引氣減水劑對砼收縮的影響
宋云昌1 王寶璽1 韓紅良1周 群2
（1、浙江五龍化工股份有限公司 2、浙江華威建材有限公司）
[摘要] 摻入引氣減水劑的混凝土能明顯降低砼泌水率，提高砼的密實性，降低砼收縮，引氣減水劑是配制高性能砼的必需材料。
[關(guān)鍵詞] 引氣減水劑 泌水率 收縮
混凝土在硬化過程中產(chǎn)生體積縮小及自發(fā)變形的現(xiàn)象，稱為混凝土的收縮。收縮是混凝土的一項主要性能，收縮增大引起的裂縫會影響混凝土的耐久性，因此減少混凝土內(nèi)部過多的游離水和提高膠凝體的密實性是減少混凝土收縮的關(guān)鍵。隨著21世紀(jì)高性能混凝土技術(shù)的發(fā)展，高性能混凝土的研究推動了引氣減水劑的發(fā)展，因此研究引氣減水劑對混凝土收縮產(chǎn)生的影響，是我們這次試驗的目的，試驗主要依據(jù)《混凝土外加劑》GB8076-1997國家標(biāo)準(zhǔn)。
一、原材料及試驗方法
試驗采用安徽海螺水泥廠P.042.5級水泥，混凝土試驗采用中砂，細(xì)度模數(shù)μf=2.6，碎石粒徑為5-25mm，試驗用水為自來水。外加劑采用浙江五龍化工股份有限公司生產(chǎn)的ZWL-A型緩凝高效在ZWL-A緩凝高效減水劑的基礎(chǔ)上外加不同量的引氣劑形成了兩個不同含氣量的外加劑稱為A1、A2。
這次混凝土抗壓強度試驗采用尺寸為100×100×100mm3試塊，成型后在標(biāo)準(zhǔn)條件下放置24小時，養(yǎng)護(hù)溫度為20±3℃，濕度大于90%，按GB8076-1997標(biāo)準(zhǔn)分別測齡期為3d、7d、28d、60d的抗壓強度，混凝土收縮試件尺寸為100×100×515mm3，成型后在標(biāo)準(zhǔn)條件下放置24小時，拆模后在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)二天測初始長度，然后按GB82-85標(biāo)準(zhǔn)分別測1d、3d、7d、14d、20d、28d、45d、60d、90d、120d的混凝土體積變形。
本次混凝土性能試驗采用固定的水泥、砂、石和外加劑用量，以調(diào)整用水量使砼坍落度控制在80±10mm范圍內(nèi)，使其較客觀地反映出摻外加劑砼的規(guī)律。
二、不同含氣量減水劑對新拌砼和硬化砼性能的影響
在以萘系高效減水劑為減水組份的泵送劑中引入少量引氣劑來提高新拌混凝土的工作性和可泵性，在泵送混凝土中已得到廣泛地應(yīng)用。它是配高性能混凝土發(fā)展的必需。為加深對不同含氣量引氣型減水劑的性能認(rèn)識，合理應(yīng)用引氣減水劑的功能，提高混凝土耐久性。我們做了以下試驗。
1、不同含氣量減水劑的勻質(zhì)性及砼的性能試驗
|
外加劑
項目 |
ZWL-A |
A1 |
A2 |
|
勻質(zhì)性指標(biāo) |
含固量% |
36.7 |
38.9 |
39.3 |
|
CLˉ含量% |
0.14 |
0.4 |
0.4 |
|
Na2So4含量% |
0.07 |
0.07 |
0.09 |
|
PH值 |
8.3 |
5.5 |
5.4 |
|
密度 |
1.195 |
1.197 |
1.20 |
|
水泥凈漿流動度mm |
221 |
205 |
203 |
|
新拌砼性能 |
坍落度cm |
7.5 |
8.0 |
8.5 |
|
凝結(jié)時間差min |
初凝 |
9:13 |
8:55 |
8:24 |
|
終凝 |
12:17 |
11:42 |
11:05 |
|
減水率（%） |
15.4 |
13.6 |
12.3 |
|
含氣量（%） |
2.5 |
3.6 |
4.5 |
|
泌水率比% |
62.5 |
60.2 |
58.7 |
|
硬化性能 |
抗壓強度（Mpa）抗壓強度比% |
3d |
19.0 |
100 |
18.5 |
97.4 |
18.2 |
95.8 |
|
7d |
32.5 |
100 |
30.1 |
