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JRC-A型聚羧酸系高效减水剂在商品混凝土中的应用

信息来源:hunningtu.biz  时间:2009-02-11  浏览次数:231

  1 前言当今,混凝土外加剂在混凝土中广泛应用,已成为混凝土原材料中必不可少的组分,高性能混凝土是当前国内外混凝土领域中研究的热点,其最重要的特点是高耐久性,高强度,高体积稳定性和高流动性,要达到此目的其技术途径是使用聚羧酸系减水剂和优质的活性矿物掺合料。目前国内大多数研究工作集中在聚羧酸系减水剂合成制备工艺方面,在应用性能方面的研究还很少,限制了聚羧酸系减水剂的推广应用,因此工程单位和搅拌站对聚羧酸系减水剂的性能优势缺乏必要的认识,更谈不上在低标号混凝土中的大量应用了。上海市建筑科学研究院领导下的上海华联建筑外加剂厂有限公司成功自行研制开发出了JRC-A型聚羧酸系高效减水剂,它不仅在高性能混凝土中有了大量应用,而且在低标号混凝土中也有着自己显著的优势,以下介绍了JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性能检测以及在低标号混凝土中的应用和性价比情况。2 JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性能检测2.1 上海建筑科学研究院检测站检测结果其中:检测用水泥为上海联合水泥厂普42.5;掺量1.1%(以水泥重量计);检验用碎石5~20mm;检测试样随机取于上海华联建筑外加剂厂有限公司JRC-A的大储罐。表1匀质性检验混凝土检验检验项目检验结果检验项目检验结果外观淡黄色液体减水率%28PH值7.0常压泌水率比%0固体含量%21.7压力泌水率比%13密度g/cm31.07含气量%4.9氯离子含量%0.013d抗压强度比%155碱含量%1.37d抗压强度比%135净浆流动度mm26128d抗压强度比%13028d收缩率比%98对钢筋的锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用2.2 铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站检测结果2006年10月铁道部产品质量监督检验中心对JRC-A型聚羧酸系高效减水剂进行了检测,所检测样品的水泥净浆流动度,碱含量,硫酸钠含量,氯离子含量,减水率,含气量,常压泌水率比,压力泌水率比,抗压强度比,对钢筋的锈蚀作用,收缩率比,相对耐久性指标的检验结果满足科技基[2005]101号《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。3 JRC-A型聚羧酸的应用试验聚羧酸系减水剂是生产绿色混凝土的优选材料,推广聚羧酸系减水剂成为混凝土减水剂行业的主导产品是一个不可逆转的趋势。但由于聚羧酸系减水剂的生产成本较高,其生产工艺有待进一步优化,在工程中的应用经验相对缺乏,外加剂厂的试验显示用聚羧酸系减水剂做混凝土更经济,而有些搅拌站则表示与混凝土强度等级有关,他们认为聚羧酸系减水剂的售价太高,只能用在特殊工程和高标号高强度的混凝土中,对其性能认识不深,给聚羧酸系减水剂应用范围的扩大和全面快速推广带来了一定阻力。上海市多家搅拌站已采用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂,如上海市宝业混凝土有限公司,上海市中川混凝土有限公司,上海市星苑混凝土有限公司,上海市昶顺混凝土有限公司等,应用范围已从高标号扩展到中、低标号混凝土中,上海市的应用经验本文不再论述。本文以江都市钱江混凝土制品有限公司为例,他们采用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂后,经多方试配,大量应用在各种不同中、低标号的配比中,特别在C20、C25、C30、C35中,获得了各种配比的实践经验,取得了良好的技术效益、经济和社会效益。3.1 原材料的取样JRC-A型聚羧酸系高效减水剂取样于拌站储槽罐;水泥为安徽芜湖P?II52.5;镇江华源II级粉煤灰;江西赣江中砂,细度摸数2.6;安徽铜陵5~31.5mm碎石。3.2 混凝土配合比及成本分析3.2.1 各种强度等级配合比及成本核算以下所列配合比均经过实际应用过,代号A为杭州某萘系中效外加剂液体,代号B为JRC-A型聚羧酸系高效减水剂。