KD-150增效剂在陕北地区C30、C40泵送混凝土中的试验研究
杨俊飞
（陕西明泰工程建设有限责任公司，陕西，西安 710065）
[摘要]：本文主要介绍了KD-150增效剂在陕北地区C30、C40泵送混凝土中的试验研究，仅供同地区或有类似情况的同行参考。
[关键词]：增效剂 泵送混凝土 试验研究
Experimental Research KD-150 synergist in Northern Shaanxi C30, C40 pumping concrete
（Yangjunfei）
Abstract: This paper describes the experimental study of KD-150 builders in Northern Shaanxi C30, C40 pumping concrete， and is only for fellow have similar situation with regional or reference
Keywords: Synergist Pumping concrete Experimental Research
0 引言
增效剂作为一种新型混凝土外加剂，具有掺量低（一般最佳掺量0.6%），能降低水泥用量10%-15%，改善混凝土工作性，提高混凝土强度，近年来在全国范围内被逐渐推广使用。笔者作为榆林地区受邀试用厂家，对绍兴科迪建材有限公司生产的KD-150增效剂做了部分试验研究与工程实践，和大家做以分享。
1． 试验研究
1.1 原材料
水泥：水泥采用山西华润福龙水泥有限公司生产的润丰牌P.O42.5水泥，其物理力学性能见表1。
表1 P.O42.5水泥物理力学性能
|
比表面积（m2/kg） |
标准稠度（%） |
凝结时间（min） |
安定性 （雷氏夹法） |
抗折强度（Mpa） |
抗压强度（Mpa） |
|||
|
初凝 |
终凝 |
3d |
28d |
3d |
28d |
|||
|
385 |
26.6 |
154 |
233 |
合格 |
6.3 |
9.7 |
28.8 |
51.7 |
掺合料：掺合料仅选择了粉煤灰，产地为山西柳电粉煤灰有限公司，其细度为21.1%。烧失量3.7%，需水量比98%；
粗骨料： 采用山西产5-20mm连续级配碎石，其压碎值为9.8%，表观密度为2760Kg/m3,含泥量 0.1%，针片状含量为3.2%；颗粒接近圆形，表面较光滑；
细骨料：采用吴堡产黄河中砂，其细度模数为2.4，含泥量2.0%；
减水剂：采用聚羧酸系泵送剂，该泵送剂复合有引气、缓凝、增粘组分，减水率14%，C30推荐掺量2.3%；
增效剂：采用绍兴科迪建材有限公司生产的KD-150混凝土增效剂，推荐掺量0.6%，氯离子含量不大于0.3%，PH值10.0±1.0，密度1.005±0.020；
水：地下饮用水
1.2 试验方法及试验项目
商品混凝土公司常用的为C30、C40泵送混凝土，故以C30、C40泵送混凝土配合比作为基准配合比，基准配合比依据JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》及JGJ/T 10-2011《混凝土泵送技术规程》进行设计，试验拟采用的其他配合比为：
①保持水胶比不变，掺加0.6%的KD-150增效剂；
②保持水胶比不变，减少10%水泥用量；
③保持水胶比不变，减少10%水泥用量，掺加0.6%的KD-150增效剂。
混凝土坍落度、坍落度扩展度依据GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行测试，并测试1小时混凝土坍落度及坍落度扩展度，2小时坍落度，观察混凝土的拌合物工作性；按GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》测试混凝土的7天和28天抗压强度；依据A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4配合比作为理论配合比分别浇筑了某工地的附属工程挡土墙，并对浇筑位置按不同配比做了相应标记，按JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》测试其回弹强度。
表2 泵送混凝土配合比 （Kg/m3）
|
编号 |
强度等级 |
水泥 |
粉煤灰 |
碎石 |
砂 |
水 |
减水剂 |
水胶比 |
增效剂掺量 |
备注 |
|
A1 |
C30 |
288 |
90 |
1166 |
701 |
155 |
8.69 |
0.41 |
0 |
基准 |
|
A2 |
C30 |
288 |
90 |
1166 |
701 |
155 |
8.69 |
0.41 |
2.27 |
0.6%增效剂 |
|
A3 |
C30 |
259 |
90 |
1166 |
701 |
155 |
8.03 |
0.41 |
0 |
