中交二航武汉港湾新材料有限公司湖北武汉430040
摘要：本文围绕聚羧酸型减水剂的应用问题进行了论述，分析了聚羧酸型减水剂的应用机理，阐述了聚羧酸型减水剂的应用领域，论述了聚羧酸型减水剂在混凝土施工过程中的使用事项和相关建议，供读者参考指正。
关键词：聚羧酸系减水剂；应用
1引言
随着建筑行业的发展，各种新型技术也不断涌现，在混凝土施工过程中，减水剂的使用越发普遍，不仅提高了混凝土的性能，促进了建筑项目的施工质量提升，同时因CO2排放量的减少，也实现了节能减排的目标。在减水剂的发展历程中，聚羧酸型减水剂以其优异的性能得到业内人士的推崇。本文围绕这类减水剂谈一下自己的思路和看法，希望给业内人士一些参考和启发。
2聚羧酸型减水剂应用的主要机理
在水泥和水拌合的过程中，水泥颗粒之间会发生水化作用，从而在水泥颗粒的表面会形成溶剂化水膜，这一水膜具有双电层结构且表面带有异性电荷，因此水泥颗粒之间会发生相互缔合的作用，最终形成浆体的絮凝结构体系。由于近30%的水会被包裹在水泥颗粒之间，因此这部分水的自由度大大降低，不能有效参与到自由流动和润滑的过程当中，因此会严重影响混凝土浆体的流动性，使混凝土浆体的混合均匀度下降。在加入聚羧酸型减水剂后，由于减水剂分子具备特异性吸附的特点，因此可以使其定向吸附在水泥颗粒的外表面，由于颗粒外表面均带有同性的负电荷，因此会在静电排斥的作用下促使浆体中的颗粒有效分散，使水泥浆体系中的絮凝结构解体，继而使絮凝结构中的水分释放出来，参与到流动和润滑的过程中，使混凝土混合物的流动性增加，混合均匀度得到大大提升。
此外，聚羧酸型减水剂分子中有大量的支链结构，当这些支链结构在水环境中溶解伸展开时，会在颗粒表面形成立体的吸附层，由于这一吸附层具备一定厚度且具有亲水性，因此当水泥颗粒间相互靠近时，该吸附层会不断重叠，随着重叠程度的不断加大，水泥颗粒之间将产生越来越大的空间位阻排斥力，使得混凝土浆体的凝聚过程受到很大程度的阻碍。聚羧酸型减水剂的这一特性可以使混凝土的坍落度得到较好的控制和保持。
3聚羧酸型减水剂应用的领域
聚羧酸型减水剂性能优越，比如在掺量较低的情况下可以达到较高的减水率、坍落度的损失小、混凝土的增强效果优、混凝土的和易性加高，较少出现离析的现象、对温度的适应性较好、产品的稳定性高等等。正是这些优异的性能使聚羧酸型减水剂发展速度越来越快，应用的领域越来越广。在国家的重点大型建中工程项目中都可以见到此类减水剂的身影。目前，该类型的减水剂已经成功应用到水利水电工程、桥梁工程、道路工程以及海上工程等多个领域中。
4聚羧酸型减水剂在应用中的注意事项和建议
（一）原料造成的影响
混凝土中机制砂会对聚羧酸型减水剂的使用效果造成影响。比如机制砂的骨料级配不合理，就会造成混凝土的配置过程中出现较大程度的坍落度，造成物料的损失。混凝土拌合物泌水的问题或者泵送压力过大的问题也可能是在机制砂混凝土配比过程中的问题导致的。因此，要注重机制砂混凝土的合理配比，对于混凝土拌合物泌水的问题可使用适当的粘度调节剂或者引气剂来进行解决。另外，如果泵送压力过大的问题确认是对于因机制砂混凝土配比失误导致的，可通过提高聚羧酸型减水剂的掺量来进行解决。