表2强度等级WCSgF外加剂类型用量/掺量初始塌落度R3强度/设计强度比R7强度/设计强度比R28强度/设计强度比混凝土成本KgKgKgKgKgKg/%mmMPa/%MPa/%MPa/%元/m3C151801508681062100A 2.50 / 1.0%1807.5 / 50%10.8 / 72%15.3 / 102%188.861631309021055130B 2.08 / 0.8%1859.0 / 60%12.4 / 83%16.8 / 112%194.33C20180210827105390A 3.00 / 1.0%17511.0 / 55%16.0 / 80%23.4 / 117%208.49175159870106091B2.00 / 0.8 %19010.4 / 52%15.8 / 79%23.0 / 115%198.33163170902105590B2.08 / 0.8%18013.6 / 68%18.8 / 94%27.8 / 139%204.93C25180229797105698A3.27 / 1.0%17015.5 / 62%19.8 / 79%29.2 / 117%215.381631858671065100B2.28 / 0.8%17515.8 / 63%20.0 / 80%30.5 / 122%211.181652037541130108B2.49 / 0.8%18016.8 / 67%22.2 / 89%34.2 / 137%215.70C301802527831037108A4.08 / 1.0 %17020.4 / 68%25.2 / 84%33.9 / 113%225.201702107841085111B3.21 / 1.0 %18021.3 / 71%26.1 / 87%38.1 / 127%223.04170243830105661B2.43 / 0.8 %19522.2 / 74%30.9 / 103%41.4 / 138%226.71C35180282712112071A3.53 / 1.0 %16022.0 / 63%26.6 / 76%35.7 / 102%230.341802377661078100B2.69 / 0.8 %19022.1 / 63%27.0 / 77%36.4 / 104%227.30170248760105098B2.77 / 0.8%18523.1 / 66%30.8 / 88%42.7 / 122%229.983.2.2 数据分析C15配比中,应用聚羧酸的成本比用萘系的要高,在此不再讨论c20各成本配比强度发展曲线见图1-C20c25各成本配比强度发展曲线见图2-C25c30各成本配比强度发展曲线见图3-C30c35各成本配比强度发展曲线见图4-C35以下各图中,X轴代表3D、7D、28D龄期,Y轴则表示各龄期抗压强度达到设计强度的百分比。图1-C20
  由图1-C20可见,在C20配比中,应用聚羧酸成本为198.33的配比的3、7和28D强度比加萘系的强度略低2%左右,水泥用量减少了51Kg,而初始塌落度要高15mm,和易性大大提高,成本与加萘系的相比减少了10.16元;用聚羧酸成本为204.93的配比比萘系的水泥用量减少40Kg,各龄期强度均大大超过加萘系配比,3D则高出13%,28D强度要高出22%,而成本则降低了3.56元。图2-C25在C25配比中,应用聚羧酸成本为211.18配比的3D、7D强度比萘系配比高1%,28D强度高5%,水泥用量减少44Kg,成本比萘系减少了4.20元;成本215.70的配比比萘系的3D高5%,7D高10%,28D高20%,水泥用量减少26Kg,初始塌落度增大了10mm,而总成本仅上升了0.32元。图3-C30在图3-C30中,应用聚羧酸成本为223.04的配比各龄期强度均比萘系配比要高,尤其28D的强度要高出14%,初始塌落度增大了10mm,水泥用量则减少42Kg,而成本与萘系相比减少了2.16元;成本为226.71的配比,其成本比萘系配比高1.51元,初始塌落度增大了25mm,而强度方面7D高出19%,28D则高达25%。图4-C35图4-C35中,应用聚羧酸成本227.3的配比,其成本比萘系配比低3.04元,其3D强度与萘系的基本一致,7D和28D强度则高2%左右,水泥用量减少45Kg,初始塌落度增大了30mm;成本为229.98的配比,各龄期强度均比萘系配比高,28D则高出20%,水泥用量减少34Kg,初始塌落度增大了25mm,可操作性显著提高,而成本比萘系的减少了0.36元。