92.6 |
27.4 |
84.3 |
|
28d |
48.1 |
100 |
43.8 |
91.1 |
37.9 |
78.8 |
|
60d |
50.5 |
100 |
44.5 |
88.1 |
40.1 |
79.4 |
不同含氣量減水劑的抗壓強度曲線（圖一）
2、不同含氣量引氣減水劑收縮的影響（表二）
|
外加劑
齡期 |
空 白 |
ZWL-A型 |
A1 |
A2 |
|
收縮率（10-6） |
收縮率比% |
收縮率（10-6） |
收縮率比% |
收縮率（10-6） |
收縮率比% |
收縮率（10-6） |
收縮率比% |
|
1d |
21.4 |
— |
21.5 |
100.5 |
22.2 |
103.7 |
22.4 |
104.7 |
|
3d |
42.7 |
— |
42.8 |
100.2 |
44.3 |
103.7 |
44.8 |
104.9 |
|
7d |
85.5 |
— |
81.2 |
95.0 |
90.6 |
106.0 |
90.1 |
105.4 |
|
14d |
167.3 |
— |
150 |
89.7 |
162.0 |
96.8 |
159.1 |
95.1 |
|
20d |
238.4 |
— |
200 |
83.9 |
240.7 |
101.0 |
242.5 |
101.7 |
|
28d |
268.7 |
— |
235.7 |
87.7 |
270.1 |
100.5 |
278.2 |
103.5 |
|
45d |
323.2 |
— |
285.2 |
88.2 |
330.2 |
102.2 |
343.0 |
106.1 |
|
60d |
414 |
— |
349.9 |
84.5 |
420.7 |
101.6 |
428.1 |
103.4 |
|
90d |
441.1 |
— |
407.1 |
92.3 |
462.1 |
104.8 |
470.5 |
106.7 |
|
120d |
477.6 |
— |
457.1 |
95.7 |
491.9 |
103.0 |
499.1 |
104.5 |
從試驗數(shù)據(jù)看：
1、泌水率比隨混凝土含氣量的增大而下降。摻不同含氣量的引氣減水劑的混凝土與基準(zhǔn)混凝土相比能較大幅度地降低混凝土的泌水率，當(dāng)摻入ZWL-A型緩凝高效減水劑含氣量為2.5%，泌水率比下降37.5%，當(dāng)摻入A1時，混凝土中含氣量為3.6%，泌水率比下降39.8%。當(dāng)摻入A2時，混凝土含氣量達(dá)4.5%，泌水率比下降41.3%對新拌混凝土而言，減少混凝土拌合物的泌水離析，能明顯改善混凝土的勻質(zhì)性和施工性。。低泌水率的混凝土可減少混凝土內(nèi)部游離水的蒸發(fā)，對提高混凝土的密實性有利。
2、抗壓強度隨含氣量的增加而降低。適量的含氣量對混凝土強度影響不大，當(dāng)混凝土中含氣量為3.6%時，3天齡期混凝土抗壓強度下降2.6%;7天齡期混凝土抗壓強度下降7.4%;28天齡期混凝土抗壓強度下降8.9%;60天齡期混凝土抗壓強度下降11.9%。
當(dāng)混凝土中含氣量增加4.5%時，3天齡期混凝土抗壓強度下降4.2%;7天齡期混凝土抗壓強度下降16.7%;28天齡期混凝土抗壓強度下降21.2%;60天齡期混凝土抗壓強度下降20.6%。
3、摻用引氣減水劑雖然引入一定量的空氣，但適量的混凝土含氣量（2.5%）能抑制砼的收縮變形（表中ZWL-A型緩凝高效減水劑）。隨著含氣量的提高，收縮略有增大，但從收縮曲線（圖二）看，無論早期、中后期混凝土的收縮值與基準(zhǔn)砼收縮值相近。
試驗結(jié)論：引氣減水劑能明顯降低砼的離析和泌水，提高砼的綜合性能，因此，引氣減水劑是發(fā)展高性能混凝土必備外加劑，也是21世紀(jì)外加劑的發(fā)展方向；我們南方地區(qū)使用引氣砼時，引氣量可適當(dāng)少一些，一般可控制在2.5-3%，既能避免強度損失，又能提高砼的綜合性能，特別是對抑制砼的開裂十分有利。
