使用聚羧酸减水剂配制混凝土容易出现的问题
发布时间：
2022-10-17 16:51
来源：
聚羧酸减水剂作为一种新型减水剂，具有低掺量高减水率的特点，且随着功能型聚羧酸减水剂的研发应用，使得聚羧酸减水剂的应用更加广泛。但聚羧酸减水剂不同于传统高效减水剂，如脂肪族、萘系等，如聚羧酸高性能减水剂饱和掺量较传统的萘系、脂肪族高效减水剂饱和点窄，其对用水量、外加剂掺量以及砂石质量敏感性强。在当前复杂多变的混凝土原材料给聚羧酸减水剂的使用带来新的挑战，有时会出现一些异于传统高效减水剂的特点。因此，在生产实践过程中，应注意分析产生异常现象的原因，以便控制混凝土质量，不宜照搬照抄传统高效减水剂的经验来使用聚羧酸减水剂。针对聚羧酸减水剂使用过程中的一些异常现象及对策加以整理，以供大家参考。欢迎大家把聚羧酸减水剂使用过程中的一些异常现象，留言分享。
现象一：与胶凝材料的相容性问题
原因：
我国水泥矿物组成复杂，再加上混凝土公司矿物掺合料来源复杂，质量不稳定，尤其是粉煤灰。造成聚羧酸减水剂饱和点波动较大，减水率大小不一，坍落度损失情况多变，有时出现混凝土拌合物泌水、离析，或者坍落度损失大，像“豆腐渣”一样没有流动性。水泥的细度、新鲜度，水泥里掺合料的种类和掺量，矿物组分尤其铝酸三钙的含量，石膏的种类和掺量，粉煤灰含碳量和需水量等性能都会影响减水剂对胶凝材料的适应性。
解决方案：
（1）通过调整粗骨料比例，降低空隙率，调整砂率，在保证水胶比的前提下增加调整浆体用量。
（2）采用聚羧酸减水剂复配技术，调整不同功能的聚羧酸减水剂比例改善减水剂性能，一如醚类和脂类5: 5 效果较好；
（3）适当调整外加剂掺量，但调整幅度不宜过大，如调整幅度控制在0.2%以内，单次调整太多掺量容易导致过掺或外加剂用量不足，不利于准确把握混凝土拌合物状态，太少又效果不明显；
（4）改变聚羧酸减水剂复配种类，采用“先消，后引”，复合使用保坍剂，如葡萄糖酸钠复合白糖、磷酸盐、柠檬酸、改性淀粉等，使用可溶性纤维素、黄原胶、糊精、改性可溶增稠剂。
现象二：混凝土坍落度变化大
混凝土生产过程中聚羧酸减水剂用量没有发生变化时，混凝土拌合物状态发生较大的变化，突然流动性较大或离析，或坍落度过小。有资料表明在低水胶比配合比中或外加剂掺量较大时，用水量的敏感性增加，变化10/kg/m3，混凝土坍落度变化50～100mm，甚至从坍落度偏小直接到拌合物出现明显离析。外界环境温度变化也对混凝土坍落度及保坍效果产生影响，应予以重视。聚羧酸减水剂在高温环境下，混凝土拌合物的坍落度损失增大，当环境温度低于15℃时，混凝土拌合物有时也会出现反增长现象，使得混凝土生产人员难以控制混凝土坍落度。
原因：
聚羧酸减水剂对砂的粗细、含泥量变化较为敏感。砂的质量突然变好（如含泥量减小，砂的细度模数变大）或含水率突然增高都会引起混凝土流动性骤然加大，甚至离析。
反之，使用砂石质量突然变差，如含泥量或细度模数变小，混凝土流动性会变小。砂中黏土矿物对聚羧酸减水剂有强烈的吸附作用，减少了用于分散水泥的聚羧酸减水剂分子数量，造成混凝土坍落度损失。其次，黏土具有较大的比表面积，能吸附较多的水分，减少浆体中自由水的数量导致混凝土拌合物黏度增加，流动度降低。最后，黏土矿物属于类似海绵的层状结构，是聚羧酸减水剂分子和水容易进入其中。
此外，在胶凝材料不变的时，聚羧酸减水剂减水率随着其掺量的增加而变大。随着胶凝材料的增加，聚羧酸减水剂掺量不变，其减水率也变大。当胶凝材料在300kg/m3时，聚羧酸减水剂的掺量稍微降低，混凝土拌合物的和易性变化明显，要获得满意的工作性需要复配其他功能性外加剂解决。
解决方案：
