聚羧酸系减水剂是由含有羧基的不饱和单体与其他单体共聚而成,使混凝土在减水、保坍、增强、收缩及环保等方面具有优良性能的系列减水剂。从1986年日本触媒公司首次将产品推入市场至今,聚羧酸系减水剂作为高性能混凝土的重要组成部分,越来越多地受到工程技术人员的重视,工程应用日益增加。
聚羧酸系减水剂在现行的国家标准中被列为高性能减水剂,希望其能比其他减水剂对水泥的适应性更好、更安全、有效。但实际情况却总是事与愿违,在工程应用中经常遇到这样或那样的问题,与用户原来对聚羧酸系减水剂过高的期望值产生了差距。
本文通过对比聚羧酸系高性能减水剂现行的国家标准GB8076—2008《混凝土外加剂》与行业标准JG/T223—2007《聚羧酸系高性能减水剂》在技术参数、基准水泥、砂石骨料、搅拌时间及目前检测过程中的进场复试项目等方面的异同,探讨了在聚羧酸系减水剂检测过程中存在的问题及解决方法,供参考。
1、技术参数
由于聚羧酸系减水剂的产品标准和应用技术规范是由不同的单位负责起草的,对质量要求的侧重点不同,使得聚羧酸系减水剂的生产与使用环节存在脱节的现象,这对聚羧酸系减水剂的应用和发展有不利的影响。
目前,聚羧酸系高性能减水剂的相关标准包括:GB8076—2008《混凝土外加剂》、JG/T223—2007《聚羧酸系高性能减水剂》、GB50119—2013《混凝土外加剂应用技术规范》、GB/T8077—2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》等。其中GB8076—2008和JG/T223—2007为产品标准,规定了减水剂的各项技术参数和部分物理性能的检测方法;GB/T8077—2012为方法标准,规定了外加剂匀质性检测方法;GB50119—2013规定了减水剂进场所要进行的检测项目。同时,在交通、铁路、水利等行业标准中,对聚羧酸系减水剂的技术参数和检测方法提出了不同的要求。
国家标准、行业标准在技术参数设置上基本类似,JG/T223—2007中明确了对甲醛含量的要求。GB8076—2008中规定基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为360kg/m³,砂率为43%~47%,用水量为坍落度控制在(210±10)mm时的最小用水量。JG/T223—2007中规定,进行混凝土拌合物1h坍落度保留值测定时,受检混凝土的单位水泥用量为390kg/m³,砂率为44%,用水量为坍落度控制在(210±10)mm时的最小用水量;进行其他性能测定时,基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为330kg/m³,砂率为38%~40%,用水量为坍落度控制在(80±10)mm时的最小用水量。
这两个标准在单位水泥用量、砂率和用水量上均存在一定的差异,在某些适应性较差的聚羧酸减水剂的检测过程中,难免会出现采用GB8076—2008检测时合格,但采用JG/T223—2007检测时某些参数不合格的现象。
同时,这两个标准中的混凝土配合比存在明显的局限性,未考虑矿物掺合料对聚羧酸减水剂的影响。目前,实现混凝土高性能化的主要手段是掺加高效外加剂和活性矿物掺合料,其中矿物掺合料已成为高性能混凝土必不可少的重要组分,它对于改善混凝土的性能起着关键性的作用,单纯使用水泥作为胶凝材料的混凝土已越来越少,故检测过程中的配合比应与实际使用过程中的配合比相一致,应采用工程实际使用的原材料对减水剂性能进行检测,以确保实际工程质量。
2、基准水泥
基准水泥是检验混凝土外加剂性能的专用水泥,它是由硅酸盐水泥熟料与二水石膏共同粉磨而成的强度等级42.5MPa的P·Ⅰ型硅酸盐水泥。GB8076—2008《混凝土外加剂》附录A中规定了基准水泥的技术条件,现在基准水泥已批量生产和销售。国家标准和行业标准均规定采用基准水泥进行检测,但是,基准水泥的“不基准”和质量波动一直是混凝土外加剂检测中存在的问题。不同批次的基准水泥由于化学组成和矿物组成的差异,导致基准水泥自身的需水量有一定差异,这对加水量特别敏感的聚羧酸系减水剂的检测结果带来不利影响。
因此,提高基准水泥的稳定性是外加剂检测中必须要解决的问题,同时要探索更合理、更便捷的检测方法,使外加剂检测能更真实准确地反映外加剂产品的性能,从而更好地指导外加剂产品的工程应用。目前,在工程实际应用中,很多外加剂厂家会根据工程实际所用的水泥,对外加剂的配方进行改进,以改善水泥与外加剂的相容性。此时,如果仍采用基准水泥进行检测,所得结果可能会大相径庭。针对这些现象,铁路和公路行业标准均明确要求现场抽检试验采用工地实际所用水泥进行检测。
文章来源:中国混凝土网