[摘要]国内大规模的建设需求，推动了聚羧酸减水剂迅速发展。然而这种新材料的推广应用遇到了一定的阻力，其中zui重要的是价格昂贵，为摆脱这种束缚，尽快了解聚羧酸减水剂的特性和相关复配技术，生产出低价位的以聚羧酸减水剂为主复配的聚羧酸减水剂JN生产普通混凝土是推进其在我国混凝土工程建设中应用的必由之路。[关键词]聚羧酸减水剂 适应性 成本 性价比1.概述混凝土技术向绿色环保高性能方向迅猛发展，而混凝士中砂石的质量却呈下降趋势，这样就对减水剂提出了更高、更新的要求。混凝土生产企业使用萘系减水剂已经积累了丰富的经验，但是对于自密实、清水、高强混凝土的生产，使用萘系减水剂还是不能*要求。因此，聚羧酸减水剂以其低掺量、高减水率、坍损小、低收缩、环境友好等特点，越来越被大家所认可。混凝土生产企业原材料成本自使用矿粉以来有了较大幅度下降后，使用现有原材料己经几乎没有下降空间，所以研制新一代低成本、低掺量、高减水率的减水剂是业界的目标，与萘系减水剂相比较，聚羧酸减水剂的性能有明显的优势，即掺量低、增强效果好、坍落度保持性好、与水泥适应性好等特点，是配制低水胶比、高强、高耐久性混凝土的。因此一些预拌混凝土生产企业在高强混凝土的生产中使用聚羧酸减水剂。2.聚羧酸减水剂JN在普通混凝土生产中的适应性研究目前聚羧酸减水剂由于价格较高，而普通混凝士价格较低，因此大多数企业只在高强混凝土及特殊混凝土中使用，很少在普通混凝土及大体积混凝士中使用。认为普通混凝土会因为聚羧酸型减水剂价格较高而提高混凝土成本，因此聚羧酸减水剂的使用受到了局限。我们利用复配技术将聚羧酸减水剂与其他减水剂复配后生产一种新的产品聚羧酸减水剂JN以降低成本，本文主要研究聚羧酸减水剂JN在普通混凝土及大体积混凝土生产中对混凝士工作性能的影响。由于普通混凝士及大体积混凝土粉煤灰掺量较大，因此必须考虑复配后聚羧酸减水剂的适应性问题。2.1.聚羧酸减水剂JN与水泥的适应性:减水剂的选用:我们选用浙江五龙化工厂生产的聚羧酸减水剂与其他外加剂复配，配制出聚羧酸减水剂JN，具体性能指标见标1、表2。表1聚羧酸减水剂JN的匀质性指标

试验项目 密度（以cm'） 固体含量（%） pH值 碱含量（%） 检测值1 1.10 23.0 7 0.40 检测值2 1.10 23.5 7 0.39 检测值3 1.05 23.5 7 0.40

表2掺加聚羧酸减水剂JN混凝土的性能指标

试验项目 减水率（%） 含气量（%） 抗压强度比（%） 3d 7d 28d 检测值1 27 2.5 185 156 140 检测值2 25 3.0 180 155 138 检测值3 27 2.5 181 160 140

经过对实验数据的仔细分析对比，我们确定C3O基准配合比见表3。表3基准配合比

水泥 水 砂 石 粉煤灰 减水剂 200 156 780 980 150 7

我们按照基准配合比，用不同的水泥固定用水量进行适应性试验，结果见表4。表4不同水泥混凝土的性能指标比

序号 商标 减水剂掺量（%） 坍落度（mm） 扩散度（mm） 各龄期标养强度（Mpa） 7d 28d 60d 1 小野田 1.0 220 550 29.1 44.2 51.5 2 盾石 1.0 225 600 28.8 43.5 52.9 3 京都 1.0 225 525 29.5 45.7 54.7 4 工源 1.0 220 550 28.7 42.4 50.5 5 威顿 1.0 225 600 29.6 41.7 53.8

