混凝土高效減水劑助劑提高保坍增加粘度高保水

     隨著高性能混凝土技術的發展，特別是今后混凝土不但性能要高，而且必須向著綠色的，與環境和諧相處的可持續發展方向發展。聚羧酸系減水劑做為第三代減水劑，由于它在高性能混凝土中發揮了不可替代的優勢，本身與環境友好的特點，在國內外已得到了普遍的認可。聚羧酸系減水劑從1986年日本觸媒公司首次將產品打入市場至今也不過短短的20年時間。國內近幾年來（進入21世紀以后），也給予極大的關注，最近這些年發展勢頭更加洶涌。

     僅僅四五年時間，進入商品領域的生產廠家由幾家發展到了幾十家。不少科研單位，高等院校都擁有了自主的知識產權，產品進入了各種工程用混凝土領域。國內發達地區近年建設的一些標志性工程幾乎都使用了聚羧酸系高減水劑，如上海磁懸浮列車軌道梁工程，北京奧運主場館工程、三峽工程、首都國際機場擴建工程、杭州灣跨海大橋工程，大小洋山深水港工程，北京——天津城際軌道交通工程等，都取得了滿意的效果，同時也積累了許多的應用技術方面的經驗，也發現了不少應用技術中的新問題。鐵道部為即將開工的京滬高速鐵路制定的高性能混凝土技術條件，空軍的軍用機場自密實水泥混凝土道面施工技術規范，在這些混凝土中也都考慮主要使用聚羧酸系高減水劑，為此，從06年就開展了相關的試驗研究工作。
     我們有機會接觸到了一些聚羧酸系高性能減水劑應用技術工作，在嘆服聚羧酸系高性能減水劑優越性能的同時，也發現了一些應用當中出現的各種問題，這些現象的出現對長期習慣于應用以萘系為主的高效減水劑的人會感到非常不合常理、或者叫做在我們的預料之外，這與我們對聚羧酸系高減水劑原來過高的期望值產生了差距。人們原本期望新的外加劑不但性能優越而且能解決混凝土其它組分的在的一些問題，因為聚羧酸系高減水劑的“適應性”很好。
     過去已經習慣了一種好的外加劑應當能解決一切混凝土性能方面的問題，當混凝土出現了性能方面的問題，人們首先向外加劑供應方提出要求，而外加劑廠商也習慣了立即用各種復配手段來滿足要求，很少或不能去考慮其它方面的原因，只能在復配原料及相對參量上去做文章，往往是事倍而功半。那么如何正確的使用聚羧酸系高減水劑使之發揮更好的效果，筆者注意到了以下幾個方面：
1、聚羧酸系高減水劑有著不同于第一、二代減水劑的作用機理，實際上聚羧酸系高減水劑是由一種全新理念來研制的，它不同于第二代高效減水劑之處就在于：一是分子結構的多樣性和可調節性，或叫做可以根據性能要求來設計分子結構。二是把高效減水劑的優點進一步濃縮和提高，并且在生產過程中實現了綠色無污染。
     從減水劑的作用機理上，聚羧酸系減水劑集中體現了表面活性劑分子中活性基團的多樣性。不但活性基團的種類多且這些基團不僅集中在分子主鏈上，更活躍在嫁接于主鏈的側枝上。形成極性較強的分子主鏈，以及帶有親水性的有一定長度和數量的側鏈，分子結構呈梳型。主鏈很強的極性陰離子“錨固”基團用以吸附在水泥顆粒上，由眾多支鏈支撐的向外伸展的梳齒結構為水泥粒子的進一步分散提供了充分的空間排列效應。相比于萘系高效減水劑的雙電層電性斥力作用，空間位阻作用使分散保持的時間要長得多。如用藍巖建材生產的BRGY-100、BRGY-200和BRGY-300與減水劑復配后在和混凝土拌合后，其流動性可以保持2個小時基本不損失。
