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說說飽受爭議的減膠劑

文章出處:原創 人氣:2181 發表時間:2020-11-25

目前,在混凝土所使用的外加劑中,除以減水劑為主要組分外,還存在很多“成分不明”,機理不清的外加劑。首先說明寫這個短文的目的不針對任何廠家和個人,只在探索行業內一些現象,明機理為生產出更加安全的混凝土。減膠劑自從投入市場以來,就有很大的爭議,爭議最大的原因之一就是該種外加劑很少公布配方,闡明機理。配方及主要組分不公布的主要原因可能是因為:(1)該外加劑配方并不復雜,易于模仿,公布后等于自斷財路。(2)該外加劑的組成成分不愿意公開,公開后可能會引起更大的爭議和討論。隨著減膠劑產品的推廣和發展,出現的品牌越來越多,名稱也越來越多。近年來,隨著減膠劑的推廣,已經形成了一個品種,而且頒布了行業標準。不管現在還是將來,外加劑種類和新產品如何發展,保證混凝土耐久性是永恒的追求。

混凝土膠凝劑也稱為增效劑,是一種水膠比基本不變,混凝土的坍落度和28d抗壓強度不降低的情況下,能夠有效減少膠凝材料用量的化學外加劑。大多廠家推薦時都說明,可以降低5%~10%的水泥用量,并且保證混凝土的力學強度不降低,同時混凝土的工作性和體積穩定性都有不同程度的改善。廣大砼行對于減膠劑的爭議很大程度上是來源于5%~10%的水泥用量的降低,有些砼行試驗時發現,降低水泥或者膠凝材料的同時,又降低的混凝土的用水量,基本維持原水膠比不變,感覺在玩“數字游戲”。對于減膠劑的效果大家各有各的看法,各有各的理由,從組分、作用機理到混凝土后期強度耐久性的影響都沒有達到一致的看法,可以說是“公說公有理,婆說婆有理”。因此,減膠劑成為爭議較多的外加劑。

經過30多年混凝土和減水劑的發展提升,減水劑得到迅速的發展。減水劑被認為其憎水基團可以吸附在水泥顆粒表面,親水基團作用在溶液中,由于靜電斥力與空間位阻的作用,使水泥顆粒得到有效分散,水泥的絮凝結構被打開。但減水劑的分散作用不能將所有的絮凝結構分散,在整個結構中,還有部分較高強度的絮凝結構沒有被分散開,仍然較多的存在。有人認為,現在水泥顆粒比較細,當水泥顆粒遇水拌合時,水泥顆粒在靜電引力作用下相互吸引,進而形成絮凝結構,約10%~30%的水被包裹在絮凝結構中,使混凝土流動性大大降低。在混凝土中使用減膠劑可以協同減水劑作用,即,減水劑可以打開大尺寸的絮凝結構,減膠劑可以分散細小的集聚體,使得水泥的水化程度得到提高。

對于減膠劑的組分,目前很少看到明確的組分、配方報道,大多論文從混凝土工作性和強度進行試驗分析。這也許就是不能讓反對者信服的原因,不了解,不敢亂用,怕后期耐久性受到不良反應。馮浩老師的《混凝土外加劑工程應用手冊》(第三版)4.3中對減膠劑有介紹,并在其組成成分中認為可能組分為:三乙醇胺、三異丙醇胺、聚合醇胺,酒石酸、葡萄糖酸鈉,馬來酸酐,月桂酸—乙醇酰胺硫酸鈉,磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽(離子表面活性劑),陰離子表面活性劑多糖酸酯(易溶于水,降低黏度,使細小固體顆粒均勻分散在水中,可降低不溶性顆粒表面張力,抗酸抗堿),十二烷基硫酸鈉、烷基磺酸鈉,烯基磺酸鈉,硫酸鈉、硫代硫酸鈉、氫氧化鈉,碳酸鈉、硅酸鈉等,根據馮浩老師書中的介紹,簡要歸納一下,減膠劑含有:早強組分、引氣組分,緩凝組分、堿激發組分等。減膠劑的成分和性質并不完全相同,胡偉偉等人認為是一種高聚物,化學結構類似其他外加劑;劉斌利用三乙醇胺、酒石酸和馬來酸酐為主要材料,添加苯酚等助劑制備了混凝土增效劑;王強利用三異丙醇胺、聚合醇胺、改性聚羧酸減水劑,紙漿黑液提取物和水制備了混凝土增效劑;王鎮公開增效劑中,含有三異丙醇胺、聚合醇胺和脂肪酸酯等。

從現有的文獻來看,減膠劑具有改善混凝土流動性、包裹性和保水性,也有人試驗表明,減膠劑可以增加混凝土含氣量和坍落度,改善混凝土拌合物的流動性。有人測試摻量0.6%,水泥降低15%時,C30和C50的3d、7d強度高于基準混凝土強度,28天強度略低;也有人試驗表明水泥降低10%對混凝土強度無明顯影響;同時,也有人試驗發現,減膠劑可以改善減水劑的適應性。盡管如此,對減膠劑的作用機理依然存在爭議,讓混凝土企業冒然使用一種機理不清楚的外加劑,對混凝土結構會存在較大的風險。有人說,使用減膠劑的目的不要僅僅盯住降低水泥用量,而在于改善混凝土工作性……。

面對日益復雜的混凝土原材料,不可控的因素在逐漸增多,如何降低質量風險是每一個混凝土技術人員不變的追求,成本低、風險可控是砼仁的幸事。沒有用減膠劑的砼仁也天天在考慮減膠,降低成本,一聽到可以降低膠凝材料,一般老板(管理人員)比技術人員興奮,能不能降低成本,本人觀點是量力而行。減膠劑是好是壞也許很大程度上在于生產、管理,有的公司用的很好,有的公司用的不好,好與不好要量力而行。最后,只想說,成本的降低是有限的,有底線的,自己覺得安全可以控制住就降低,覺得有風險就先觀察再說。不要因為一點成本,搞的整天睡不著覺,想入非非……。

歡迎大家談談對減膠劑的看法和試驗的經歷、感受,分享讓砼行受益也是一種快樂。

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