结果显示，使用不同水泥进行试验，聚羧酸减水剂JN对水泥适应性很好，对混凝土性能指标无明显影响。2.2.聚羧酸减水剂JN与粉煤灰复合料的适应性2.2.1试验用原材料1）水泥:小野田P.042.5;2）砂:浑河天然砂与辽中机制砂的混合砂 （细度模数2.7），3）石: 辽中5-25mm连续级配碎石;4）粉煤灰:选用沈阳、北京、运城不同地区的I级粉煤灰，分别编号为Fl至F6，具体性能指标见表5。表5粉煤灰性能指标比

粉煤灰编号 级别 细度（%） 烧失量（%） 需水量比（%） 活性指数 Fl I级 6.5 0.6 95 S95 F2 I级 11.2 3.2 93 S75 F3 l级 12.0 4.5 95 S75 F4 I级 1l.6 3.6 94 S95 F5 I级 9.0 l.0 95 S75 F6 I级 10.0 2.2 95 S75

2.2.2试验方法及结果我们按照基准配合比，选用沈阳、北京、运城地区常用I级粉煤灰，在用水量和减水剂掺量相同的情况下，进行了适应性试验，结果见表6。表6掺加聚羧酸减水剂JN混凝土性能对比试验

粉煤灰编号 减水剂掺量% 坍落度保留值（mm） 各养护务件、龄期抗压强度（Mpa） 试验现象 初始 1h 2h 标养7d 标养28d 标养60d Fl 1.0 l95 170 l20 21.4 40.5 46.2 粘稠 F2 1.0 200 185 150 22.8 40.7 49.3 和易性好 F3 1.0 215 205 190 30.4 44.4 53.7 和易性差 F4 1.0 230 225 2l5 30.6 46.9 55.1 和易性好 F5 1.0 200 170 125 23.9 43.6 53.0 粘稠 F6 1.0 205 190 170 31.2 43.0 54.3 和易性好

经掺加不同粉煤灰的混凝士对比试验，结果显示，聚羧酸减水剂JN对粉煤灰的适应性有很大差别:Fl和F5极度不适应聚羧酸减水剂JN，混凝土基本无可操作性，且坍落度损失很快;F3可操作性很差，F2、F4、和F6粉煤灰对聚羧酸减水剂JN适应性很好。我们又从中选出综合性能的F4粉煤灰进行了不同砂率混凝土的试验。2.3.聚羧酸减水剂JN与砂率的适应性2.3.1试验用砂我扪采用浑河天然砂与辽中机制砂的混合砂，其均化比例及相应细度模数见表7。表7砂性能指标

序号 均化比例% 均化后细度模数 机制砂 天然砂 1 70 30 2.90 2 60 40 2.85 3 50 50 2.75

2.3.2试验方法及结果在用水量不变的前提下，根据混合砂细度模数的变化，以2%的幅度调整砂率，并适当调整减水剂掺量，试验结果见表8、表9。表8不同砂率混凝土性能试验

序号 原材料（kg） 砂率（%） 减水剂 坍落度（mm） 扩散度（mm） 水泥 水 砂 石 F4 用量（kg） 掺量% 1 200 155 795 1054 196 43 4.36 1.1 200 420 2 200 155 758 1091 l96 41 3.96 1.0 215 500 3 200 155 721 1128 196 39 3.96 l.0 230 600

表9不同砂率混凝土性能

序号 坍落度保留值（mm） 各养护条件、龄期抗压强度（Mpa） 试验现象 初始 1h 2h 标养7d 标养28d 标养60d 1 200 170 120 21.6 41.1 50.9 粘稠 2 215 185 150 21.9 42.6 51.3 和易性差 3 230 225 210 23.4 44.4 53.7 和易性好

