JQS—型系列混凝土外加劑的研制

關鍵詞：混凝土外加劑，預拌混凝土，泵送

引言

預拌混凝土的推廣，解決了混凝土施工中的笨重體力勞動，實現了水平和垂直運輸的機械化施工，計量電子化，管理電腦化，在施工現場那種砂、石、水泥占地一大片，水泥粉塵滿天飛的景象，噪音小，污染少，對于改善環境，提高混凝土工程質量起到了前所未有的好效果。

預拌混凝土由于泵送施工的需要，以及混凝土強度等級越來越高，使得新拌混凝土的坍落度增大、砂率增大，總膠料用量加大，混凝土外加劑摻合料應用成為必然，正因為如此，也給混凝土帶來了負面影響，就是塑性變形大，收縮大，使得混凝土工程經常出現些裂紋現象。目前，預拌混凝土的裂紋問題已成為預拌混凝土的一個世界難題，為解決這一大難題，各國的混凝土科技工作者和施工的工程技術人員都在努力攻關解決預拌混凝土中存在的負面缺陷。

面對市場經濟激烈競爭的局面，太原獅頭集團企峰混凝土分公司組織工程技術人員，認真分析了預拌混凝土裂紋的原因，認為通過改善外加劑性能，可以有效解決混凝土裂縫問題。經過兩年多的研究，總工程師跳出以往復配外加劑的圈子。以納米技術為先導，引進人們以往不曾想到的生物技術，來生產出一種新型的外加劑，經過一年多的時間，上下一致，同心協力反復試驗研究，終于成功?，F簡述如下。

1 　JQS—系列外加劑的原料

1. 1 　萘系高效減水劑

生產廠家：山西萬榮黃河外加劑廠，是通過ISO 9002質量認證的廠家。

產品名稱：UNF21萘系高效減水劑。

物化性能：

1) 黃褐色粉狀料;2) Na₂SO₄，含量16%～18%;3) 減水率，18%～25%;4) 凈漿流動度，Φ220 mm～Φ240mm。

1. 2 　緩凝劑

緩凝劑的摻量，隨著季節的大氣溫度變化，將預拌混凝土的初凝時間調整到8h～12h為宜，根據經濟效益可用一種或兩種以上的復合使用。

1. 3 　引氣劑

1) 該引氣劑是根據多年使用引氣劑的經驗發揚其優點，克服其它的缺點，而精心研制出一種新型引氣劑。

2) 引氣劑的配制由1/3的松香固體物和2/3的生物固體物聚合而成。

3) 摻量每噸液體外加劑中摻入量為：

JQS21型，摻入7.5kg/t，適用于C40以下混凝土；

JQS22型，摻入5kg/t，適用于C45以上高強混凝土。

1. 4 　保塑劑

也稱保水劑，配合緩凝劑，可使水分在混凝土體內較長時間的存在，有利于混凝土更好的保水自身養護，有利于水泥礦物成分中水化反應速度慢的物質得到充分反應，有利于混凝土后期強度增長，耐久性好，有利于新拌混凝土工作性等一系列優點。摻量隨著氣溫和季節的變化，每噸液體外加劑中摻入50kg～100kg即可。

1. 5 　消泡劑

在復配的生產過程中加入少量的硅油消泡劑，就是現在生產的JQS—系列外加劑，都屬于收縮小防止預拌混凝土裂紋的外加劑系列產品。

在JQS21、JQS22型基礎上，調整一下緩凝劑的摻量，再加入三乙醇胺、乙二胺、硝酸鈣等防凍組份，可復配成性能良好的JQS23型防凍劑。

2 　本減水劑摻入混凝土中的性能

2. 1 　對新拌混凝土拌合物的性能的影響

1) 新拌混凝土和易性良好，砂漿與粗骨料始終均勻流動。

2) 混凝土坍落度保持在240mm以下不泌水、不離析。

3) 泵送性能好，許多氣泡和固體氣泡在輸送管道內象滾珠一樣，使混凝土拌合物很潤滑地滾動前進，阻力小，容易泵送，用這種外加劑已施工了35萬m³混凝土，從未發生堵泵堵管子現象， 使泵的損壞程度大大降低，延長了泵和管件的使用壽命。

4) 新拌混凝土的坍落度損失小，因為復配了保塑劑、緩凝劑和固體引氣劑，所以損失小，使用JQS21，在1.5h內損失在0.5%～1%之間;使用JQS22和JQS23，在1.5h內基本上無損失。

5) 本減水劑的減水率和摻量

a. JQS21減水率18%～22.5%，C40以下混凝土強度由低到高，摻量(占總膠料)1.5%～2.5%。

b. JQS22減水率25%～30.5%，C45以上摻量2.5%～3.5%。

c. JQS23防凍劑減水率18%～25%，摻量2.5%～3.5%。

2. 2 　對硬化混凝土性能的影響

對于預拌混凝土的塑性收縮、硬化收縮、徐變干縮、溫差變化、荷載的突加突減等因素和預拌混凝土運輸泵送的需要，使得預拌混凝土的砂率增大、總膠料提高、坍落度和流動性擴大，由于工程高層建筑的需要，混凝土強度等級的不斷提高，使得混凝土工程開裂，這已成為預拌混凝土的一大世界難題。

為了解決預拌混凝土的裂縫問題，做了大量的深入細致的調研工作。認為收縮值越大，引起預拌混凝土裂紋的可能性越大。在相同收縮值的條件下，混凝土的強度等級越高裂紋的危險值也越大，這就是混凝土工程裂縫的主導因素。經過大量的試驗，現將其JQS2系列外加劑收縮性的測試結果列入表1。

　   從表1的試驗結果可以看出JQS—系列外加劑的摻入，對于混凝土減少收縮都是非常有效的。

3 　提高混凝土工程的各項耐久性

3. 1 　能夠提高混凝土的防水抗滲性

加入JQS2系列外加劑可以使同一個強度等級的混凝土的抗滲性提高3個～5個抗滲標號，隨著混凝土的強度等級的提高，抗滲標號提高的更多，但已無實用價值。

3. 2 　能提高混凝土的抗凍融循環能力

由于混凝土的抗滲能力的提高，混凝土的抗凍融能力也在大幅度提高。

C20混凝土基準D = 100次就破壞了，摻JQS21的凍融150次仍合格。

C30混凝土基準D = 150次就開始破壞，摻JQS21的凍融250次仍在合格范圍內。

C40混凝土基準D = 300次就破壞了，摻JQS22的凍融450次，各項指標都在合格范圍內，還有很大的潛力，說明這種外加劑對于混凝土的耐久性大有好處。

4 　結語

4. 1 　JQS2系列外加劑可減少混凝土自收縮，抵抗混凝土收縮產生拉應力，提高混凝土的工作性和耐久性。

4. 2 　使用本減水劑在企峰混凝土分公司就連續用了35萬m³混凝土，有大體積基礎的混凝土，有地下連續防水墻，有剪力墻，有無筋混凝土地面，有路面，有現澆樓板和梁柱等均未出現有害裂紋，在工程的應用效果是十分明顯的。

4. 3 　預拌混凝土的裂紋問題，通過本減水劑的推廣應用，給我們建立了解問題的信心，我們有信心在今后做更多的研究工作，再取得施工單位和設計部門的協助的配合，一定能使預拌混凝土越做越好，讓用戶使用放心的混凝土。