外加劑與混凝土的對話之羧酸混凝土泌水篇！

季：你換工作了吧？

仝：沒有呀，我還在預拌混凝土公司干吶，試驗室主任兼外加劑復配車間頭兒，時髦說法叫第一責任人。你換「鳥食罐」啦？

季：我也沒換，還在外加劑公司當顧問，不過我朋友多，找我諮詢的也多。

仝：這回我們說道說道羧酸混凝土最容易發生的泌水吧。有時候剛成型完水就出來了，比萘系混凝土出水多、甚至還泌漿，要不你把它形容為「出汗」可我寧願說是混凝土「哭了」，因為哭大發了鼻涕眼淚齊下，這不正像泌水嚴重也就泌漿了嘛；有時羧酸混凝土還會滯后泌水，剛澆完現狀不錯，別忙，兩三個鐘頭以後水開始出來了，甚至還挺多，真煩人。

季：唉，現象簡單原因複雜呀。好比一個人肚子疼得上醫院，大夫先給止住痛再一項一項找原因，甚至還有不是腹部毛病而現象是肚疼的事呢。我也被叫到工地去過，己經泌水了，只能用吸水毯吸，粗放一點的就用鐵杴往外潑水。重在預防，原因還得一項一項分析。如果沒換外加劑就發生泌水了，應該重點查混凝土材料、配合比；換了外加劑發生泌水了則重點查外加劑、尤其是緩凝組分的變化。剛好換了外加劑而混凝土材料又有變化，那就來回扯皮吧。水泥往往也是引發泌水的重要因素，不過特點大多是泌清水不泌漿。

仝：那就「下雨戴草帽——淋（輪）著來」吧。先說混凝土，據我的經驗，泌水原因首先考慮砂是不是偏粗，模數3.0以上的砂就容易泌水。有關聯的因素是細顆粒過少（細顆粒包括砂、摻合料、水泥中的）以及砂率偏低。如果砂不粗，那摻合料中礦粉是不是偏粗？有時往往與天然砂混合使用的機制砂有可能偏粗。

季：說到機制砂，現在越來越廣泛使用的聚羧酸減水劑是正好在那裡使。另外尾礦砂（鐵礦石開採中的渣石為主）也屬於機制砂的一種。

仝：是吶，從和天然砂混合使用發展到全機制砂配混凝土，這是我國大勢所趨。河砂、山砂、優質資源越來越稀少。從2008年開始，我國已禁止河砂出口，輸往港澳台的數量也不得不每年遞減。說不定哪一年，河砂也會成為我們的稀缺資源了。與其費勁巴拉地用含泥特多的細河砂，還有用山皮粉碎的假山砂，倒不如乾脆全用機制砂來得省事。

季：台灣地區就聰明，你不是河砂量每年遞減嗎，我還就不用了，全要機制砂，質量穩定、標準也好控制。

仝：你我怎麼說到砂子上去了？

季：那是因為機制砂里含不少石粉，而石粉對抑泌水有效，尤其現在預拌混凝土的用灰量（許多地方習慣把水泥叫「灰」）越來越少，拌出的混凝土裡細顆粒不夠，含不住水呀，這石粉正好是細顆粒嘛。不過它在機制砂中含量不應超過20%。

仝：對，我在臨河市就見過一個老工程師特意在配合比中加石粉的。可不少機制砂里也含不少泥呀。

季：嗯，標準允許含泥0.5%，不過實際上凈是不低於1%的。泥太多了不行，山西陽泉一帶，石頭破碎成的人工砂里含泥量太大，要用就必須先水洗。

仝：有的現場配合比看著挺合適，可一用羧酸就泌水。

季：從混凝土方面說，礦粉摻多了也泌水，礦粉不似粉煤灰能蓄水，後者含碳量高（檢測則表現為燒失量大）的需水率更高。礦粉本身不怎麼蓄水，因為他經過高溫煅燒，表面非常緻密，但顆粒裂隙里仍會存水。所以發生泌水時最好多用些磨細粉煤灰，最好是二級灰。

仝：礦粉使用多了，在配合比上看得出來呀。

季：不是這樣，如果你用的水泥在粉磨時摻的混合材主要是水淬渣，而混凝土配合比里礦粉（水淬渣磨細就稱為礦粉）量也調得較高，我還見過有的試驗室主任還根本不用粉煤灰，裡外里的礦粉量不就太大了嗎！除此之外，水淬渣硬度大，往往磨得不夠細，蓄水就更差點兒。

仝：原來如此，那砂率低一點就更會加重這個原因造成的泌水。

季：沒錯。除了砂率以外，砂石骨料級配不良，比如全是尺寸相近的石砂，結果造成空隙率太大、漿體對石子的包裹性差，也會嚴重泌水。

仝：說說羧酸外加劑因為什麼會引起泌水吧。

季：首先說羧酸量偏高了會泌水，所以我們一看混凝土「哭了」先用的招兒就是降摻量。有時稍減一點點、混凝土就變「老乾媽」了，那就不是摻量高的緣故，立馬兒就查緩凝組分是否用得不合適。我總說葡萄糖酸鈉加糊精是好搭檔，可糊精量大了也很快泌水。別看葡萄糖酸鈉加白砂糖能保塑，可也讓混凝土先發粘后泌水。總而言之，大凡用羥基羧酸鹽作緩凝組分就容易泌水。