减10%水泥 |
|
A4 |
C30 |
259 |
90 |
1166 |
701 |
155 |
8.03 |
0.41 |
2.09 |
减10%水泥加0.6%增效剂 |
|
B1 |
C40 |
350 |
100 |
1165 |
630 |
155 |
11.25 |
0.34 |
0 |
基准 |
|
B2 |
C40 |
350 |
100 |
1165 |
630 |
155 |
11.25 |
0.34 |
2.7 |
0.6%增效剂 |
|
B3 |
C40 |
315 |
100 |
1165 |
630 |
141 |
10.38 |
0.34 |
0 |
减10%水泥 |
|
B4 |
C40 |
315 |
100 |
1165 |
630 |
141 |
10.38 |
0.34 |
2.49 |
减10%水泥加0.6%增效剂 |
1.3 试验结果分析
混凝土拌合物工作性能及力学性能试验结果详见表3。从拌合物工作性能方面分析，由此表可以看出，在水胶比、胶凝材料不变时，掺入0.6%KD-150增效剂的混凝土的和易性优于不掺的混凝土，特别是混凝土的2小时坍落度损失明显小于不掺的混凝土，说明掺入0.6%KD-150增效剂混凝土的保坍效果好，混凝土的可泵性强。
从力学性能方面分析，在水胶比、胶凝材料不变时，掺入0.6%KD-150增效剂的混凝土的强度优于不掺的混凝土，在减少10%水泥用量时，掺入0.6%KD-150增效剂的混凝土的7天强度与基准混凝土相比略有降低，但是28天强度与基准混凝土基本持平，回弹强度推定值也说明了这点。
表3 混凝土拌合物工作性能及力学性能试验结果
|
编号 |
强度等级 |
坍落度/扩展度（mm） |
坍落度（mm） |
和易性 |
1h流动性 |
2h流动性 |
抗压强度 （Mpa） |
28d强度增长率 （%） |
回弹 强度推定值 （Mpa） |
||
|
初始 |
1h |
2h |
7d |
28d |
28d |
||||||
|
A1 |
C30 |
230/540 |
210/500 |
165 |
良好 |
良好 |
差 |
31.3 |
38.4 |
0 |
40.6 |
|
A2 |
C30 |
235/565 |
220/540 |
185 |
良好 |
好 |
良好 |
32.6 |
42.2 |
9.9 |
42.5 |
|
A3 |
C30 |
220/490 |
190/450 |
140 |
良好 |
良好 |
差 |
26.9 |
33.9 |
-11.7 |
32.0 |
|
A4 |
C30 |
230/545 |
215/510 |
180 |
良好 |
好 |
良好 |
30.5 |
39.1 |
1.8 |
38.8 |
|
B1 |
C40 |
220/525 |
200/490 |
160 |
良好 |
良好 |
良好 |
39.8 |
49.1 |
0 |
48.3 |
|
B2 |
C40 |
240/540 |
215/510 |
180 |
良好 |
好 |
良好 |
40.5 |
53.8 |
9.6 |
54.5 |
|
B3 |
C40 |
210/500 |
195/450 |
155 |
良好 |
良好 |
差 |
35.2 |
45.0 |
-8.4 |
43.6 |
|
B4 |
C40 |
235/560 |
220/530 |
185 |
良好 |
好 |
良好 |
38.6 |
49.3 |
0.4 |
49.0 |
2.作用机理分析
混凝土中有20%-30%的水泥未参与水化反应，在数年的漫长过程中这些未水化的熟料颗粒还能够检测出来，混凝土增效剂的研究背景就是把这些起填充作用的水泥的活性激发出来。
KD-150混凝土增效剂的作用机理主要有以下两点：
① 保水、保持粘聚性的作用
KD-150混凝土增效剂增强了混凝土中的水泥颗粒的分散性，其组成物质中含有的引气成分，引入了部分均匀的小气泡，使得混凝土中水份分散更均匀，改善了界面过渡区的结构，混凝土的流动性更好，坍落度损失小，在较长时间内混凝土的粘聚性保持良好，增强了混凝土的可泵性。
② 激发分散作用
KD-150混凝土增效剂通过调节拌和材料的固-液界面能，增强了水泥颗粒及细集料的分散度，其成分中的醇类和胺类物质最大限度地分散水泥熟料颗粒，减少了水泥的絮凝聚团，使部分仅作为填料的熟料颗粒发挥了水化凝结的效果，进而更大程度上激发了粉煤灰的活性，保证了在水泥用量减少情况下能达到增强混凝土强度的目的。
3. 经济性分析
绥德县地处陕北腹地，历来为陕北交通枢纽，以绥德材料价格为例进行技术经济分析。各种材料价格详见表4，
表4 绥德县原材料单价表
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材料名称 |
水泥 |
粉煤灰 < |
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