3　實驗方法

　　砂漿流動度測試采用跳桌法。

　　水泥凈漿流動度測試，按GBJ119-88。

　　水泥凝結時間測試GB175-92。

　　水泥漿強度采用4×4×4cm試件，W/C=0.23，外加劑摻量為水泥用量的1%，振動成型，標準養(yǎng)護。

　　高強度混凝土配制，采用10×10×10cm試件，中砂細度模數2.6，碎石，粒徑5～20cm。

　　木鈣與萘系減水劑物理復合是指將兩者按一定的比例混合溶解而成。

4　實驗結果與討論

4.1　各種外加劑的水泥凈漿流動度對比

　　將自制萘系減水劑(以字母N代表)，改性木鈣(GM)與萘系復合減水劑(以下簡稱改性木鈣)和木鈣(M)等分別進行水泥凈漿流動度測試，其結果見表1。

　　表1　　　　減水劑水泥凈漿流動度試驗

編號 1 2 3 4 5
減水劑 N GM15%+N85% GM25%+N75% M M20%+N80%
流動度(mm) 259 270 272 130 260

　　在表1中，編號1、2、3、5的外加劑摻量占水泥重量的1%，編號4外加摻量為0.2%，從流動度的試驗結果表明，改性木鈣試樣的流動度大于萘系減水劑。編號5為木鈣與萘系外加劑物理混合，其流動度與編號1試驗較為接近。摻加純木鈣的流動度最小。改性木鈣與萘系減水劑復合可顯著增加原有萘系的減水效果。

4.2　改性木鈣砂漿擴散度的試驗

　　摻加外加劑經減水后的混凝土坍落度隨著時間損失較大。為了使混凝土坍落度滿足施工要求，常常將緩凝劑與高效減水劑、引氣劑、保塑劑復合使用。采用水泥凈漿流動度的方法進行不同時間的流動度測試，結果表明，水泥凈漿流動度隨時間變化較小，經過1.5小時的測試 結果未見明顯差異，故改用跳桌法測砂漿的擴散度。采用1∶2的膠砂比，基準砂漿擴散度為140±5mm的W/C比為0.44，摻加1％N減水劑砂漿擴散度為140±5mm的W/C比為0.35，在此W/C下，分別測試改性木鈣，及其它品種的復合外加劑的砂漿擴散度隨時間變化，其結果見表2。

　　表2　　　　　　　摻加不同減水劑砂漿擴散度隨時間的變化

編號 外加劑品種 W/C 不同時間的砂漿擴散度(mm)
0 15分 30分 45分 60分 75分 90分
1 基準砂漿 0.44 140                  
2 萘系減水劑(N) 0.35 140 120 112 108.5         
3 M20%+N80% 0.35 163 176 175 157 144 137 120
4 GM15%+N85% 0.35 164 154 131.4 110.5         
5 GM25%+N75% 0.35 145 145 130 128 122 120   
6 (4)80%+M20% 0.35 164 174 171 160 146 140 118

　　摻入萘系減水劑試樣(編號2)的擴散度隨時間變化較為明顯，降低較快，拌合45分時已達到108.5mm?；旧喜涣鲃?。將木鈣與萘系復合作用時(見編號3)，該試樣的擴散度隨時間變化較為緩慢，在相同的減水率的條件下，擴散度初始值已達到163mm，60分鐘為144mm，90分鐘達到120mm。木鈣的物理復合即充分利用了其緩凝點又可提高復合外加劑的減水效果。將改性木鈣與萘系外加劑進行化學復合時，也可以大大提高原有外加 劑的減水效果(見編號4、5)，其砂漿擴散度隨時間的變化規(guī)律與純萘系外加劑有相同之處。這就說明經過化學改性木鈣與萘系復合后，其木鈣原有的緩凝效果大大減少，減水效果則更加增強。若將改性木鈣與萘系復合后制備復合外加劑如編號4，再與木鈣物理復合，見試樣編號6，其砂漿擴散度的變化規(guī)律與3號極為相似，從這個試驗可以看出木鈣的總摻量可以達到水泥重量的0.35％。