仝：什麼是羥基羧酸鹽？

季：就是葡萄糖酸鈉，酒石酸鉀鈉，檸檬酸鈉，水楊酸鈉，枸櫞酸鈉等的總稱，化學結構式上都有羧基。他還有個毛病，氣溫低了緩凝就厲害。

仝：那用磷酸鹽怎麼樣？

季：也容易泌水，不過聚磷酸鹽中的三聚磷酸鈉泌水比較小，只是他溶解度偏低，常溫情況也就溶14g（每100g水中），所以復配起來有點麻煩。

仝：怎樣才能不泌水？

季：不加就不泌水。

仝：這不廢話嗎，不加拿什麼保塑呀？

季：可以用保塑型羧酸，必須用有一定初始減水率的那種，與高減水型羧酸復配使用就行，如果用純緩釋型的那種，會增加成本。據我試驗，現有的常溫聚合工藝的保塑型羧酸就有初始減水率。

仝：緩凝劑中加什麼可以不泌水或少泌水呢?

季：加醚類緩凝組分可以試試。

仝：什麼醚？

季：最經典的是CMC，大名叫羧甲基纖維素醚，又增稠改善泌水又有保塑作用，不過增稠和抑泌水作用大於保塑。其次可以用HPC，大名羥丙基纖維素醚，與瓜爾膠複合的效果更好，他們的水溶性和保塑效果都比CMC好，兩廣地區有用的。保塑還不滿意的話，再加少許葡萄糖酸鈉。

仝：用點增稠劑怎麼樣？

季：行！不過絮凝型的效果差點，因解決不好滯后泌水。單一增稠保水劑容易減小混凝土坍落度，坍落度損失也會增大。既保塑又不增大坍落度損失，既讓拌合料擴展度最大又泌水為零，這就需要找到一個平衡點，也就是最佳摻量，不同的增稠劑這個點不同。

仝：大概在什麼範圍？

季：0.001%以上吧。有時加大引氣劑用量也有較顯著效果。再有就是加很小量的木鈣或木鈉，或者乾脆用微量萘系減水劑。

仝：微到什麼程度？

季：百分之九十幾比幾吧。你得試啊，水泥情況千差萬別、羧酸聚合原料也多種多樣，不做混凝土試配、誰能一言定乾坤嘛。

仝：哇，在這兒等著我呢。說到滯后泌水，你有什麼高見？

季：要我說主要原因還是混凝土材料方面的。至於外加劑還得主要靠增稠劑。我讀段書給你聽：「從圖中可以看出，隨著多聚糖類增稠劑摻量的增加、混凝土混合料的泌水率顯著下降，並且當其摻量不大於0.2×10-4時、擴展度隨摻量增大而增大，之後由於粘滯阻力加大，擴展度值減小。因此存在著最佳的增稠劑摻量（這裡為0.15×10-4~0.2×10-4），使得混合料的流動度擴展值最大而泌水為0。」

仝：這麼準確的表達是哪本書？

季：《混凝土外加劑手冊》。

仝：多聚糖類增稠劑？

季：我估計書里某個地方應該可以找到答疑解惑。而且還不再出現泌水，這可是清華大學郭老師根據經驗告訴我的。

仝：你還真格的「十字路口看掛鐘——群眾觀點」吶。

季：另外，在有滯后泌水時，緩凝組分應當少用某某酸鈉一類的。當然，這麼一來，外加劑成本肯定要上去一些，所以如果能在混凝土本身採取些措施，反倒節約成本。

仝：嗯，混凝土方面我的經驗是，滯后泌水可能是因材料中細顆粒太多而引起的，當然還得同時存在下面兩因素中的一個：坍落度偏大、即用水量高了些，或是水泥用量低了點兒。

季：哦？

仝：你捉摸啊，細顆粒總表面積比粗顆粒相對大，他對減水劑以及水的吸附也更多，當然羧酸微珠要盡量布滿表面也更費時間。等到混凝土開始沉降、初現塑性收縮，不少水分就又被擠壓出來了，膠材總量少就會粘聚性不夠、攏不住水嘛。

季：哦！

仝：這種情形在澆築橋墩、樁、柱等深模時特別容易發生，而且一次澆築量過大，也就是澆築時分的層數太少時更容易發生，這是光圖快的惡果。有時換一種水泥也能克服，因為前一種水泥中直徑3μm左右的細顆粒可能過多。

季：你水泥用量少，混凝土粘聚性就不夠，我就只好用增稠劑。可增稠劑的分子量要適中才行，小了增稠沒效果，大了絮凝作用明顯，混凝土澆筑後幾小時就發生類似沉澱現象，把水都趕出來了。我有過教訓，當時手邊只有分子量1200萬和1800萬的聚丙烯醯胺，工地又遠在鄉間，結果怎麼調也不行。所以碰上滯后泌水，必得雙方合作，共同努力才能克服。

仝：噯，羧酸混凝土不但滯后泌水，還有滯后冒泡呢，還有容易發粘，還······

季：羅馬城可不是一天建成的。

仝：行，我等著，咱們下篇再說。