摘要:采用三乙醇胺早強劑與聚羧酸減水劑進行復配，并研究其在低溫環境下對混凝土性能的影響，為開發早強型聚羧酸減水劑進行探索。試驗證明: 采用三乙醇胺與聚羧酸減水劑復配使用可以有效提高混凝土在低溫環境下各個齡期的強度，同時在一定摻量條件下對聚羧酸減水劑的減水、保坍效果影響不大。當聚羧酸減水劑摻量為1. 8%時，三乙醇胺的適宜摻量為0. 04% ～ 0. 06%。
關鍵詞:聚羧酸減水劑; 早強劑; 三乙醇胺; 復配; 混凝土性能
1 概述
在工程施工中，為了加快工程進度，縮短工期，就必須使用混凝土早強劑或早強減水劑來加快水泥水化速度，提高混凝土早期強度，保證工程的順利竣工。比如在低溫及零下溫度條件下的混凝土施工，道路、橋梁及搶修、補強工程以及預制構件及水泥制品的生產中都會大量的使用早強劑或早強減水劑。我國東北、華北、西北等常年冬季較長地區以及華東、華南在冬季氣溫降至－ 5 ℃以下的施工中常摻用早強劑和早強減水劑，以盡快達到臨界溫度防止凍壞。在實際的工程應用中，以復合型的早強減水劑居多。使用復合早強減水劑目的有二，其一: 保證新拌混凝土在較低水膠比條件下良好的施工性能; 其二: 促進水泥水化進程，提高混凝土早期強度。
如今，國內早強型復合減水劑的成熟技術還比較少，且現有技術中大多數使用萘系、氨基磺酸鹽系等為代表的第二代減水劑，其早強效果較為明顯，但同時具有摻量較大，坍落度損失較快，混凝土外觀質量差，環境不夠友好等缺點，給混凝土的施工及耐久性帶來了很多的隱患。如果將早強劑組分與高效減水劑組分復合使用，則增塑、減水、早強和后期增強效果都是相當大的。本文采用以環保、高性能等特征著稱的聚羧酸減水劑與早強劑三乙醇胺進行復配，并研究其在低溫環境下對混凝土性能的影響，為開發早強型聚羧酸減水劑進行探索。
2 原材料與試驗方法
2. 1 試驗材料
減水劑采用聚羧酸減水劑，含固量10%，摻量在1. 8%時的減水率為28%; 三乙醇胺采用優級品三乙醇胺，純度≥99%; 水泥采用PO42. 5 普通硅酸鹽水泥; 砂子采用淮河所產中砂，細度模數2. 7，含泥量2. 5%; 石子采用5 ～ 31. 5 mm 連續級配碎石，其表觀密度為2 790 kg /m3，孔隙率為43%，含泥量0. 4%; 摻合料采用Ⅱ級粉煤灰。
早強劑三乙醇胺與聚羧酸減水劑的復配，我們按照設定的摻加比例將三乙醇胺和聚羧酸減水劑攪拌混合均勻，再按設定的摻加比例加入混凝土中; 混凝土各個齡期的試塊全部置于低溫試驗箱中進行養護，養護溫度設定為5 ℃。
3 試驗結果與討論
3. 1 不同摻量三乙醇胺與聚羧酸減水劑復配對混凝土施工性能的影響在聚羧酸減水劑摻量均為1. 8%條件下，考察不同摻量三乙醇胺對混凝土施工性能的影響。從試驗結果可以看出三乙醇胺摻量對混凝土施工性能有較大的影響，表現在:
1) 三乙醇胺的加入可以提高聚羧酸減水劑的初始減水效果，其基本變化規律是隨著三乙醇胺摻加量增多而逐漸加強;
2) 三乙醇胺的加入對聚羧酸減水劑的保坍效果起負面影響，且隨著三乙醇胺摻加量增多負面效果逐漸加強。當摻量超過0. 08%后，其負面影響特別明顯，當三乙醇胺摻量為0. 1% 時，1h 后的坍落度只剩下65 mm，損失高達145 mm;
3) 三乙醇胺的摻量變化對混凝土的狀態有較大影響，當摻量超過0. 08%后對混凝土的和易性有非常大的負面影響。故，從提高聚羧酸減水劑的減水效果，控制混凝土坍落度損失以及保證混凝土有良好的施工性能等角度考慮，早強劑三乙醇胺的摻量不宜超過0. 06%。
3. 2 不同摻量三乙醇胺與聚羧酸減水劑復配對混凝土凝結時間的影響在聚羧酸減水劑摻量均為1. 8% 條件下，考察不同摻量三乙醇胺對混凝土凝結時間的影響。在試驗摻量范圍內，三乙醇胺的加入均會延長混凝土的凝結時間。具體表現在: 當三乙醇胺摻量≤0. 08%時，隨著三乙醇胺摻量的增加，混凝土凝結時間逐漸延長，從1 049 min 延長到2 211 min。當三乙醇胺摻量達到0. 1%時，相比0. 08% 時，凝結時間有815 min 的下降，但相比不摻加三乙醇胺時，仍有347 min 的延長。這說明，在與聚羧酸減水劑復配使用時，摻加早強劑三乙醇胺不宜過多，否則會延緩水泥水化速度，延長混凝土拆模時間，降低施工效率。
3. 3 不同摻量三乙醇胺與聚羧酸減水劑復配對混凝土強度的影響在聚羧酸減水劑摻量均為1. 8% 條件下，考察不同摻量三乙醇胺對混凝土試塊抗壓強度的影響。
1) 不同摻量三乙醇胺的加入均可以提高混凝土各個齡期的強度;
2) 當三乙醇胺摻量≤0. 06% 時，隨著摻量的提高，混凝土的3 d 抗壓強度呈上漲趨勢，當摻量超過0. 06%后，混凝土3 d 強度有小幅下降，但均高于不摻加三乙醇胺的對比樣;
3) 當三乙醇胺摻量≤0. 04% 時，隨著摻量的提高，混凝土的7 d 抗壓強度呈上漲趨勢，當摻量超過0. 04%后混凝土7 d 強度有小幅下降趨勢，但均高于不摻加三乙醇胺的對比樣;
4) 隨著三乙醇胺摻量的提高，混凝土28 d 強度呈不斷上漲的趨勢，當三乙醇胺摻量為0. 1% 時，較對比樣，其混凝土28 d 抗壓強度提高了7. 2 MPa。
綜上所述，當采用三乙醇胺與聚羧酸減水劑復配使用時，為了協同發揮低溫環境下三乙醇胺的早強效果以及聚羧酸減水劑的減水、保坍效果，當聚羧酸減水劑的摻量為1. 8%時，三乙醇胺的適宜摻量為0. 04% ～ 0. 06%。
4 結論
1) 三乙醇胺的加入可以提高聚羧酸減水劑的減水效果，但對其保坍效果有一定的負面影響。
2) 三乙醇胺的摻入會延長混凝土的凝結時間。其與聚羧酸減水劑復配使用時，摻量不宜過大多，否則會延緩水泥水化速度，延長混凝土拆模時間，降低施工效率。
3) 不同摻量三乙醇胺的加入均可以提高混凝土各個齡期的強度。
4) 為了協同發揮低溫環境下三乙醇胺的早強效果以及聚羧酸減水劑的減水、保坍效果，當聚羧酸減水劑的摻量為1. 8% 時，三乙醇胺的適宜摻量為0. 04% ～0. 06%。
