尹国利 李 红 于 琦

(青岛青建新型材料集团有限公司，山东 青岛 266108)

低胶材自密实混凝土外加剂的试验研究

尹国利 李 红 于 琦

(青岛青建新型材料集团有限公司，山东 青岛 266108)

采用脂肪族减水剂、氨基组分、萘粉、葡萄糖酸钠和麦芽糊精复配出一种高效减水剂，并通过试验确定了该减水剂的配方，指出该高效减水剂可用于制备机制砂用量占细骨料40%以上、强度等级在C30～C40范围内的低胶材自密实混凝土。

高效减水剂，自密实混凝土，低胶材，机制砂

随着建筑业的迅速发展，建筑物逐渐向大体积、超高层等复杂结构发展，混凝土中的钢筋配筋也日益密集，导致混凝土施工浇筑困难。另外，由于城市现代化发展较快，建筑工程引起的施工噪声影响居民正常生活。除此之外，国家已对河砂这一不可再生资源的开采进行限制，因此河砂资源短缺，价格大幅上涨。为了解决以上问题，国内外学者提出自密实混凝土(SCC)这一新型建材的概念，并对其制备技术进行广泛研究。自密实混凝土主要通过采用高效减水剂来保证其具有较高流动性。另外，机制砂代替天然河砂也已成为学术界和工程界日益关注的热点。然而，这些制备方法均存在一定的缺点，用机制砂制备自密实混凝土的技术尚不成熟，这是由于自密实混凝土与机制砂制备混凝土的生产技术起步较晚，国内外学者少有研究。本文基于混凝土材料科学理论和减水剂作用机理，利用脂肪族减水剂、氨基组分、萘粉、葡萄糖酸钠和麦芽糊精复配出一种高效减水剂，并对掺入此外加剂的混凝土进行试验，通过不同的配合比设计，探讨并确定了该高效减水剂的作用效果和配方。

1 试验

1.1 原材料

水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥；矿粉：S95矿粉；粉煤灰：Ⅱ 级粉煤灰；粗骨料：5 mm～20 mm连续级配花岗岩碎石，符合JGJ 52—2006的要求；细骨料：河砂，符合JGJ 52—2006要求的中砂；机制砂，符合JGJ 52—2006要求的中砂；外加剂：脂肪族减水剂；减水剂复配组分：葡萄糖酸钠、萘系组分、引气组分、氨基组分、麦芽糊精。

1.2 复配减水剂的试拌试验

表1 C30自密实混凝土基准配合比

表2 复配脂肪族减水剂1～3 kg/1 000 kg

表3 复配脂肪族减水剂4 kg/1 000 kg

为了提高混凝土流动性和抗离析性，改善混凝土拌合物工作性能，解决机制砂难以制备自密实混凝土的技术难题，本文以65%水泥+20%矿粉+15%粉煤灰的胶凝材料体系作为基准体系(配合比见表1)，采用脂肪族减水剂、萘粉、氨基组分、增稠剂与引气剂复配制备出适用于低胶材、机制砂、中低强度自密实混凝土的复合外加剂。与聚羧酸减水剂相比，脂肪族外加剂的复配空间较大，较为灵活，且对于石粉砂的敏感性较低，但是脂肪族用量过大时，混凝土出现较严重的板结、泌水情况，不利于混凝土泵送施工，同时导致强度降低。因此，本文利用萘粉等减水剂原料对脂肪族进行复配，同时引入适当的引气剂，增加混凝土的和易性；另外，为了解决机制砂在自密实混凝土中的应用，并降低胶凝材料用量，本文采取以下复配方案：方案1：石粉砂∶河砂=1∶1时，利用建科院脂肪族母液复配减水剂，具体配方见表2。使用减水剂1时，混凝土流动性差；减水剂2的掺量在3%时，新拌混凝土流动性、粘聚性最好；减水剂3的掺量在2.8%时，新拌混凝土流动性、粘聚性最好。方案2：采用全河砂细骨料，利用建科院脂肪族母液复配减水剂，具体配方见表3。减水剂4的掺量在3%时，流动性好，新拌混凝土粘聚性略大。这是因为脂肪族减水剂以合适的比例复配后产生叠加效应，减水剂性能得到提高，保坍性能及和易性能都得到明显改善。综上，为适应石粉砂的应用，选择复配脂肪族减水剂1、脂肪族减水剂2和复配脂肪族减水剂3进行净浆的相容性试验。