3.3 分析综述1)、从上表2和各成本配比强度发展曲线图可以看出,除去在C15外,在C20、C25、C30与C35低标号混凝土中,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性价比非常高,在与加萘系外加剂的混凝土成本基本一致的情况下,应用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的混凝土各龄期抗压强度明显提高,28天最高可高出25%左右,同时,水泥用量可大大减少,与粉煤灰等掺合料在大掺量时匹配性很好,初始塌落度比加萘系外加剂的平均要高10~25mm,混凝土的操作可泵性、流动性和和易性明显得到提高。2)、有些搅拌站认为聚羧酸系减水剂的价格太高,应用在低标号混凝土中的成本会升高,其实不然,主要是因为他们没注意到聚羧酸系减水剂的特点和应用时配合比的变化,因聚羧酸系减水剂具有低掺量,减水率高,流动性好的特点,所以在低标号混凝土中应用低掺量时,可得到比萘系高掺量时更高的减水率,用水量少了,根据水胶比的关系,水泥用量可大大减少,同时适当调整粉煤灰等矿物掺合料和砂率大小,可得到流动性和强度较好的混凝土,总体计算,混凝土成本不会升高,反而有可能大大降低。因此在低标号混凝土中应用聚羧酸系减水剂替代萘系是完全可行的。4 应用工程实例JRC-A型聚羧酸系高效减水剂在低标号混凝土中的应用取得了搅拌站和施工单位的认可,其中有代表性的工程有:上海市沙东路川杨河大桥,江苏中海2#船坞,七闸桥工程,春江花都三标,扬州诚德钢管,鸿益千秋二期,鸿益千秋三期,上海世纪花园秋菊坊,东方广场,科进船业内业工厂,九龙客车,长青农化,香江都市广场商铺,上海市唐陆路川杨河大桥等,这些工程的混凝土施工质量良好,深得客户的好评。5 结束语1)、和萘系相比,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂具有更小的掺量,更大的混凝土减水率和更高的强度提高幅度。2)、在低标号混凝土中,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂完全可以替代萘系减水剂,做出更好性能的混凝土。3)、JRC-A型聚羧酸系高效减水剂与粉煤灰等掺合料的匹配性很好,可以在掺聚羧酸系减水剂的混凝土中更多量的使用活性优质的矿物掺合料。4)、在用聚羧酸系减水剂配制低标号混凝土时,必须多次试配,找到适合工程要求而成本较低的最佳配合比。5)、对聚羧酸系减水剂使用范围的推广还要做大量的工作,在实践中总结经验,不光在高标号混凝土中使用,还要在中低标号混凝土中推广应用,充分发挥聚羧酸系减水剂的优势。  1 前言当今,混凝土外加剂在混凝土中广泛应用,已成为混凝土原材料中必不可少的组分,高性能混凝土是当前国内外混凝土领域中研究的热点,其最重要的特点是高耐久性,高强度,高体积稳定性和高流动性,要达到此目的其技术途径是使用聚羧酸系减水剂和优质的活性矿物掺合料。目前国内大多数研究工作集中在聚羧酸系减水剂合成制备工艺方面,在应用性能方面的研究还很少,限制了聚羧酸系减水剂的推广应用,因此工程单位和搅拌站对聚羧酸系减水剂的性能优势缺乏必要的认识,更谈不上在低标号混凝土中的大量应用了。上海市建筑科学研究院领导下的上海华联建筑外加剂厂有限公司成功自行研制开发出了JRC-A型聚羧酸系高效减水剂,它不仅在高性能混凝土中有了大量应用,而且在低标号混凝土中也有着自己显著的优势,以下介绍了JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性能检测以及在低标号混凝土中的应用和性价比情况。2 JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性能检测2.1 上海建筑科学研究院检测站检测结果其中:检测用水泥为上海联合水泥厂普42.5;掺量1.1%(以水泥重量计);检验用碎石5~20mm;检测试样随机取于上海华联建筑外加剂厂有限公司JRC-A的大储罐。表1匀质性检验混凝土检验检验项目检验结果检验项目检验结果外观淡黄色液体减水率%28PH值7.0常压泌水率比%0固体含量%21.7压力泌水率比%13密度g/cm31.07含气量%4.9氯离子含量%0.013d抗压强度比%155碱含量%1.37d抗压强度比%135净浆流动度mm26128d抗压强度比%13028d收缩率比%98对钢筋的锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用2.2 铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站检测结果2006年10月铁道部产品质量监督检验中心对JRC-A型聚羧酸系高效减水剂进行了检测,所检测样品的水泥净浆流动度,碱含量,硫酸钠含量,氯离子含量,减水率,含气量,常压泌水率比,压力泌水率比,抗压强度比,对钢筋的锈蚀作用,收缩率比,相对耐久性指标的检验结果满足科技基[2005]101号《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。