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聚羧酸减水剂在管桩混凝土中的应用研究

管桩混凝土是一种高性能混凝土，其要求混凝土在较短时间内就快速发展，为此要求混凝土水灰比较低，且为避免试块成型造成空隙，还要求混凝土具有良好的和易性。聚羧酸超塑化剂作为一种高性能减水剂，可以极大的降低混凝土用水量，并提高混凝土和易性，为此可将该类减水剂应用于管桩混凝土之中。本文主要内容为我公司聚羧酸产品VIVID-500E在实验室模拟条件下的产品性能测试及在江苏建华管桩中的实际应用情况。
一、水泥净浆相关性能研究
样品：VIVID-500E（由南京瑞固聚合物有限公司生产），市售产品PC-1，PC-2，这两种产品均是成功应用于管桩生产的聚羧酸减水剂。
水泥：基准水泥
水化热测试仪器：微量热仪，型号为PAMC08
1、水泥水化热比较
试验采用水灰比0.35，减水剂折合固体掺量为0.25%，并且扣除减水剂中的水分，测试其7天水化热。
表1：水化热测试试验配比
减水剂种类试验配合比/g水泥水减水剂空白2.00000.7000—vivid-500E2.00000.69400.0100PC-12.00000.69400.0100PC-22.00000.69400.0100

样品放热峰出现时间3d水化热（J/g）7d水化热（J/g）空白8h20min239268VIVID500-E32h40min269374PC-139h15min251354PC-230h40min269353测试所得结果如表2和图1。
表2测试所得各试样水化数值

图1：各试样水化热值随时间变化曲线

2、净浆凝结时间测试
试验采用水灰比0.29，减水剂折合固体掺量为0.2%，并且扣除减水剂中的水分，利用邵氏硬度计判断净浆的凝结时间。

表3不同减水剂净浆凝结时间
VIVID-500-EPC-1PC-2凝结时间/h5.510.58.5综合水化热数据及凝结时间结果可以看出，对比PC-1及PC-2这两个成熟的管桩用减水剂，VIVID-500E放热峰出现时间早，7天水化热值也较大，净浆凝结时间短，应是一个理想的管桩用减水剂。
二、聚羧酸在管桩混凝土中的性能
1、VIVID-500E与市售产品PC-1及PC-2混凝土性能比较
混凝土配合比为：水泥：矿粉：砂子：石子=416：104：684：1216，水泥为铜陵海螺PⅡ.52.5
养护条件：混凝土试块成型后静停2小时，2小时内升温至75℃，75℃恒温常压养护4小时，降温两小时。
试验结果见图2

图2掺不同种减水剂后试块强度性能比较
备注：本实验是在实验室模拟环境条件及本地原材料的前提下进行，试验结果仅作为比较及参考。
2、静停时间变化对强度的影响
对于实验室低温蒸养工艺，改变混凝土成型后静停时间，其后升温及蒸养工艺不变，考查静停时间改变对混凝土强度的影响。
样品：VIVID-500E
混凝土配合比：水泥：矿粉：砂子：石子=416：104：684：1216，水泥为铜陵海螺PⅡ.52.5
养护条件：试块成型后静停2、3、4小时，2小时内升温至75℃，75℃恒温常压养护4小时，降温两小时。
试验结果如表5
表5不同静停时间对强度的影响
外加剂品种水灰比坍落度静停时间蒸养后1天强度蒸养后3天强度VIVID-500E0.24802h53.458.1VIVID-500E0.241003h47.459.0VIVID-500E0.24754h57.062.3由试验结果可以看出，静停时间延长对强度的发展较为有利。
3、VIVID-500E在C80管桩混凝土中的实际应用
配合比1：水泥:磨细砂:矿粉:砂子:石子=258:129:43:682:1265
配合比2：水泥:矿粉:砂子:石子=273:147:685:1330
水泥为小野田P.Ⅱ52.5，减水剂（20%固含量）掺量为1.3%。试验结果如表4

表4配合比变化对试块强度的影响
配合比坍落度/mm脱模强度/MPa压蒸强度/MPa配合比12061.1107.1配合比21052.990.2在江苏建华管桩的实际生产中，使用配合比1，新拌混凝土和易性、流动性好，布料速度快，合模时间提前；离心后管桩内壁光滑、不挂浆、不塌料、不露石；脱模后表面光滑、无色差，外观良好。
三、试验结论
1、基于VIVID-500E聚羧酸减水剂性能与市售管桩产品比较，性能更优，可以直接将该产品应用于管桩。
2、适当延长静停时间对强度的发展更为有利。
3、较管桩市场上的萘系相比成本略高，还需进行经济成本降低试验，或继续提高产品性能以达到C80管桩免压蒸技术。