尽量采用质量稳定的砂，生产过程中随时监测砂质量（如细度模数、含水率及级配等指标）变化，及时通知搅拌站操作人员进行调整。具体做法：
（1）增加掺量或增加缓释型保坍剂的比例，但要控制量防止混凝土出现泛黄、泌水、离析、抓底和混凝土缓凝时间太长的问题；
（2）调整砂率或是增加引气剂量，在保证较好混凝土拌合物和易性和强度的前提下，通过降低砂率或增加引气量以达到增加混凝土体系自由水量和浆体量的目的；
（3）适当添加或改变其中组分来解决，如在减水剂减水剂中添加适量焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、六偏磷酸纳、硫酸钠可以一定程度降低含泥量对混凝土的影响。
当然上述几种方法不能解决所有含泥量的问题，加之含泥量对混凝土耐久性影响还需进一步研究，所以根本的办法还是降低原材料的含泥量。
现象三：坍落度损失快
原因：
聚羧酸减水剂对温度的敏感性高于其他减水剂。水泥温度达到50℃以上时，有可能出现坍落度损失异常的现象。其次，聚羧酸减水剂与复配小料不匹配或者与其他高效减水剂混用，使聚羧酸减水剂作用效果降低。再次，聚羧酸减水剂与水泥相容性变差。
解决方案：
尽量选用出厂温度低的水泥，在夏季应保持与外加剂厂家沟通。
（1）对生产人员进行培训，萘系与聚羧酸减水剂不能混用，两种减水剂同时使用时，应分别储存，并有标识，不能混用。
（2）在混凝土正常生产过程中尽量保证坍落度大于200mm、扩展度大于550mm，以保证混凝土抵达现场后的工作性；
（3）在生产坍落度小于200mm，扩展度低于550mm 的混凝土时，应车携带适量同种类减水剂备用。
现象四：坍落度倒大
混凝土出厂坍落度正常，到现场坍落度过大，甚至离析。
原因：
气温较低时，使用缓释型聚羧酸减水剂生产易产生这种混凝土坍落度滞后增大现象。
解决方案：
改善坍落度倒大现象，应注意：
（2）在使用过程中必须严格控制聚羧酸减水剂的掺量和混凝土的用水量；
（3） 尽量降低缓释型聚羧酸减水剂用量，降低缓释效应；
（4）适当降低缓释型聚羧酸减水剂掺量，适当控制混凝土拌合物坍落度，同时适当延长搅拌时间。
现象五：蜂窝、麻面
混凝土剪力墙、柱等竖向结构浇筑拆模后，表面出现大量蜂窝、麻面。部分混凝土浆体从模板缝中窜出，楼面上残留一层水泥浆。
原因：
聚羧酸减水剂固含量较高，掺量低，使用过程中用水量对外加剂用量十分敏感，混凝土用水量微弱变化（变化3～5kg/m3）均会造成混凝土的剧烈变化。此外，聚羧酸减水剂减水率高，计量的误差都可能造成混凝土状态严重变化，稍超量混凝土就会离析，失去黏聚性，浆体与骨料分离，严重时造成堵泵。浇筑到模板内的混凝土，由于混凝土分层、离析，浆体易从模板缝隙中流出，结构表面只剩下骨料，导致表面形成蜂窝、麻面。
解决措施：
在使用聚羧酸减水剂时，不宜选用低掺量，高固含量，减水率较高的高浓型聚羧酸，宜选用固含量8%～10%的聚羧酸减水剂，使用过程中应严格控制外加剂掺量和用水量。
现象六：混凝土结构出现泡沫层
剪力墙或柱等竖向结构，上表面出现一层砂浆层或泡沫层，无粗骨料。
原因：
（1）聚羧酸减水剂掺量大，且含气量大；
（2）聚羧酸和水泥助磨剂发生化学反应，产生气泡；
（3）混凝土过振浆体上浮，骨料下沉，混凝土出现离析、分层，表层浆体多，伴有大量气泡，硬化后形成无强度的泡沫层。
解决措施：
聚羧酸减水剂在生产过程中会使母体含有一定的引气性，应采用“先消，后引”工艺。使用聚羧酸减水剂前要测定混凝土含气量，观察混凝土拌合物状态，根据实际情况调整混凝土配合比或调整外加剂性能。使用聚羧酸减水剂时，应加强用水量和掺量的控制，防止混凝土拌合物出现离析。
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