表4 掺脂肪族减水剂1的胶凝材料净浆流动度

表5 掺脂肪族减水剂2的胶凝材料净浆流动度

表6 掺脂肪族减水剂3的胶凝材料净浆流动度

1.3 减水剂与胶凝体系相容性试验

采用基准配合比(表1)对复配脂肪族减水剂1，2和3进行相容性试验。1)试验设备。水泥净浆搅拌机、截锥圆模、玻璃板、秒表、钢直尺(300 mm)、刮刀、电子天平(100 g，感量0.1 g)、电子天平(1 000 g，感量1 g)。2)试验方法。本试验按照JCT 1083—2008水泥与减水剂相容性试验方法检测标准进行。试验前使搅拌机处于工作状态。将玻璃板置于工作台上，并保持其表面水平。用湿布把玻璃板、圆模内壁、搅拌锅、搅拌叶片全部润湿。将圆模置于玻璃板的中间位置，并用湿布覆盖。将基准减水剂和约1/2的水同时加入锅中，然后用剩余的水反复冲洗盛装基准减水剂的容器直至干净并全部加入锅中，加入水泥，把锅固定在搅拌机上，按JC/T 729的搅拌程序搅拌。将锅取下，用搅拌勺边搅拌边将浆体立即倒入置于玻璃板中间位置的圆模内。对于流动性差的浆体要用刮刀进行插捣，以使浆体充满圆模。用刮刀将高出圆模的浆体刮除并抹平，立即稳定提起圆模。圆模提起后，应用刮刀将粘附于圆模内壁上的浆体尽量刮下，以保证每次试验的浆体量基本相同。提取圆模1 min后，用卡尺测量最长径及其垂直方向的直径，二者的平均值即为初始流动度值。快速将玻璃板上的浆体用刮刀无遗留地回收到搅拌锅内，并采取适当的方法密封静置以防水分蒸发。清洁玻璃板、圆模。调整基准减水剂掺量，重复上述步骤，依次测定基准减水剂各掺量下的初始流动度值。自加水泥起到60 min时，将静置的水泥浆体按JC/T 729的搅拌程序重新搅拌，依次测定基准减水剂各掺量下的60 min流动度值。

2 结果分析

1)流动度结果见表4～表6，图1。

2)流动度经时损失结果见表7。

表7 脂肪族减水剂1～3，60 min的经时损失

3 结语

1)本文所述四种复配脂肪族减水剂中，1 min流动效果最佳的为脂肪族3减水剂(饱和点掺量2%)饱和流动度为297 mm，第二为脂肪族2减水剂(饱和点掺量2.2%)饱和流动度为292.5 mm，第三为脂肪族1减水剂(饱和点掺量2.4%)饱和流动度为286.5 mm。2)脂肪族减水剂的流动性经时损失率测定均为正值，且脂肪族1和脂肪族3经时损失正值最显著。3)综上，为适应石粉砂的应用，并根据净浆相容性试验和混凝土试拌结果，掺入脂肪族减水剂3可符合强度等级在C30～C40范围内的低胶材自密实混凝土的配制要求。

The test research on self compacting concrete admixtures with low plastic material

Yin Guoli Li Hong Yu Qi

(QingdaoQingjianNewMaterialGroupLimitedCompany,Qingdao266108,China)

This paper prepared a super plasticizer using aliphatic plasticizer, amino group, naphthalene powder, acid sodium glucose and maltodextrin, and through the test determined the formula of this plasticizer, pointed out that the super plasticizer could be used for low adhesive material self compacting concrete for preparing the mechanism sand consumption accounted for more than 40% of fine aggregate, the strength grade within C30～C40 scope.

super plasticizer, self compacting concrete, low adhesive material, mechanism sand

2015-01-09

尹国利(1976- )，男，工程师； 李 红(1969- )，女，高级工程师； 于 琦(1987- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)08-0135-02

TU528

A