李中生1 孙文胜2
1.葛洲坝集团试验检测有限公司 2.葛洲坝测绘地理信息技术有限公司
摘要：本文通过老挝南空3水电站大坝碾压混凝土为例，阐述了影响聚羧酸高性能减水剂在碾压混凝土配合比设计和实际施工效果的因素和解决措施。
关键词：聚羧酸高性能减水剂；碾压混凝土；配合比；凝结时间；
0 引言
聚羧酸高性能减水剂是国际上近20年来发展最迅速的合成高效减水剂，其是由带有磺酸基、羧基、氨基以及含有聚氧乙烯长链等功能基团的大分子化合物，在以水为溶剂的条件下，通过自由基共聚原理合成的具有疏型结构的高分子表面活性剂。其分子的主链牢牢的吸附在水泥颗粒的表面，能够有效的阻碍水化反应提高其保塑性，支链则保围在水泥颗粒四周，起到空间位阻与与静电排斥的双重作用，因而具有更好的分散能力和减水效果。因其具有超高的减水率、低掺量、保坍性好、超强的保水性能、高增强等特性，使其广泛应用于配置高性能、高强、超高强混凝土中使用，如机场、港口码头、高架道路、水电站、军事设施等建设，高流动性、自密实性等具有良好的工作性能、硬化性能和优异的耐久性能混凝土中，但其在碾压混凝土等干贫混凝土中的应用研究较少。
1 概述
老挝南空3水电站位于老挝南部阿速坡省，项目距离阿速坡省城约55km，拟装机容量约为54MW，有效库容约为4.3亿立方米。主要工程包括碾压混凝土坝、溢洪道和水垫塘、引水隧洞、厂房和尾水渠及开关站等土建施工项目。坝址地区属热带季风气候分为雨季和旱季，雨季温度较为适宜，旱季温度较高，昼夜温差大（白天气温35℃～40℃，夜晚气温17℃～25℃）。
2 碾压混凝土配合比设计
2.1 设计要求
作为大坝主体用混凝土，设计参数如下：（1）混凝土抗压强度等级C15（圆柱体）；（2）混凝土和易性VB值8~12秒，初凝时间10~24小时，终凝时间≤36小时；（3）混凝土层间结合轴心抗拉强度≥1.0MPa，混凝土轴心抗拉强度≥1.2MPa；（4）层间接缝渗透系数≤10-8cm/s。
2.2 原材料优选
在满足设计要求、经济合理的前提下，针对当地原材料的特点、施工特点、气候特点优选出以下原材料：（1）水泥：老挝中亚玉溪水泥公司生产的P·O 52.5水泥；（2）集料：CSG生产人工碎石及人工砂；（3）粉煤灰：越南睿昂生产F类I级粉煤灰；（4）减水剂：老挝恒隆旺生产HLW-03N型聚羧酸高性能减水剂（缓凝型）；（5）水：南空河河水。
2.3 配合比设计
根据项目所在地旱季温度较高的特点，配比设计时在保证强度的前提下，应尽可能减少水泥用量，来减少水泥水化放热量，避免造成混凝土内外温差大诱发的温度应力裂缝。可采取的措施：（1）利用聚羧酸高性能减水剂高减水率的特点，减少水泥用量；（2）采用低水灰比超高掺粉煤灰代替一部分水泥用量。经试拌优选最终选定配比参数见下表1，室内试验成果见下表2，现场试验芯样成果见下表3。
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3 碾压混凝土拌合物质量控制
影响碾压混凝土最终质量的因素有很多，最重要的是碾压混凝土拌合物的工作性能，其最直观的指标就是符合要求的VB值和适宜的凝结时间，这其中起关键作用的就是聚羧酸高性能减水剂的使用效果。
3.1影响聚羧酸高性能减水剂外加剂使用效果的因素
3.1 .1水泥品质的影响
外加剂对混凝土的适应性，其中最关键的是外加剂对水泥的适应性，水泥中矿物组成、细度、石膏形态、可溶性碱等因素的改变，可能不会对水泥的强度等物理性质有所改变，但会对聚羧酸高性能减水剂的减水效果、缓凝效果有显著的影响。
3.1.2 骨料的影响
一般说骨料的种类不同，对高性能减水剂的影响不大，但骨料中的含泥量超标和粗细程度对其有一定的影响。当减水剂掺量一定时，骨料越细、含泥量越多，减水率就越低、凝结时间越短。
3.1.3 搅拌时间及投料顺序的影响
高性能减水剂的减水效果、缓凝效果能否充分发挥与混凝土搅拌时间、投料顺序、外加剂使用方法均有关系。
3.1.4 气温的影响
在气温及砼拌合物温度较高时聚羧酸减水剂的缓凝作用明显降低，而在温度降低的情况下缓凝时间会相应延长。
3.2 加强质量控制的相应措施
工程质量控制要从源头着手，对混凝土而言，原材料的波动是影响混凝土质量的直接原因，所以保持生产过程中的原材料稳定尤为重要。（1）针对水泥品质除严把进场检测控制关外，还应根据使用要求对聚羧酸高性能减水剂进行复配，降低其敏感性，增大其与水泥适应范围；（2）针对骨料的裹粉、含泥超标的现象，项目部采取对骨料进行二次冲洗方法和脱水后使用的措施，有效控制其带来的影响；（3）现场通过对混凝土拌合物均匀性试验，优选出混凝土各材料投放顺序和最佳搅拌时间，其中外加剂最后加入效果最佳，水和外加剂同时加入效果较好，与混凝土同时加水效果一般。（4）通过采用冷却拌和水、风冷骨料、控制胶材入罐温度措施来控制混凝土拌合物自身温度，通过运输车辆加装遮阳棚、仓面设置雾炮机来降低施工环境温度，控制温度对聚羧酸高性能减水剂缓凝作用的影响。
4 结语
通过原材料的优选、配合比的合理设计和严格的质量控制措施，聚羧酸高性能减水剂在老挝南空3水电站大坝碾压混凝土工程中的使用达到了预期的效果，为聚羧酸高性能外加剂在干贫混凝土应用方面提供了经验。相信在坚持可持续发展和环境保护的大背景下，聚羧酸外加剂以其生产工艺简单、对环境无污染的特性，在混凝土工程中得到更广泛的应用。
【参考文献】
[1]《混凝土外加剂工程应用手册》（第二版）中国建筑工业出版社
[2]《聚羧酸混凝土外加剂的研究趋势》卞荣兵 丁志明上海市建筑科学研究院
[3]《老挝南空3水电站项目合同》土木工程·第2卷 技术规范