JQS—型系列混凝土外加剂的研制

关键词：混凝土外加剂，预拌混凝土，泵送

引言

预拌混凝土的推广，解决了混凝土施工中的笨重体力劳动，实现了水平和垂直运输的机械化施工，计量电子化，管理电脑化，在施工现场那种砂、石、水泥占地一大片，水泥粉尘满天飞的景象，噪音小，污染少，对于改善环境，提高混凝土工程质量起到了前所未有的好效果。

预拌混凝土由于泵送施工的需要，以及混凝土强度等级越来越高，使得新拌混凝土的坍落度增大、砂率增大，总胶料用量加大，混凝土外加剂掺合料应用成为必然，正因为如此，也给混凝土带来了负面影响，就是塑性变形大，收缩大，使得混凝土工程经常出现些裂纹现象。目前，预拌混凝土的裂纹问题已成为预拌混凝土的一个世界难题，为解决这一大难题，各国的混凝土科技工作者和施工的工程技术人员都在努力攻关解决预拌混凝土中存在的负面缺陷。

面对市场经济激烈竞争的局面，太原狮头集团企峰混凝土分公司组织工程技术人员，认真分析了预拌混凝土裂纹的原因，认为通过改善外加剂性能，可以有效解决混凝土裂缝问题。经过两年多的研究，总工程师跳出以往复配外加剂的圈子。以纳米技术为先导，引进人们以往不曾想到的生物技术，来生产出一种新型的外加剂，经过一年多的时间，上下一致，同心协力反复试验研究，终于成功。现简述如下。

1 　JQS—系列外加剂的原料

1. 1 　萘系高效减水剂

生产厂家：山西万荣黄河外加剂厂，是通过ISO 9002质量认证的厂家。

产品名称：UNF21萘系高效减水剂。

物化性能：

1) 黄褐色粉状料;2) Na₂SO₄，含量16%～18%;3) 减水率，18%～25%;4) 净浆流动度，Φ220 mm～Φ240mm。

1. 2 　缓凝剂

缓凝剂的掺量，随着季节的大气温度变化，将预拌混凝土的初凝时间调整到8h～12h为宜，根据经济效益可用一种或两种以上的复合使用。

1. 3 　引气剂

1) 该引气剂是根据多年使用引气剂的经验发扬其优点，克服其它的缺点，而精心研制出一种新型引气剂。

2) 引气剂的配制由1/3的松香固体物和2/3的生物固体物聚合而成。

3) 掺量每吨液体外加剂中掺入量为：

JQS21型，掺入7.5kg/t，适用于C40以下混凝土；

JQS22型，掺入5kg/t，适用于C45以上高强混凝土。

1. 4 　保塑剂

也称保水剂，配合缓凝剂，可使水分在混凝土体内较长时间的存在，有利于混凝土更好的保水自身养护，有利于水泥矿物成分中水化反应速度慢的物质得到充分反应，有利于混凝土后期强度增长，耐久性好，有利于新拌混凝土工作性等一系列优点。掺量随着气温和季节的变化，每吨液体外加剂中掺入50kg～100kg即可。

1. 5 　消泡剂

在复配的生产过程中加入少量的硅油消泡剂，就是现在生产的JQS—系列外加剂，都属于收缩小防止预拌混凝土裂纹的外加剂系列产品。

在JQS21、JQS22型基础上，调整一下缓凝剂的掺量，再加入三乙醇胺、乙二胺、硝酸钙等防冻组份，可复配成性能良好的JQS23型防冻剂。

2 　本减水剂掺入混凝土中的性能

2. 1 　对新拌混凝土拌合物的性能的影响

1) 新拌混凝土和易性良好，砂浆与粗骨料始终均匀流动。

2) 混凝土坍落度保持在240mm以下不泌水、不离析。

3) 泵送性能好，许多气泡和固体气泡在输送管道内象滚珠一样，使混凝土拌合物很润滑地滚动前进，阻力小，容易泵送，用这种外加剂已施工了35万m³混凝土，从未发生堵泵堵管子现象， 使泵的损坏程度大大降低，延长了泵和管件的使用寿命。

4) 新拌混凝土的坍落度损失小，因为复配了保塑剂、缓凝剂和固体引气剂，所以损失小，使用JQS21，在1.5h内损失在0.5%～1%之间;使用JQS22和JQS23，在1.5h内基本上无损失。

5) 本减水剂的减水率和掺量

a. JQS21减水率18%～22.5%，C40以下混凝土强度由低到高，掺量(占总胶料)1.5%～2.5%。

b. JQS22减水率25%～30.5%，C45以上掺量2.5%～3.5%。

c. JQS23防冻剂减水率18%～25%，掺量2.5%～3.5%。

2. 2 　对硬化混凝土性能的影响

对于预拌混凝土的塑性收缩、硬化收缩、徐变干缩、温差变化、荷载的突加突减等因素和预拌混凝土运输泵送的需要，使得预拌混凝土的砂率增大、总胶料提高、坍落度和流动性扩大，由于工程高层建筑的需要，混凝土强度等级的不断提高，使得混凝土工程开裂，这已成为预拌混凝土的一大世界难题。

为了解决预拌混凝土的裂缝问题，做了大量的深入细致的调研工作。认为收缩值越大，引起预拌混凝土裂纹的可能性越大。在相同收缩值的条件下，混凝土的强度等级越高裂纹的危险值也越大，这就是混凝土工程裂缝的主导因素。经过大量的试验，现将其JQS2系列外加剂收缩性的测试结果列入表1。

　   从表1的试验结果可以看出JQS—系列外加剂的掺入，对于混凝土减少收缩都是非常有效的。

3 　提高混凝土工程的各项耐久性

3. 1 　能够提高混凝土的防水抗渗性

加入JQS2系列外加剂可以使同一个强度等级的混凝土的抗渗性提高3个～5个抗渗标号，随着混凝土的强度等级的提高，抗渗标号提高的更多，但已无实用价值。

3. 2 　能提高混凝土的抗冻融循环能力

由于混凝土的抗渗能力的提高，混凝土的抗冻融能力也在大幅度提高。

C20混凝土基准D = 100次就破坏了，掺JQS21的冻融150次仍合格。

C30混凝土基准D = 150次就开始破坏，掺JQS21的冻融250次仍在合格范围内。

C40混凝土基准D = 300次就破坏了，掺JQS22的冻融450次，各项指标都在合格范围内，还有很大的潜力，说明这种外加剂对于混凝土的耐久性大有好处。

4 　结语

4. 1 　JQS2系列外加剂可减少混凝土自收缩，抵抗混凝土收缩产生拉应力，提高混凝土的工作性和耐久性。

4. 2 　使用本减水剂在企峰混凝土分公司就连续用了35万m³混凝土，有大体积基础的混凝土，有地下连续防水墙，有剪力墙，有无筋混凝土地面，有路面，有现浇楼板和梁柱等均未出现有害裂纹，在工程的应用效果是十分明显的。

4. 3 　预拌混凝土的裂纹问题，通过本减水剂的推广应用，给我们建立了解问题的信心，我们有信心在今后做更多的研究工作，再取得施工单位和设计部门的协助的配合，一定能使预拌混凝土越做越好，让用户使用放心的混凝土。