3 JRC-A型聚羧酸的应用试验聚羧酸系减水剂是生产绿色混凝土的优选材料,推广聚羧酸系减水剂成为混凝土减水剂行业的主导产品是一个不可逆转的趋势。但由于聚羧酸系减水剂的生产成本较高,其生产工艺有待进一步优化,在工程中的应用经验相对缺乏,外加剂厂的试验显示用聚羧酸系减水剂做混凝土更经济,而有些搅拌站则表示与混凝土强度等级有关,他们认为聚羧酸系减水剂的售价太高,只能用在特殊工程和高标号高强度的混凝土中,对其性能认识不深,给聚羧酸系减水剂应用范围的扩大和全面快速推广带来了一定阻力。上海市多家搅拌站已采用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂,如上海市宝业混凝土有限公司,上海市中川混凝土有限公司,上海市星苑混凝土有限公司,上海市昶顺混凝土有限公司等,应用范围已从高标号扩展到中、低标号混凝土中,上海市的应用经验本文不再论述。本文以江都市钱江混凝土制品有限公司为例,他们采用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂后,经多方试配,大量应用在各种不同中、低标号的配比中,特别在C20、C25、C30、C35中,获得了各种配比的实践经验,取得了良好的技术效益、经济和社会效益。3.1 原材料的取样JRC-A型聚羧酸系高效减水剂取样于拌站储槽罐;水泥为安徽芜湖P?II52.5;镇江华源II级粉煤灰;江西赣江中砂,细度摸数2.6;安徽铜陵5~31.5mm碎石。3.2 混凝土配合比及成本分析3.2.1 各种强度等级配合比及成本核算以下所列配合比均经过实际应用过,代号A为杭州某萘系中效外加剂液体,代号B为JRC-A型聚羧酸系高效减水剂。表2强度等级WCSgF外加剂类型用量/掺量初始塌落度R3强度/设计强度比R7强度/设计强度比R28强度/设计强度比混凝土成本KgKgKgKgKgKg/%mmMPa/%MPa/%MPa/%元/m3C151801508681062100A 2.50 / 1.0%1807.5 / 50%10.8 / 72%15.3 / 102%188.861631309021055130B 2.08 / 0.8%1859.0 / 60%12.4 / 83%16.8 / 112%194.33C20180210827105390A 3.00 / 1.0%17511.0 / 55%16.0 / 80%23.4 / 117%208.49175159870106091B2.00 / 0.8 %19010.4 / 52%15.8 / 79%23.0 / 115%198.33163170902105590B2.08 / 0.8%18013.6 / 68%18.8 / 94%27.8 / 139%204.93C25180229797105698A3.27 / 1.0%17015.5 / 62%19.8 / 79%29.2 / 117%215.381631858671065100B2.28 / 0.8%17515.8 / 63%20.0 / 80%30.5 / 122%211.181652037541130108B2.49 / 0.8%18016.8 / 67%22.2 / 89%34.2 / 137%215.70C301802527831037108A4.08 / 1.0 %17020.4 / 68%25.2 / 84%33.9 / 113%225.201702107841085111B3.21 / 1.0 %18021.3 / 71%26.1 / 87%38.1 / 127%223.04170243830105661B2.43 / 0.8 %19522.2 / 74%30.9 / 103%41.4 / 138%226.71C35180282712112071A3.53 / 1.0 %16022.0 / 63%26.6 / 76%35.7 / 102%230.341802377661078100B2.69 / 0.8 %19022.1 / 63%27.0 / 77%36.4 / 104%227.30170248760105098B2.77 / 0.8%18523.1 / 66%30.8 / 88%42.7 / 122%229.983.2.2 数据分析C15配比中,应用聚羧酸的成本比用萘系的要高,在此不再讨论c20各成本配比强度发展曲线见图1-C20c25各成本配比强度发展曲线见图2-C25c30各成本配比强度发展曲线见图3-C30c35各成本配比强度发展曲线见图4-C35以下各图中,X轴代表3D、7D、28D龄期,Y轴则表示各龄期抗压强度达到设计强度的百分比。图1-C20
