梅海峰 李晓宁 李婷 陈家继
（1中国建筑材料科学研究总院有限公司，北京 100024；
2中建材中岩科技有限公司，北京 100024）
近年来，全国河湖海采砂专项整治行动越来越严格，限采限挖政策推广范围越来越大，促进了人工砂行业的飞速发展。但人工砂是岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成，一般表面粗糙、尖锐多棱角，细度模数大，级配不良，堆积孔隙率高，使得混凝土需水量高、和易性差、易离析泌水等问题日渐突出。而天然砂地域分布广泛，岩性及含泥量的差别导致普通聚羧酸减水剂敏感性高、掺量高，影响混凝土性能稳定性。因此，高适应性聚羧酸系减水剂成为研究热点。
众多研究发现，影响聚羧酸系高性能减水剂适应性的主要因素包括：大单体种类、主链聚合度、支链官能团等。胡权等[1]采用普通单体与马来酸酐及反式丁烯二酸双官能团取代单官能团制备一种高适应性PCE，具有更低的温度敏感性和更高的水泥适应性；
李晓燕等[2]采用（2+2）单体结合聚酯单体与丙烯酸实验室制备了一种高适应性PCE，经验证知具有高减水率、高适应性及高坍落度保持性；
万甜明等[3]采用普通单体引入不饱和酯基基团和酰胺磺酸基团单体，常温制备了一种高适应性缓释保坍型PCE，与其他同类减水剂相比具有更好的初始分散性能和缓释保坍性能；
张明等[4]采用支链型功能单体与普通大单体自由基聚合制备一种高适应性聚羧酸PCE，酯类单体的制备条件苛刻，对生产设备要求较高。综上研究，高适应性聚羧酸减水剂采取工艺复杂的酯类单体或较多种类的共聚单体，工艺复杂，成本高昂，工业化转化有难度。
中岩科技采用新型乙烯醚类六碳单体[5]，与丙烯酸及自制功能性小单体共聚，采取低温生产工艺，制备了一种高适应性聚羧酸系高性能减水剂（ZY-C6），在砂石料品质差、水泥品种波动大及对混凝土有较高要求的工程上实现了良好的应用效果。
选取桃江南方水泥、枣庄中联水泥、海螺水泥、山水水泥4种水泥，采用GB/T 50119-2013附录A的方法，测定初始、30min、60min、90min和120min砂浆微坍落度，对比市售减水母液PC-1与ZY-C6的水泥适应性。砂浆配合比见表1，砂浆微坍落度结果见表2。
由表2对比可知，对于需水量较大、流动性损失较快的枣庄中联水泥，ZY-C6比市售减水母液PC-1表现出更优的适应性；
对于其他三种水泥，ZY-C6的初始减水率和后期保坍性能均优于PC-1。这说明ZY-C6对水泥适应性较好。
图1 机制砂
表1 砂浆实验配比
表2 不同水泥的砂浆流动度结果
水泥为钻牌P.O42.5；
粉煤灰为II级；
矿粉为S95级；
砂采用机制砂与河砂复配，细度模数3.2（图2），含泥量高；
石为5-25mm碎石（图2），粒型差，针片状含量高。
图2 砂石状况
混凝土配合比见表3。采用PC-1和ZY-C6与中岩科技缓释母液SR-3复合，提高保坍性能。外加剂配比见表4。
表3 混凝土配合比
表4 外加剂配合比
图3为两种减水母液掺入混凝土时的出机状态。由图3可知，1#混凝土和易性比2#差，出现堆石现象，且1#混凝土静置20-30min后出现泌水现象，而2#混凝土无此现象，说明针对此种河砂和机制砂混配的混凝土，ZY-C6具有较好的适应性。
图3 出机混凝土状态图
水泥为坪塘南方水泥；
粉煤灰为II级；
矿粉为S95级；
机制砂级配较好，但含泥量较高，约7%；
石为5-25mm碎卵石，级配不连续，掺杂大粒径石块和卵石。混凝土配合比见表5，砂石情况较差（图4），遂采用复配中岩科技抗泥剂ZY-KN和中岩科技调粘剂ZY-TN与PC-1和ZY-C6复配，外加剂配比见表6。
表5 混凝土配合比
表6 外加剂配比
图4 砂石料状态
由图5可知，在相同外加剂掺量下，采用1#外加剂配制的混凝土出机包裹性较差、露石明显，人工铲拌沉且硬，采用2#外加剂配制的混凝土初始流动度大、包裹性好，混凝土轻且软，具有优异的和易性，说明ZY-C6在高含泥机制砂、大粒径碎卵石的较差地材情况下，仍具有优异的适应性。
图5 出机混凝土状态图
通过不同厂家水泥的适应性验证得出，中岩科技高适应聚羧酸减水剂ZY-C6具有更广泛的水泥适应性，在河砂与机制砂混配混凝土、高含泥机制砂混凝土中应用时，包裹性好，减水分散，保坍性能优异，与市售减水剂相比具有更好的适应性。
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