4.3　改性木鈣復合外加劑凝結時間和砂漿強度試驗

　　將不同品種外加劑配制的試樣方案凝結時間見表3。本試驗是選用了四個對比方案，水灰比采用0.23，試樣裝入臺形模具中，由于加入減水劑的緣故，可明顯看到表面層較稀的水泥漿層。1、2、3號試樣在成型數十分鐘后表面水泥漿層開始收干，并有結皮現象，針頭下降阻力較大。而4號樣，在2個小時之內表面始終在稀水泥漿層。針頭下落順暢，一插到底。2、3、4號終凝時間相差較小，可能與水泥漿加入減水劑后，表面含有較多稀水泥漿有關。1、2、3、號樣初凝時間較為接近，改性木鈣復合外加劑對水泥凈漿初凝影響較小。

　　表3　　　　凝結時間測試結果

編號 外加劑 W/C 初　凝 終　凝
1 純萘系 0.23 57分 6小時49分
2 GM15%+N85% 0.23 68分 7小時34分
3 GM25%+N75% 0.23 65分 7小時6分
4 M20%+N80% 0.23 276分 7小時45分

　　改性木鈣復合減水劑具有較好的減水效果，人們最關心的是摻入水泥中對制品強度的影響。采用水泥凈漿試件，測試其3天10天的強度其結果見表4。

　　表4的實驗結果說明，改性木鈣復合外加劑對水泥凈漿體強度影響與改性木鈣的摻加量有一定關系。當改性木鈣摻加量在15％時，性能最好，早期及后期強度都較高，當摻量在25％時對水泥早期強度有一定影響，但仍比木鈣20％的物理復合要高出許多，10天強度2、3號略高于1號，物理復合的木鈣早期增強效果較差，10
天強度也低于其它三組。

　　將改性木鈣15％配制成復合外加劑，用于制備高性能混凝土，其試驗結果見表5。表5中，A、B、C的膠結料用量有些差異，A、C組外加劑為自制純萘系高效減水利。B組采用改性木鈣摻量為15％的復合高效減水劑，從試驗結果看，B組的3天、7天、28天強度均為最高，應用改性木鈣復合減水劑也可以配制出超高強度混凝土。而且外加劑的成本可大大減少。

　　表4　　摻加不同的品種外加劑水泥凈漿體強度

編號 外加劑品種 3天(MPa) 10天(MPa)
1 萘系高效減水劑 35.1 48
2 改性木鈣15%復合 36.9 48.9
3 改性木鈣25%復合 27.9 48.6
4 木鈣20%物理復合 17.7 39.9

　　表5　　　　　自制外加劑配制高強度混凝土性能對比

編號 每立方米混凝土材料用量(kg/m3) 水膠比 砂率 坍落度
mm 外加劑
品種 抗壓強度(MPa)
水泥 硅灰 礦粉 粉煤灰 外加劑 3天 7天 28天
A 550 / / / 9 0.34 0.38 215 萘系 43.2 59.2 63.9
B 300 60 240 90 9 0.29 0.34 35 改性木鈣15% 58 77.7 91.1
C 275 55 220 83 8.25 0.32 0.34 175 萘系 58.5 66.6 32.4

5　結　論

5.1　將木鈣改性活化再與萘系外加劑復合，可制備出減水性能優(yōu)于原萘系減水劑的復合外加劑，當改性木鈣摻量為15%，其復合外加劑的各項性能與原萘系外加劑相同，此時的復合減水劑已不具備緩凝功能。

5.2　摻加改性木鈣為15%的復合外加劑，具有較好的早強、超減水效果，并可制備出超高強度混凝土，將復合外加劑再與一定量木鈣混合可制備控制混凝土坍落度損失的外加劑。