  由图1-C20可见,在C20配比中,应用聚羧酸成本为198.33的配比的3、7和28D强度比加萘系的强度略低2%左右,水泥用量减少了51Kg,而初始塌落度要高15mm,和易性大大提高,成本与加萘系的相比减少了10.16元;用聚羧酸成本为204.93的配比比萘系的水泥用量减少40Kg,各龄期强度均大大超过加萘系配比,3D则高出13%,28D强度要高出22%,而成本则降低了3.56元。图2-C25在C25配比中,应用聚羧酸成本为211.18配比的3D、7D强度比萘系配比高1%,28D强度高5%,水泥用量减少44Kg,成本比萘系减少了4.20元;成本215.70的配比比萘系的3D高5%,7D高10%,28D高20%,水泥用量减少26Kg,初始塌落度增大了10mm,而总成本仅上升了0.32元。图3-C30在图3-C30中,应用聚羧酸成本为223.04的配比各龄期强度均比萘系配比要高,尤其28D的强度要高出14%,初始塌落度增大了10mm,水泥用量则减少42Kg,而成本与萘系相比减少了2.16元;成本为226.71的配比,其成本比萘系配比高1.51元,初始塌落度增大了25mm,而强度方面7D高出19%,28D则高达25%。图4-C35图4-C35中,应用聚羧酸成本227.3的配比,其成本比萘系配比低3.04元,其3D强度与萘系的基本一致,7D和28D强度则高2%左右,水泥用量减少45Kg,初始塌落度增大了30mm;成本为229.98的配比,各龄期强度均比萘系配比高,28D则高出20%,水泥用量减少34Kg,初始塌落度增大了25mm,可操作性显著提高,而成本比萘系的减少了0.36元。3.3 分析综述1)、从上表2和各成本配比强度发展曲线图可以看出,除去在C15外,在C20、C25、C30与C35低标号混凝土中,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的性价比非常高,在与加萘系外加剂的混凝土成本基本一致的情况下,应用JRC-A型聚羧酸系高效减水剂的混凝土各龄期抗压强度明显提高,28天最高可高出25%左右,同时,水泥用量可大大减少,与粉煤灰等掺合料在大掺量时匹配性很好,初始塌落度比加萘系外加剂的平均要高10~25mm,混凝土的操作可泵性、流动性和和易性明显得到提高。2)、有些搅拌站认为聚羧酸系减水剂的价格太高,应用在低标号混凝土中的成本会升高,其实不然,主要是因为他们没注意到聚羧酸系减水剂的特点和应用时配合比的变化,因聚羧酸系减水剂具有低掺量,减水率高,流动性好的特点,所以在低标号混凝土中应用低掺量时,可得到比萘系高掺量时更高的减水率,用水量少了,根据水胶比的关系,水泥用量可大大减少,同时适当调整粉煤灰等矿物掺合料和砂率大小,可得到流动性和强度较好的混凝土,总体计算,混凝土成本不会升高,反而有可能大大降低。因此在低标号混凝土中应用聚羧酸系减水剂替代萘系是完全可行的。4 应用工程实例JRC-A型聚羧酸系高效减水剂在低标号混凝土中的应用取得了搅拌站和施工单位的认可,其中有代表性的工程有:上海市沙东路川杨河大桥,江苏中海2#船坞,七闸桥工程,春江花都三标,扬州诚德钢管,鸿益千秋二期,鸿益千秋三期,上海世纪花园秋菊坊,东方广场,科进船业内业工厂,九龙客车,长青农化,香江都市广场商铺,上海市唐陆路川杨河大桥等,这些工程的混凝土施工质量良好,深得客户的好评。5 结束语1)、和萘系相比,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂具有更小的掺量,更大的混凝土减水率和更高的强度提高幅度。2)、在低标号混凝土中,JRC-A型聚羧酸系高效减水剂完全可以替代萘系减水剂,做出更好性能的混凝土。3)、JRC-A型聚羧酸系高效减水剂与粉煤灰等掺合料的匹配性很好,可以在掺聚羧酸系减水剂的混凝土中更多量的使用活性优质的矿物掺合料。4)、在用聚羧酸系减水剂配制低标号混凝土时,必须多次试配,找到适合工程要求而成本较低的最佳配合比。5)、对聚羧酸系减水剂使用范围的推广还要做大量的工作,在实践中总结经验,不光在高标号混凝土中使用,还要在中低标号混凝土中推广应用,充分发挥聚羧酸系减水剂的优势。

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