减水剂与含气量对混凝土可泵性影响

减水剂作为配制高流动性和高强度混凝土不可或缺的第五组分，也直接影响着混凝土的可泵性能。采用高效减水剂对水泥产生强烈的分散作用，从而减小颗粒的表面张力。高效减水剂在水泥粒子界面的吸附和形成双电层，使水泥粒子间产生静电斥力作用，拆散其絮凝结构，释放约束的水，水泥粒子间相互滑动能力增大，使混凝土开始流动的屈服剪切应力降低，获得高流动性能，同时能有效控制混凝土用水量，保证物理性能和耐久性的要求。同时混凝土中含气量对拌合物可泵性也有明显的影响。

根据文献^［1－2］的研究可以知道，采用压力泌水率与混凝土坍落度、坍落扩展度相结合的方法能够恰当评价混凝土的可泵性。文中针对混凝土配合比中使用的减水剂种类、掺量、含气量对混凝土的压力泌水率、坍落度开展试验研究分析，分析减水剂掺量与混凝土拌合物含气量对混凝土可泵性的影响规律，为泵送混凝土配合比设计提供试验依据。

1原材料及试验方法

试验选用的水泥为哈尔滨市宾西虎鼎牌P.O42.5水泥，相关技术指标如表1所示;掺合料为阿城热电厂产I级粉煤灰，技术指标如表2所示;吉林产S95级矿粉，技术指标如表3所示;砂:松花江产砂，细度模数分别为2.45;石:玉泉产5mm～31.5mm连续级配碎石;减水剂:为萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂;引气剂为SJ－2型三萜皂甙类引气剂;水:搅拌站生产用水。

      试验用基准混凝土为前期试验基础上选定的C30等级泵送混凝土配合比，水泥用量287kg/m³，粉煤灰用量73.8kg/m³，矿粉用量49.2kg/m³，用水量197kg/m³，水胶比0.48，砂的细度模数2.45，用量724kg/m³，石用量1085kg/m³，砂率40%，聚羧酸系减水剂1.0%，4.1kg/m³，矿物掺合料等量取代率30%。

试验变量为减水剂种类、掺量、含气量，试验配比变量参数如表4所示。试验测试方法采用GB/T50080－2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中的规定试验方法进行新拌混凝土压力泌水率试验、坍落度、坍落扩展度试验。试验环境温度为(20±2)℃，相对湿度为(60±5)%，混凝土搅拌加水时开始计时，搅拌1min30s后，进行相关性能试验。

2试验结果与分析

2.1减水剂种类对混凝土可泵性影响

减水剂作为配制高流动性和高强度混凝土不可或缺的第五组分，也直接影响着混凝土的可泵性能。采用高效减水剂对水泥产生强烈的分散作用，从而减小颗粒的表面张力。高效减水剂在水泥粒子界面的吸附和形成双电层，使水泥粒子间产生静电斥力作用，拆散其絮凝结构，释放约束的水，水泥粒子间相互滑动能力增大，使混凝土开始流动的屈服剪切应力降低，获得高流动性能，同时能有效控制混凝土用水量，保证物理性能和耐久性的要求。

 

市售减水剂类型主要有萘系减水剂、脂肪族减水剂、氨基磺酸盐减水剂、聚羧酸减水剂，选这四类减水剂作为研究对象，进行减水剂种类对混凝土可泵性影响研究。由表4中数据可知减水剂种类对混凝土拌合物可泵性有较大的影响，萘系减水剂与聚羧酸减水剂可泵性良好，脂肪族系减水剂与氨基磺酸盐系减水剂可泵性稍弱。

2.2减水剂掺量对混凝土可泵性影响

由表4可以看出，随着聚羧酸系高性能减水剂掺量的增大，混凝土拌合物释放出来的水就越多，因此泌出的水分也就越多，特别是减水剂加大到1.25%以后，压力泌水率急剧增大，产生很严重的泌水。同时混凝土的状态很差，严重离析，这就说明聚羧酸高性能减水剂掺量存在一个最优的值，不是掺量越大效果越好。本试验条件下最优质为1.00%，此时混凝土的和易性、工作性、可泵性均为最好。

2.3混凝土含气量对混凝土可泵性影响

引气剂作为配制高流动性和高耐久性混凝土不可或缺的组分，也直接影响着混凝土的可泵性能。试验得到的混凝土压力泌水率和混凝土的坍落度值及坍落扩展度列于表4中。

由表4可知，随着混凝土中含气量的增加，混凝土的可泵性能增加，压力泌水率不断地降低，这与引气量对混凝土的常压泌水率影响规律相同，随着混凝土中微小气泡的增多，混凝土中的部分自由水在与微孔之间的交互作用下，使得其失去了自由性，这样总的可泌出自由水量降低，所以V10与V140值均都降低，且比值也降低。混凝土的坍落度也随着含气量的增加而增大，混凝土中微小气泡的增加，如同粉煤灰中的微小玻璃微珠一样，使混凝土中水泥等胶结材料与骨料之间的滑动摩擦系数降低，在其中起到了润滑作用，因而是混凝土坍落度有所增加。

含气量存在最优值，此试验条件下，含气量5.2时为最优，当含气量达到6.1时，混凝土拌合物的各项性能出现下降趋势，因此需要考虑混凝土可泵性的混凝土配合比设计应注意混凝土的含气量。

3结语

(1)混凝土减水剂种类对混凝土可泵性有影响，建议优先选用聚羧酸系减水剂，之后选择萘系减水剂，其次需要脂肪族减水剂与氨基磺酸盐系减水剂。

(2)聚羧酸系减水剂的掺量是影响混凝土可泵性的敏感因素，存在最优掺量，在泵送混凝土配合设计中注意防止超量掺加可能引起的混凝土拌合物离析、泌水与泵送过程中易发生的堵泵情况。

(3)混凝土中引入适当的优质气泡可以提高混凝土的可泵性，使得混凝土拌合物和易性改善，保水性增强，但也存在最优含气量，本研究的结果为5.2%，一般普通混凝土含气量达不到此技术指标值，因此适当引气即可，应通过配合比其它参数调整来实现混凝土拌合物可泵性良好。

参考文献

［1］马宝国，彭观良，胡曙光，等.泵送混凝土可泵性的评价方法浅探［J］.山东建材，2000，(5):1－4.

［2］张意志.混凝土可泵性的影响因素及改善措施［J］.商品混凝土，2012，(7):3－5.

（来源：《低温建筑技术》2016.10）