JRC-A型聚羧酸系高效減水劑在商品混凝土中的應用

 

    當今，混凝土外加劑在混凝土中廣泛應用，已成為混凝土原材料中必不可少的組分，高性能混凝土是當前國內外混凝土領域中研究的熱點，其最重要的特點是高耐久性，高強度，高體積穩定性和高流動性，要達到此目的其技術途徑是使用聚羧酸系減水劑和優質的活性礦物摻合料。目前國內大多數研究工作集中在聚羧酸系減水劑合成制備工藝方面，在應用性能方面的研究還很少，限制了聚羧酸系減水劑的推廣應用，因此工程單位和攪拌站對聚羧酸系減水劑的性能優勢缺乏必要的認識，更談不上在低標號混凝土中的大量應用了。

上海市建筑科學研究院領導下的上海華聯建筑外加劑廠有限公司成功自行研制開發出了JRC-A型聚羧酸系高效減水劑，它不僅在高性能混凝土中有了大量應用，而且在低標號混凝土中也有著自己顯著的優勢，以下介紹了JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的性能檢測以及在低標號混凝土中的應用和性價比情況。

 

    2 JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的性能檢測

 

 

    其中：檢測用水泥為上海聯合水泥廠普42.5；摻量1.1%（以水泥重量計）；檢驗用碎石5～20mm；檢測試樣隨機取于上海華聯建筑外加劑廠有限公司JRC-A的大儲罐。

 

    表1

 

    2.2 鐵道部產品質量監督檢驗中心鐵道建筑檢驗站檢測結果

 

    2006年10月鐵道部產品質量監督檢驗中心對JRC-A型聚羧酸系高效減水劑進行了檢測，所檢測樣品的水泥凈漿流動度，堿含量，硫酸鈉含量，氯離子含量，減水率，含氣量，常壓泌水率比，壓力泌水率比，抗壓強度比，對鋼筋的銹蝕作用，收縮率比，相對耐久性指標的檢驗結果滿足科技基[2005]101號《客運專線高性能混凝土暫行技術條件》的要求。

 

    3 JRC-A型聚羧酸的應用試驗

 

    聚羧酸系減水劑是生產綠色混凝土的優選材料，推廣聚羧酸系減水劑成為混凝土減水劑行業的主導產品是一個不可逆轉的趨勢。但由于聚羧酸系減水劑的生產成本較高，其生產工藝有待進一步優化，在工程中的應用經驗相對缺乏，外加劑廠的試驗顯示用聚羧酸系減水劑做混凝土更經濟，而有些攪拌站則表示與混凝土強度等級有關，他們認為聚羧酸系減水劑的售價太高，只能用在特殊工程和高標號高強度的混凝土中，對其性能認識不深，給聚羧酸系減水劑應用范圍的擴大和全面快速推廣帶來了一定阻力。

 

    上海市多家攪拌站已采用JRC-A型聚羧酸系高效減水劑，如上海市寶業混凝土有限公司，上海市中川混凝土有限公司，上海市星苑混凝土有限公司，上海市昶順混凝土有限公司等，應用范圍已從高標號擴展到中、低標號混凝土中，上海市的應用經驗本文不再論述。本文以江都市錢江混凝土制品有限公司為例，他們采用JRC-A型聚羧酸系高效減水劑后，經多方試配，大量應用在各種不同中、低標號的配比中，特別在C20、C25、C30、C35中，獲得了各種配比的實踐經驗，取得了良好的技術效益、經濟和社會效益。

 

    3.1 原材料的取樣

 

    JRC-A型聚羧酸系高效減水劑取樣于拌站儲槽罐；水泥為安徽蕪湖P•II52.5；鎮江華源II級粉煤灰；江西贛江中砂，細度摸數2.6；安徽銅陵5～31.5mm碎石。

 

    3.2 混凝土配合比及成本分析

 

 

    以下所列配合比均經過實際應用過，代號A為杭州某萘系中效外加劑液體，代號B為JRC-A型聚羧酸系高效減水劑。

 

    表2

 

 

    C15配比中，應用聚羧酸的成本比用萘系的要高，在此不再討論

    c20各成本配比強度發展曲線見圖1-C20

    c25各成本配比強度發展曲線見圖2-C25

    c30各成本配比強度發展曲線見圖3-C30

    c35各成本配比強度發展曲線見圖4-C35

 

    以下各圖中，X軸代表3D、7D、28D齡期，Y軸則表示各齡期抗壓強度達到設計強度的百分比。

 

