JRC-A型聚羧酸系高效減水劑在商品混凝土中的應(yīng)用

當(dāng)今，混凝土外加劑在混凝土中廣泛應(yīng)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(dāng)前國內(nèi)外混凝土領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)，其最重要的特點(diǎn)是高耐久性，高強(qiáng)度，高體積穩(wěn)定性和高流動性，要達(dá)到此目的其技術(shù)途徑是使用聚羧酸系減水劑和優(yōu)質(zhì)的活性礦物摻合料。目前國內(nèi)大多數(shù)研究工作集中在聚羧酸系減水劑合成制備工藝方面，在應(yīng)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(yīng)用，因此工程單位和攪拌站對聚羧酸系減水劑的性能優(yōu)勢缺乏必要的認(rèn)識，更談不上在低標(biāo)號混凝土中的大量應(yīng)用了。

上海市建筑科學(xué)研究院領(lǐng)導(dǎo)下的上海華聯(lián)建筑外加劑廠有限公司成功自行研制開發(fā)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(yīng)用，而且在低標(biāo)號混凝土中也有著自己顯著的優(yōu)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(biāo)號混凝土中的應(yīng)用和性價(jià)比情況。

 

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

表1

 

2006年10月鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對JRC-A型聚羧酸系高效減水劑進(jìn)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(qiáng)度比，對鋼筋的銹蝕作用，收縮率比，相對耐久性指標(biāo)的檢驗(yàn)結(jié)果滿足科技基[2005]101號《客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件》的要求。

聚羧酸系減水劑是生產(chǎn)綠色混凝土的優(yōu)選材料，推廣聚羧酸系減水劑成為混凝土減水劑行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品是一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。但由于聚羧酸系減水劑的生產(chǎn)成本較高，其生產(chǎn)工藝有待進(jìn)一步優(yōu)化，在工程中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相對缺乏，外加劑廠的試驗(yàn)顯示用聚羧酸系減水劑做混凝土更經(jīng)濟(jì)，而有些攪拌站則表示與混凝土強(qiáng)度等級有關(guān)，他們認(rèn)為聚羧酸系減水劑的售價(jià)太高，只能用在特殊工程和高標(biāo)號高強(qiáng)度的混凝土中，對其性能認(rèn)識不深，給聚羧酸系減水劑應(yīng)用范圍的擴(kuò)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(yè)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(yīng)用范圍已從高標(biāo)號擴(kuò)展到中、低標(biāo)號混凝土中，上海市的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)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(jīng)多方試配，大量應(yīng)用在各種不同中、低標(biāo)號的配比中，特別在C20、C25、C30、C35中，獲得了各種配比的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)和社會效益。

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(zhèn)江華源II級粉煤灰；江西贛江中砂，細(xì)度摸數(shù)2.6；安徽銅陵5～31.5mm碎石。

以下所列配合比均經(jīng)過實(shí)際應(yīng)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(yīng)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(qiáng)度發(fā)展曲線見圖1-C20

c25各成本配比強(qiáng)度發(fā)展曲線見圖2-C25

c30各成本配比強(qiáng)度發(fā)展曲線見圖3-C30

c35各成本配比強(qiáng)度發(fā)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(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的百分比。

 

圖1-C20

由圖1-C20可見，在C20配比中，應(yīng)用聚羧酸成本為198.33的配比的3、7和28D強(qiáng)度比加萘系的強(qiáng)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(qiáng)度均大大超過加萘系配比，3D則高出13%，28D強(qiáng)度要高出22%，而成本則降低了3.56元。

圖2-C25

 

 

在C25配比中，應(yīng)用聚羧酸成本為211.18配比的3D、7D強(qiáng)度比萘系配比高1%，28D強(qiáng)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(yīng)用聚羧酸成本為223.04的配比各齡期強(qiáng)度均比萘系配比要高，尤其28D的強(qiáng)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(qiáng)度方面7D高出19%，28D則高達(dá)25%。

 

圖4-C35

 

 

圖4-C35中，應(yīng)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(qiáng)度與萘系的基本一致，7D和28D強(qiáng)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(qiáng)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。

1）、從上表2和各成本配比強(qiáng)度發(fā)展曲線圖可以看出，除去在C15外，在C20、C25、C30與C35低標(biāo)號混凝土中，JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的性價(jià)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(yīng)用JRC-A型聚羧酸系高效減水劑的混凝土各齡期抗壓強(qiáng)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(rèn)為聚羧酸系減水劑的價(jià)格太高，應(yīng)用在低標(biāo)號混凝土中的成本會升高，其實(shí)不然，主要是因?yàn)樗麄儧]注意到聚羧酸系減水劑的特點(diǎn)和應(yīng)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(diǎn)，所以在低標(biāo)號混凝土中應(yīng)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(jù)水膠比的關(guān)系，水泥用量可大大減少，同時適當(dāng)調(diào)整粉煤灰等礦物摻合料和砂率大小，可得到流動性和強(qiáng)度較好的混凝土，總體計(jì)算，混凝土成本不會升高，反而有可能大大降低。因此在低標(biāo)號混凝土中應(yīng)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(biāo)號混凝土中的應(yīng)用取得了攪拌站和施工單位的認(rèn)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(biāo)，揚(yáng)州誠德鋼管，鴻益千秋二期，鴻益千秋三期，上海世紀(jì)花園秋菊坊，東方廣場，科進(jìn)船業(yè)內(nèi)業(yè)工廠，九龍客車，長青農(nóng)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(zhì)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(qiáng)度提高幅度。

2）、在低標(biāo)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(yōu)質(zhì)的礦物摻合料。

4）、在用聚羧酸系減水劑配制低標(biāo)號混凝土?xí)r，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(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不光在高標(biāo)號混凝土中使用，還要在中低標(biāo)號混凝土中推廣應(yīng)用，充分發(fā)揮聚羧酸系減水劑的優(yōu)勢。