     適當的改變聚羧酸系高減水劑梳型結構，使側鏈的密度與長度適當變化時，又可得到適用于預制構件用的高減水，高早強型減水劑。
     由此不難看出，聚羧酸系減水劑它的特點在于，可以按要求來調整、改變分子結構，達到改變性能的目的。而不是用簡單復配來改性，基于這種認識，或許對我們今后應用技術的提高有所啟發。
2、聚羧酸系減水劑對膠結材料的適應性問題
     工程應用中表現為，不同水泥，不用粉煤灰聚羧酸系高減水劑也有適應性問題，尤其是對粉煤灰更為“挑剔”，而磨細礦粉適應性要好一些。
     水泥的適應性主要表現于：不同品種水泥，聚羧酸系高減水劑的飽和和點有很大差別，舉例；盾石水泥摻1.%時（20%濃度）效果就很好，而前景水泥摻則需摻1.2%。而且在混凝土飽和點附近變化十分明顯，例如前景水泥在摻1.0%到1.1%時變化均不明顯，只有加到1.2%，才表現出較好的狀態，一旦超過1.2%時又會很快泌水，對摻量變化很敏感，因此對不同水泥找飽和點十分重要。但是往往遇到這種情況；使用方根據資料介紹，規定只準摻1.0%，在此摻量下如果選用的水泥適應性不好，外加劑提供方則很難辦，采用復配的辦法往往收效甚微。
      聚羧酸系高減水劑與粉煤灰也有適應性問題，一級灰適應性好，二、三級灰不適應情況較多，此時即使加大聚羧酸的摻量效果也不明顯。究竟是粉煤灰中的哪些成分的影響，尚需進一步研究。
常常是某一種水泥或粉煤灰對外加劑適應性不好時，當你換另外一種外加劑仍不能完全滿意。最終可能還得更換膠凝材料，但是有些不明就理的用戶往往懷疑是外加劑品質性能不好，這就有失公平了。使用藍巖建材生產的BRGY-100、BRGY-200和BRGY-300與減水劑進行復配，可以提高減水劑對水泥和粉煤灰的適應性。
3、砂子的含泥量問題
     當砂子的含泥量較高時，聚羧酸系減水劑的減水率會明顯降低。使用萘系減水劑往往用增加一些摻量來解決。聚羧酸系減水劑在增加摻量時變化不明顯，很多的情況是當流動度還沒有達到要求，混凝土已經開始泌水了。此時再用調砂率或是增加含氣量，或是加增稠劑效果都不會很好。一種辦法是降低含泥量。還有一種辦法是使用藍巖建材生產的BRGY-100、BRGY-200和BRGY-300與減水劑進行復配，可以減少泌水形象的發生。
4、引氣性問題
聚羧酸系減水劑在生產過程中往往會保留一些降低表面張力的表面活性成分，因此它具有一定的引氣性。這些低表面張力的成分不同于傳統的引氣劑，引氣劑的生產過程中由于考慮到了產生穩定、細小、封閉氣泡的一些必要條件，引氣劑中會增加這些有效成分，從而使帶入混凝土的氣泡既能滿足含氣量的要求，又不會對強度等性能產生不利影響。聚羧酸系減水劑在生產過程中，含氣量有時可高達8%左右，如果直接使用對強度影響是不利的，   因此目前采取的做法是先消泡、再引氣。消泡劑廠家往往可以提供，而引氣劑有時需要應用單位自己選擇，不同分子結構的聚羧酸系減水劑對不同的引氣劑也是有選擇性的，而且與攪拌方式很有關系。例如在試驗室中試配混凝土含氣量可以滿足要求，到現場澆注時再取樣，含氣量就變了，這一點尤其要引起注意。其原因可能是由于攪拌方式，攪拌時間所引起的。
     聚羧酸減水劑成分中含有低表面張力的物質對混凝土來說也有其有利的一面。從某種意上來說好比事先加入了一些減縮劑，因此聚羧酸減水劑的混凝土收縮值要小于普通高效減水劑，帶來混凝土體積穩定性好的優良性能。