关于机制砂中石粉含量可能对聚羧酸型减水剂的性能发挥造成影响此类研究目前还大多停留在混凝土强度性能方面上，而对于混凝土的综合性能方面的研究还不够充分。适当提升石粉的量可以完善机制砂的级配，进而使水泥浆体系内的颗粒空隙被有效填充，从而改善机制砂混凝土的性能。但是混凝土的强度等级各有不同，机制砂中的石粉最佳含量也应有相应的改变。机制砂的石粉含量如果达到7%以上，也会使混凝土某些方面性能减弱，比如引发混凝土的塑性改变、影响混凝土干燥收缩性能的控制等。关于石粉含量的研究，目前已经渗透进混凝土的多项性能方面，如抗氯离子渗透性能、抗冷冻性能、抗酸碱盐腐蚀性能、耐磨性能等等。
（二）控制混凝土坍落度损失
混凝土坍落度损失对施工质量和成本控制是至关重要的，为控制坍落度不仅可以采用加入一些缓凝剂来改善，同时还要合理选择矿物掺合料，提高混凝土的耐久性和稳定性，通过优化混合物料的颗粒配比，减少水泥用量，控制混凝土的坍落度。同时考虑到夏季高温环境对混凝土拌合过程的影响，为了改善水泥水化的速率，可以采用冰块或冰水降温的方式来解决，从而有效提升混凝土拌合物的坍落度。此外，在聚羧酸型减水剂的型号选择上，可以通过尽量选用具有保坍性能的减水剂来使坍落度得到控制。
（三）混凝土含气量的合理控制
一是原材料的选择要注重相互的适应性，同时在施工方法和工艺上面要规范。比如选用与水泥基混合物料及其他添加剂相适应的聚羧酸减水剂，避免因为相互之间的冲突而造成适应性不良，导致气泡过多。另外要优化物料之间的配比，尤其要注意胶凝材料的使用量、机制砂率、加水量、添加剂中的增稠组分等等，这些因素都会导致新拌合的混凝土粘度出现问题，一旦粘度过大将导致混凝土内部的气泡无法有效排出，造成施工质量的下降。此外，在振捣环节，要严格控制振捣的时间和频率，提高混凝土的拌合均匀度，使含气量降低。
二是在聚羧酸型减水剂应用过程中可加入引气剂或消泡剂来对混凝土进行处理。消泡剂与聚羧酸型减水剂复合使用时，要尽量选择与聚羧酸型减水剂不相溶类型的消泡剂，同时还要兼顾到消泡剂的稳定性以及混凝土拌合所采用的具体工艺。另外，要控制好消泡剂的掺入量，如果消泡剂的掺入量过多，反而会导致混凝土浆体出现气泡不足的现象，导致混凝土的质量降低。关于引气剂型号的选择，要注意使其与聚羧酸型减水剂型号吻合，同时要注意使用的过程中控制引水剂的掺入量。一旦掺入量过大，引水剂将导致混凝土浆体中的小气泡数量过多，使混凝土的含气量不能得到有效控制，影响到混凝土的性能。
三是采用具有低引气性能的聚羧酸型减水剂。这种专业的减水剂可以根据施工的实际情况由技术人员利用一些具有消泡功能的基团或原料来进行合成。比如，选择具有消泡功能的甲氧基嵌段聚醚与丙烯酸进行酯化反应，得到的甲氧基嵌段局密西丙酯单体不仅具备了聚合的活性，同时还具备了低引气的性能。在得到有效的单体之后，再将其与聚氧乙烯基丙酯、丙烯酸以及丙烯酸异丁酯发生聚合反应，最终得到具有低引气性能的聚羧酸减水剂，使减水剂的综合性能得到有效提升。
5结语
目前，聚羧酸型减水剂以其优异的性能不仅在混凝土外加剂市场中站稳了脚跟，同时应用率和产销量也在不断攀升。随着建筑施工质量的提高，市场对聚羧酸型减水剂的适用范围和性能要求也在不断提高，因此相关从业人员应该加快技术和工艺研究，推动添加剂产业的健康发展。
参考文献
[1]聚羧酸系减水剂引气方式对混凝土性能的影响，刘加平，尚燕，缪昌文，等，《建筑材料学报》，2011，14（4）
[2]如何安全高效地应用聚羧酸系减水剂，孙振平，王玲，《混凝土》，2007（6）