泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土的影響及措施

王冠鋒 馬軍委 張 濤（光明鐵道控股有限公司，浙江 龍游324404）

聚羧酸減水劑作為第3 代減水劑，它具有高減水率，高保坍性，能更高的提高混凝土強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)[1]。因而近幾年在鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、水電、核電、南水北調(diào)、港口碼頭等國(guó)家重點(diǎn)工程中得到廣泛應(yīng)用[2]。然而由于地材的差異和人工砂等材料的應(yīng)用，使得泥含量對(duì)聚羧酸減水劑的影響顯得尤為突出。聚羧酸減水劑屬于表面活性劑，活性很強(qiáng)，而骨料中的泥土具有層間結(jié)構(gòu)，能夠大量吸附聚羧酸鹽減水劑分子，從而使減水劑失去活性[3]。而聚羧酸減水劑的摻量又很小，所以對(duì)骨料中的泥含量顯得尤為敏感。筆者通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)比不同骨料的泥含量對(duì)聚羧酸減水劑的影響，并通過(guò)大量的試驗(yàn)，找到了一種對(duì)混凝土骨料中泥含量起到一定抑制作用的保坍劑，用它與聚羧酸復(fù)配能有效的抑制混凝土骨料中泥含量對(duì)聚羧酸減水劑的影響。

1 試驗(yàn)原材料

水泥：常山光宇水泥有限公司，P·O42.5；

碎石：龍游恒達(dá)礦業(yè)有限公司，粒徑5 ～20mm；

砂：龍游詹家砂場(chǎng)，細(xì)度模數(shù)2.8，Ⅱ區(qū)中砂；

水：自來(lái)水；

泥：本地黏土；

摻合料：安徽萬(wàn)誠(chéng)達(dá)新型材料有限公司，RP-A 型；

減水劑：浙江五龍化工股份有限公司，ZWL-A-Ⅸ型聚羧酸系減水劑；

保坍劑：進(jìn)口保坍劑，RT-600 型。

2 混凝土試驗(yàn)與分析

本文采用岔枕板用C55 混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)，配合比見(jiàn)表1，由于混凝土標(biāo)號(hào)比較高，水膠比較低，泥含量對(duì)混凝土的影響更加明顯，所以按1%的泥含量遞增試驗(yàn)，詹家砂場(chǎng)的泥含量1%，在此基礎(chǔ)上按2%、3%、4%的泥含量，與泥土進(jìn)行調(diào)配，配好后曬干備用，碎石清洗干凈曬干備用。

表1 C55 混凝土配合比

2.1 泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土坍落度的影響

按照表1 中的配比，進(jìn)行不同含泥量的混凝土試驗(yàn)，混凝土的坍落度如圖1 所示。

圖1 泥含量對(duì)混凝土坍落度的影響

由圖1 可以看出，對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土來(lái)講，當(dāng)泥含量達(dá)到3%時(shí)，對(duì)混凝土坍落度的影響較為明顯，當(dāng)泥含量達(dá)到4%時(shí)，混凝土幾乎沒(méi)有坍落度。

2.2 泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土強(qiáng)度的影響

按圖1 的混凝土試驗(yàn)結(jié)果，做出的混凝土7d、28d 強(qiáng)度如圖2、圖3 所示。

圖2 泥含量對(duì)混凝土7d 強(qiáng)度的影響

圖3 泥含量對(duì)混凝土28d 強(qiáng)度的影響

由圖2 可以看出，當(dāng)泥含量達(dá)到3%時(shí)，混凝土水養(yǎng)7d 的強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的55MPa，并且降幅較大；通過(guò)圖3 可以看出，當(dāng)泥含量大于3%時(shí)，泥含量對(duì)混凝土28d 強(qiáng)度影響較為明顯。

2.3 泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土用水量的影響

按表1 中的配合比，保證混凝土坍落度200mm 左右不變，調(diào)整用水量，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 泥含量對(duì)混凝土用水量的影響

由圖4 可以看出，在保證坍落度不變的情況下，用水量隨泥含量的增加而增加，當(dāng)泥含量大于3%時(shí)，混凝土單方用水量增加較為明顯。

2.4 泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土減水劑摻量的影響

按表1 中的配合比，保證混凝土坍落度200mm 左右不變，調(diào)整減水劑摻量，試驗(yàn)結(jié)果如圖5 所示。

由圖5 可以看出，在保證坍落度不變的情況下，減水劑摻量隨泥含量的增加而增加，當(dāng)泥含量大于2%時(shí)，減水劑增加的趨勢(shì)已經(jīng)較為明顯。

2.5 泥含量對(duì)摻聚羧酸減水劑混凝土影響的措施

保坍劑600 是一種進(jìn)口的保坍劑，本身具有較強(qiáng)的活性，并具有一定的減水率，與聚羧酸系減水劑復(fù)配，能減少聚羧酸系減水劑被泥土的吸附，并能提高混凝土的保坍效果。兩種產(chǎn)品的復(fù)配比例見(jiàn)表2。以泥含量3%為例進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6、圖7。

表2 復(fù)配百分比例

圖6 復(fù)配比例對(duì)混凝土坍落度的影響

圖7 復(fù)配比例對(duì)混凝土28d 強(qiáng)度的影響

由圖6、圖7 可以看出，通過(guò)與保坍劑600的復(fù)配，能夠提高混凝土坍落度，當(dāng)復(fù)配比例為40：60 時(shí)，坍落度提高最為明顯，混凝土28d 強(qiáng)度沒(méi)有明顯區(qū)別，與純聚羧酸減水劑相比略有增加。

3 結(jié)論

(1) 當(dāng)泥含量達(dá)到3%時(shí)，對(duì)混凝土坍落度、強(qiáng)度的影響已經(jīng)開(kāi)始變得較為明顯；要保證坍落度，只有增加用水量或者提高減水劑摻量，這樣勢(shì)必造成混凝土強(qiáng)度降低或者增加成本。

(2) 通過(guò)與保坍劑600 的復(fù)配，能夠提高混凝土坍落度，當(dāng)復(fù)配比例為40：60 時(shí)，坍落度提高最為明顯，純聚羧酸減水劑相比28d 混凝土強(qiáng)度略有增加。

[1]馬軍委,張海波等.聚羧酸系高性能減水劑的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].國(guó)外建材科技，2007.01.

[2]劉國(guó)棟，關(guān)志梅，魏春濤.砂子含泥量對(duì)摻用聚羧酸高效減水劑混凝土性能的影響及有效對(duì)策[J].混凝土，2008.4.

[3]許國(guó)林，黎韜，林鵬.砂中含泥量對(duì)聚羧酸鹽減水劑性能影響的研究[J].廣東建材，2010.12.