族减水剂以其生产工艺简单，对水泥适应性好，成为目前最重要的减水剂产品之一。在使用过程中，我们通过将脂肪族与目前市场现有的木质素磺酸钠、蒽系、萘系等减水剂的复配，找到了最佳用量，从而解决了木质素磺素钠减水剂减水率低，适用范围窄；蒽系与萘系在冬天结晶等缺点。

1 实验原材料及实验方法

1.1 原材料

试验采用P.O 42.5亚东水泥。混凝土试验采用中砂，细度模数2.4；碎石5mm～31.5mm；木质素磺酸钠：北京嘉禾木公司；蒽系：河南中冠混凝土助剂公司；萘系：山东万山集团化工有限公司；试验用水为自来水。

1.2 实验方法

1.2.1 水泥净浆流动度试验

采用中华人民共和国国家标准GB/T 8077-2000混凝土外加剂匀质性试验方法。

1.2.2 配合比设计及物理力学性能试验

本试验按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ 55-2000），《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T 50080-2002）进行。

混凝土按配合比定配合比m（水泥）：m（细集料）：m（粗集料）=335：710：1120。

2 实验及结果

2.1 脂肪族与木质素磺酸钠的复配

通过改变脂肪族与木质素磺酸钠的比例，配制出成品。分别检测其净浆流动度和混凝土坍落度及经时损失。

木质素磺酸钠是第一代减水剂，有较低的减水率，兼有一定引气功能，但减水率小，同时有一定的含糖量，可以减小混凝土损失。木质素磺酸钠大部分是由造纸的生产废液经过磺化等化学处理之后得到，将其应用到减水剂中，属于废物回收利用，所以我们进行了大量的实验。通过实验，发现脂肪族可以和木质素磺酸钠进行复配使用。脂肪族用量越大，减水率越高，以至混凝土出现较严重的板结、泌水情况，混凝土和易性不好，不利于混凝土泵送施工，同时导致强度出现不同程度的降低。当脂肪族与木质素磺酸钠复配比例太小时，减水率变小，混凝土流动性差，不利于混凝土泵送施工。由于减水率小，导致水灰比过大，强度出现了降低。当脂肪族减水剂与木质素磺酸钠比例为7：3时，混凝土工作性好，流动性、保水性和包褒性都很好，而且混凝土1h经时损失最小，强度也最好。

2.2 脂肪族与蒽系减水剂的复配

蒽系减水剂的减水率是介于萘系和木质素磺酸钠之间，兼有一定的引气功能。通过将脂肪族减水剂和蒽系减水剂按不同比例进行复配，辅之以适当的缓凝剂，检测成品的净浆流动度和混凝土工作性。通过实验我们发现，净浆流动度随脂肪族的用量的减少而变小，在脂肪族减水剂和蒽系减水剂比例为6：4时，出现拐点。在混凝土初始坍落度和1h经时损失方面，6：4的配比可以让混凝土有较好的初始状态和1h经时损失状态，符合工地泵送施工要求。而复配的成品在零度静置24小时后，几乎无Na2So4结晶析出，这样可以避免在冬季使用时，结晶堵塞管道的问题出现。

2.3 脂肪族与萘系减水剂的复配

脂肪族减水剂和萘系减水剂都属于高效减水剂，且都是非引气减水剂，在脂肪族和萘系复配时，辅助以适当的缓凝剂和引气剂，通过不同比例的复配。检测净浆流动度、混凝土的影响，可以发现，萘系和脂肪族减水剂在减水率方面性能相近，所以它们可以相互替代使用，混凝土的泵送除了要减少用水量以外，同时还要有适当的引气剂，增加混凝土的和易性[2]。所以在实验过程中适量辅助使用引气剂，用量为水泥用量的万分之三。由于萘系减水剂是在酸性环境下合成，后期要加烧碱进行中和反应到中性或偏碱性，所以会产生Na2So4，其浓度在19%左右。在环境温度为5℃以下时，会有Na2So4晶体析出。脂肪族不含有Na2So4，在复配比例为7：3时，没有Na2So4晶体形成，在脂肪族所占比例越大的情况下，Na2So4的含量也越低，也就不会出现结晶。同时，在原料价格波动的情况下，可以优先选择价格低廉的产品，从而在保证产品质量的前提下，创造经济效益。

3 结论

1）脂肪族减水剂和木质素磺酸钠可以复配使用，木质素磺酸钠有较低减水率兼有一定的引气性，改善了脂肪族高减水率而带来的混凝土板结、泌水现象。在复配比例为7：3时，效果最为明显；

2）蒽系减水剂有较高的减水率和引气性，在比例为6：4达到最好的效果。在这个配比下，成品在零度下不结晶，可以避免冬季使用时造成管路堵塞；

3）脂肪族减水剂和萘系减水剂有相当的减水率，都属于非引气剂减水剂，需要适当添加引气剂，有较好的和易性。在复配时可以进行相互替代使用而不影响质量。在脂肪族减水剂和萘系减水剂复配比例为7：3时，或者脂肪族减水剂所占比例越大，零度情况下不会有Na2So4结晶出现。

[1]陈文豹.混凝土外加剂及其在工程中的应用[M].煤炭工业出版社，1998.

[2]冯浩.混凝土外加剂工程应用手册[M].中国建筑出版社，1992.