经不同砂率的混凝土比较试验显示，砂率的大小对掺加聚羧酸减水剂JN混凝士性能影响很大，砂率大的混凝土工作性极差，几乎无可操作性，而随着砂率的降低，混凝土的工作性逐渐得到改善，直至*效果。2.4.实验结果分析1）试验结果表明，聚羧酸减水剂JN由于含有*的梳状分子结构，能在水泥颗粒表面形成立体保护层，在相同配合比的情况下，对水泥的适应性很好;2）聚羧酸减水剂JN在相同配合比的情况下，对粉煤灰的适应性要求较高，主要对二次研磨的粉煤灰适应性较差（本文中Fl和F5为二次研磨粉煤灰），3）聚羧酸减水剂JN对机制砂混凝士的砂率要求较高，在配制机制砂混凝士时，要首*行合理均化，以期达到降低砂率，提高适应性的效果。4）了解了聚羧酸减水剂JN与各种原材料的适应性，只要选择好合适的原材料，*可以用于普通混凝士及大体积混凝士中。不但可使混凝土保持良好的性能，同时也可降低混凝土的成本。3.工程应用及技术经济分析3.1工程应用在以上研究的基础上，我们在沈阳地铁工程、北京部分奥运场馆、运城部分市政工程等普通混凝士及大体积混凝土浇注时采用聚羧酸减水剂JN。经过工程应用和质检中心反复检测证明，选定聚羧酸减水剂JN，同时选定与其适应性较好的水泥、粉煤灰，可以配制出性能优异的普通混凝士及大体积混凝土。截至目前已经成功浇注了掺聚羧酸减水剂JN的混凝士25000m³，初凝时间18--22小时，终凝20--26小时，有效延缓了水泥水化时间，单方水泥用量比普通混凝士减少50kg，胶凝材料总用量比普通混凝土少4Okg，有效控制了温度应力裂缝，得到了施工方的好评。 3.2技术经济分析现阶段国内使用的进口聚羧酸减水剂产品每吨售价8000元/吨，复配产品的价格为5000元/吨，萘系2400元/吨。采用这种复配产品后的聚羧酸减水剂JN，随着用水量的降低，胶凝材料相应减少，并且掺量为1%左右，所以C30综合成本较萘系混凝士成本低。以下是以C3O、C50混凝土为例，使用聚羧酸减水剂JN与现在生产使用的萘系减水剂混凝士的成本比较。表1*比较

编号 减水剂品种 强度等级 水灰比 用水量 水泥 粉煤灰 矿粉 砂 石 减水剂掺量% 减水剂用量 单方成本 1 萘系 C30 0.41 175 260 80 80 8l3 992 2.40 10.0 194 2 JN C30 0.41 160 235 130 855 1025 1.00 3.65 182 3 聚羧酸 C30 0.41 155 246 125 843 1031 0.90 3.30 184 4 萘系 C50 0.31 165 360 90 100 590 1095 3.50 19.2 246 5 JN C50 0.31 150 320 145 630 1128 1.30 6.58 225 6 聚羧酸 C50 0.31 l45 327 154 621 1153 1.20 5.80 228

其中C30单方节约成本10元/m³，C50单方节约成本18元/m³，比纯聚羧酸更合算，考虑凝结时间和早期强度等因素，聚羧酸减水剂JN混凝土成本上浮4元，那么C30单方节约成本6元/m³，C50单方节约成本14元/m³。按年产量30万m³，单方节约6元计算，混凝土搅拌站一年可节约180万元。由此可见，聚羧酸减水剂JN在普通混凝土中的合理应用，带来的经济效益是非常可观的。同时使混凝土的密实性好、收缩小、耐久性提高，则非常有利于行业的可持续发展。4.结论与萘系减水剂相比较，聚羧酸减水剂JN的性能有明显的优势，对于混凝土的综合性能有所提高，价格比纯聚羧酸减水剂便宜，由于掺量低，性价比在现阶段具有相当的竞争力，所以可以全面推广，这对于提高我国建设工程中混凝土质量和使用寿命，意义重大。