如何解决聚羧酸减水剂敏***问题？

前言

聚羧酸减水剂在特殊工程中的应用日益广泛，而市场材料多变、早晚温差较大、生产中计量的波动等因素制约了聚羧酸减水剂的使用。因此，开发出一种低敏感型聚羧酸减水剂成为强烈的市场需要。

一、聚羧酸减水剂优缺点

聚羧酸系减水剂是继木质素、萘系之后的第三代减水剂，在较低的水灰比、较低的掺量条件下，其具有净浆流动度大、塌落度损失小、环保等突出优点。目前已成为建筑行业不可缺少的部分，伴随着其应用领域的继续扩大，建筑行业对其需求越来越多。

但由于我国资源分布较广、资源紧缺、市场上材料复杂、含泥量大且不均匀、砂石含水率波动、温度变化、掺量计量波动等因素的制约，将聚羧酸系减水剂直接应用于混凝土时，经常会出现与水泥适应性不好、混凝土工作性能达不到预期、坍损可能较大等敏***问题，导致无法满足施工现场要求。

二、聚羧酸减水剂的敏***表现

在科之杰新材料集团有限公司（以下简称科之杰）聚羧酸减水剂的使用过程中，常常有技术服务人员和客户反映聚羧酸减水剂较为敏感，其敏感主要表现在：

1.掺量敏***

混凝土中聚羧酸减水剂的掺量稍有波动，混凝土拌合物就容易出现离析、泌水或者打不开的现象，对混凝土泵送施工性能、力学性能和耐久性能都造成了不利的影响。

2.温度敏***

早晚温差较大时，混凝土的流动性变化波动较大。夏季环境温度高，混凝土拌合物流动性损失大；夏季环境温度较低时，混凝土拌合物经时流动性变大，导致混凝土分层，石子下陈，混凝土包裹性差，表观较差等问题。

3.对用水量的敏***

由于聚羧酸减水剂相比萘系和脂肪族减水剂高，而且具有高分散性，减水率达到30%以上是，随着掺量的提高，单方用水量敏***表现更为突出，混凝土拌合物可能出现分层、离析、泌水等现象。搅拌站在实际生产过程中常常会出现砂石中含水率有所波动的问题，若是砂石含水率估计不准，实际掺到混凝土中的水的量就会有所变化，聚羧酸减水剂在应用时出现对用水量较为敏感的问题，无法满足施工要求。

4.对原材料的敏***

对砂石、水泥、掺合料的敏***主要表现为砂石含泥量增大时，聚羧酸减水剂的掺量也随之增大；水泥或掺合料更换品种牌号或批次时，混凝土拌合物的流动性也会随之出现较明显的变化。

三、聚羧酸减水剂敏***评价方法

结合市场需求，我司对敏***的评价方式进行相关研究，经试验确定敏***测试评价指标为掺量敏***、温度敏***、用水量敏***以及材料敏***。并制定了聚羧酸减水剂敏***评价技术规程。

1.掺量敏***评价

保持混凝土配合比不变，通过调整外加剂掺量，以混凝土初始扩展度在（400&plu***n;10）mm为掺量起点，然后进行掺量递增，当混凝土初始扩展度在（550&plu***n;10）mm时，确定该掺量外加剂的掺量终点。当对掺量起点、掺量终点存在分歧时，可进行重复验证试验。外加剂掺量宽度=掺量终点/掺量起点。掺量宽度值越大，表示掺量越不敏感。

2.温度敏***评价

按照掺量敏***评价方法进行试验，确定掺量终点作为外加剂基准掺量。然后保持混凝土配合比不变，调整室温0-5℃，在此温度下进行对比试验。计算出2个环境温度下扩展度的差值，差值越小表示外加剂对温度越不敏感。

3.用水量敏***评价

按照掺量敏***评价方法进行试验，确定外加剂基准掺量，宜选掺量起点作为基准掺量。保持外加剂掺量和混凝土配合比不变，调整混凝土配合比用水量，将单位用水量增加15公斤。计算出2个用水量下混凝土扩展度的差值，差值越小表示聚羧酸减水剂对用水量越不敏感。

4.原材料***评价

保持混凝土配合比不变，更换水泥、砂等因素，按照掺量敏***评价的试验方法进行试验，测试未更换原材料合更换原材料所对应的扩展度，按照原材料敏***=更换原材料时的扩展度值-未更换原材料时的扩展度值，计算出更换原材料时的扩展度与未更换原材料时的扩展度值差值的***值，值越小，表示聚羧酸减水剂对原材料越不敏感，外加剂掺量点宜选用扩展度为（480&plu***n;10）mm的掺量作为基准掺量。

四、 低敏感型聚羧酸母液

面对市场的需求，开发出一种对掺量、温度、用水量、原材料不敏感的低敏感型聚羧酸减水剂十分有必要。我们针对不同大单体类型的聚羧酸减水剂进行了分子结构设计，采用功能可控技术，提高聚合活性和转化率，同时多种功能基团在共聚过程中会适当交联，体系空间位阻效应增加，使其具有独特的分子结构，开发设计出新产品低敏感型减水剂，解决了目前产品在应用过程中的敏***问题。

1.匀质性测试

对我司研制开发的低敏感型聚羧酸减水剂进行匀质性指标测试，试验方法参照GB/T 8077-2012，结果如表1所示。

2.掺量敏***测试

根据聚羧酸减水剂敏***评价技术规程对我司低敏感聚羧酸减水剂进行掺量敏***测试，其中德国某品牌减水剂为我们收集到的市面上敏******好的产品，普通减水剂为我司自主生产的普通减水剂。测试结果如图6所示。

由图6所示，混凝土试验结果表明，低敏感型聚羧酸减水剂的掺量宽度为2.10÷1.10=1.91；德国某牌减水剂的掺量宽度为1.90÷1.10=1.73；普通减水剂的掺量宽度为1.30÷0.95=1.37。

3.温度敏***测试

根据聚羧酸减水剂敏***评价技术规程对我司低敏感型聚羧酸减水剂进行温度敏***测试，对比产品同掺量敏***试验产品，测试结果如图7所示，从混凝土试验结果表明，低敏感型聚羧酸减水剂的温度敏***优于德国某品牌减水剂和普通减水剂。

4.用水量敏***测试

根据聚羧酸减水剂敏***评价技术规程对我司低敏感型聚羧酸减水剂进行用水量敏***测试，对比产品同掺量敏***试验产品，测试结果如图8所示，混凝土试验测过表面，低敏感型聚羧酸减水剂的用水量敏***优于德国某品牌减水剂和普通减水剂。

5.原材料敏***测试

根据聚羧酸减水剂敏***评价技术规程对我司低敏感型聚羧酸减水剂进行原材料敏***测试，分别采用三种不同的水泥、粉煤灰、矿粉等掺合料、砂、石进行混凝土对比试验，对比产品同掺量敏***试验产品，测试结果如图9所示，混凝土试验结果表明，低敏感型聚羧酸减水剂的原材料敏***优于德国某品牌减水剂和普通减水剂。

五、结语

在实际生产时，需根据现场条件确保工程质量，聚羧酸减水剂的选用非常关键，低敏感型聚羧酸减水剂是一种对砂石、水泥、粉煤灰、矿粉等掺合料、用水量、掺量、温度不敏感聚羧酸减水剂，在目前工程应用中很受欢迎。