圖1-C20

    由圖1-C20可見，在C20配比中，應用聚羧酸成本為198.33的配比的3、7和28D強度比加萘系的強度略低2%左右，水泥用量減少了51Kg，而初始塌落度要高15mm，和易性大大提高，成本與加萘系的相比減少了10.16元；用聚羧酸成本為204.93的配比比萘系的水泥用量減少40Kg，各齡期強度均大大超過加萘系配比，3D則高出13%，28D強度要高出22%，而成本則降低了3.56元。

 

    圖2-C25

 

 

    在C25配比中，應用聚羧酸成本為211.18配比的3D、7D強度比萘系配比高1%，28D強度高5%，水泥用量減少44Kg，成本比萘系減少了4.20元；成本215.70的配比比萘系的3D高5%，7D高10%，28D高20%，水泥用量減少26Kg，初始塌落度增大了10mm，而總成本僅上升了0.32元。

 

    圖3-C30

 

 

    在圖3-C30中，應用聚羧酸成本為223.04的配比各齡期強度均比萘系配比要高，尤其28D的強度要高出14%，初始塌落度增大了10mm，水泥用量則減少42Kg，而成本與萘系相比減少了2.16元；成本為226.71的配比，其成本比萘系配比高1.51元，初始塌落度增大了25mm，而強度方面7D高出19%，28D則高達25%。

 

    圖4-C35

 

 

    圖4-C35中，應用聚羧酸成本227.3的配比，其成本比萘系配比低3.04元，其3D強度與萘系的基本一致，7D和28D強度則高2%左右，水泥用量減少45Kg，初始塌落度增大了30mm；成本為229.98的配比，各齡期強度均比萘系配比高，28D則高出20%，水泥用量減少34Kg，初始塌落度增大了25mm，可操作性顯著提高，而成本比萘系的減少了0.36元。

 

    3.3 分析綜述

 

    1）、從上表2和各成本配比強度發展曲線圖可以看出，除去在C15外，在C20、C25、C30與C35低標號混凝土中，JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的性價比非常高，在與加萘系外加劑的混凝土成本基本一致的情況下，應用JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的混凝土各齡期抗壓強度明顯提高，28天最高可高出25%左右，同時，水泥用量可大大減少，與粉煤灰等摻合料在大摻量時匹配性很好，初始塌落度比加萘系外加劑的平均要高10～25mm，混凝土的操作可泵性、流動性和和易性明顯得到提高。

 

    2）、有些攪拌站認為聚羧酸系減水劑的價格太高，應用在低標號混凝土中的成本會升高，其實不然，主要是因為他們沒注意到聚羧酸系減水劑的特點和應用時配合比的變化，因聚羧酸系減水劑具有低摻量，減水率高，流動性好的特點，所以在低標號混凝土中應用低摻量時，可得到比萘系高摻量時更高的減水率，用水量少了，根據水膠比的關系，水泥用量可大大減少，同時適當調整粉煤灰等礦物摻合料和砂率大小，可得到流動性和強度較好的混凝土，總體計算，混凝土成本不會升高，反而有可能大大降低。因此在低標號混凝土中應用聚羧酸系減水劑替代萘系是完全可行的。

 

 

    JRC-A型聚羧酸系高效減水劑在低標號混凝土中的應用取得了攪拌站和施工單位的認可，其中有代表性的工程有：上海市沙東路川楊河大橋，江蘇中海2#船塢，七閘橋工程，春江花都三標，揚州誠德鋼管，鴻益千秋二期，鴻益千秋三期，上海世紀花園秋菊坊，東方廣場，科進船業內業工廠，九龍客車，長青農化，香江都市廣場商鋪，上海市唐陸路川楊河大橋等，這些工程的混凝土施工質量良好，深得客戶的好評。

 

 

    1）、和萘系相比，JRC-A型聚羧酸系高效減水劑具有更小的摻量，更大的混凝土減水率和更高的強度提高幅度。

 

    2）、在低標號混凝土中，JRC-A型聚羧酸系高效減水劑完全可以替代萘系減水劑，做出更好性能的混凝土。

 

    3）、JRC-A型聚羧酸系高效減水劑與粉煤灰等摻合料的匹配性很好，可以在摻聚羧酸系減水劑的混凝土中更多量的使用活性優質的礦物摻合料。

 

    4）、在用聚羧酸系減水劑配制低標號混凝土時，必須多次試配，找到適合工程要求而成本較低的最佳配合比。

 

    5）、對聚羧酸系減水劑使用范圍的推廣還要做大量的工作，在實踐中總結經驗，不光在高標號混凝土中使用，還要在中低標號混凝土中推廣應用，充分發揮聚羧酸系減水劑的優勢。