聚羧酸高性能減水劑在商品混凝土中應(yīng)用

    聚羧酸類(lèi)減水劑因具有摻量小，減水率高，坍落度保持久和無(wú)毒不污染等優(yōu)點(diǎn)而在國(guó)外迅速發(fā)展，如在日本，聚羧酸類(lèi)高性能減水劑已代替萘系和三聚氰胺，成為配制中、高標(biāo)號(hào)混凝土的主導(dǎo)材料。

    上海市建筑科學(xué)研究院研制生產(chǎn)的LEX-9系列聚羧酸高性能減水劑是我國(guó)首家成功生產(chǎn)并大批量用于實(shí)際工程的聚羧酸減水劑，LEX-9P是適用于泵送混凝土的型號(hào)。上海嘉寶混凝土有限公司從2001年初起協(xié)助建科院開(kāi)展工程試點(diǎn)。產(chǎn)品投產(chǎn)后，先后在逸仙路高架、地鐵車(chē)站、外環(huán)高架、嘉定區(qū)固體廢物處置中心等重大工程中約2萬(wàn)立方米混凝土中應(yīng)用了LEX—9P減水劑，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。現(xiàn)將公司開(kāi)展的試驗(yàn)研究結(jié)果和使用效果介紹如下：

一、試驗(yàn)及結(jié)果

 1、試驗(yàn)用材料

以下試驗(yàn)中除有特別說(shuō)明的外，均采用以下材料：

   （1）水泥：上海寶山水泥廠產(chǎn)海豹牌P.O42.5水泥；

   （2）礦粉：上海寶田新型建材公司S95礦渣微粉；

   （3）粉煤灰：寶鋼綜合開(kāi)發(fā)公司Ⅱ級(jí)磨細(xì)（低鈣）灰；

   （4）LEX—9P：上海建研建材科技有限公司生產(chǎn)聚羧酸高性能減水劑。

 2、LEX—9P均質(zhì)性試驗(yàn)結(jié)果

   （1）外觀：茶色清澈有油質(zhì)感水溶液，無(wú)沉淀；

   （2）密度：1.065；

   （3）PH：9.5；

   （4）固體含量：20%左右；

   （5）Cl^-：＜0.01；

   （6）總堿含量：0.196%。

3、凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)（與其他減水劑比較）結(jié)果

   按照“混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法”（GB/T8077-87）規(guī)定方法，測(cè)得LEX—9P凈漿流動(dòng)度以及1小時(shí)保留值如下表。

表1. 凈漿流動(dòng)度試驗(yàn)結(jié)果

4、LEX-9P在商品混凝土中摻量

表2.LEX-9P在商品混凝土中摻量

*1天室外養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度3-5℃。

5、LEX-9P對(duì)摻礦粉混凝土作用

表3.礦粉混凝土試驗(yàn)

以上結(jié)果用圖示意：

6、用LEX-9P配制高強(qiáng)混凝土

表4.用復(fù)合粉煤灰配制高強(qiáng)混凝土

*復(fù)合灰中高鈣灰：低鈣灰=4:6，45μ篩余=14.0%,需水比=0.96。

表5.礦粉、粉煤灰復(fù)合配制高標(biāo)號(hào)混凝土

*試驗(yàn)用水泥為海螺普硅，老標(biāo)號(hào)525R。

二、試驗(yàn)結(jié)果分析和應(yīng)用體會(huì)

1、聚羧酸減水劑LEX—9P摻量很小，減水率很高，坍落度保持性很好。在商品砼中，最佳摻量為膠凝材料重量之0.7—1.1%。

2、LEX-9P減水劑特別是使用摻礦粉或粉煤灰的混凝土，當(dāng)?shù)V粉取代40%水泥時(shí)，摻LEX-9P的砼強(qiáng)度繼續(xù)增長(zhǎng)，而摻其他減水劑的砼強(qiáng)度開(kāi)始下降。

3、用LEX—9P配制C50—C80高標(biāo)號(hào)混凝土?xí)r，由于減水率高，水泥用量相對(duì)用其他減水劑時(shí)少10%以上，因此，用LEX-9P生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)混凝土?xí)r，水泥、減水劑用量選擇余地比較富裕。

4、摻LEX—9P減水劑的混凝土坍落度損失小，物料粘性較小，幾乎無(wú)泌水，和易性好，易于泵送，尤其在粉煤灰等摻合料比例較高時(shí)，效果更好。

5、在采用石屑代砂的混凝土中，摻LEX-9P能彌補(bǔ)石屑引起的需水增多，石屑代砂配制C50、C60級(jí)混凝土已寶嘉混凝土公司生產(chǎn)用于工程。

三、造價(jià)分析

聚羧酸減水劑單價(jià)高于現(xiàn)有萘系減水劑，但是，由于這種減水劑摻量低、減水率高，能降低水泥用量或提高粉煤灰、礦渣在膠凝材料中的比例，因此，在生產(chǎn)C40以上混凝土?xí)r，可以不增加或節(jié)省造價(jià)，混凝土標(biāo)號(hào)越高，節(jié)省越多。下表是C40—C60混凝土的造價(jià)分析，其中砂、石、水的造價(jià)變化微小，不計(jì)在內(nèi)。

表6.摻LEX-9P混凝土造價(jià)分析

^*上表中各材料單價(jià)為：水泥—310元/噸、粉煤灰—80元/噸、高效泵送劑—3000元/噸、LEX—9P6600元/噸。

四、工程實(shí)例

1、外環(huán)線C50早強(qiáng)混凝土，施工要求7天強(qiáng)度達(dá)到50MPa。在使用LEX—9P之前，曾采用FDN高效減水劑或在此基礎(chǔ)上再加2%左右早強(qiáng)劑等措施，但R₇或R₂₈保證率不夠。采用LEX—9P（1.0%）后，水泥僅用300kg/m³左右，加上一部分礦渣粉和粉煤灰，使用R₇全部滿足工程要求，R₂₈富裕較大。項(xiàng)目共節(jié)省水泥200余噸。

2、嘉定區(qū)固體廢棄物處理中心項(xiàng)目，時(shí)值2001年最高溫，運(yùn)距35公里，摻LEX—9P后2小時(shí)坍落度幾乎無(wú)損失，在保持成本不增加的前提下，圓滿完成任務(wù)。

3、2002年初，曾有若干天最低溫度低于0℃，由于LEX—9P能滿足抗凍劑（-10℃）各項(xiàng)指標(biāo)，用于生產(chǎn)防凍混凝土，成本遠(yuǎn)低于摻其他防凍劑，而且不增加摻加防凍劑的人工費(fèi)，在這一時(shí)段里，累計(jì)節(jié)資10萬(wàn)元以上。

五、結(jié)論

通過(guò)一年來(lái)試驗(yàn)和應(yīng)用LEX—9P聚羧酸減水劑，我們體會(huì)到這是一種性能優(yōu)于現(xiàn)有減水劑的新產(chǎn)品。它具備水泥適應(yīng)性好，坍落度損失小，可泵性及和易性好、水泥用量低。早期強(qiáng)度高、收縮變形小并兼有防凍作用等一系列優(yōu)勢(shì)。只要充分了解產(chǎn)品性能做好配合試驗(yàn)，不僅能解決工程的疑難問(wèn)題，而且在成本上有一定優(yōu)勢(shì)，LEX—9P聚羧酸是生產(chǎn)高性能混凝土的首選產(chǎn)品。