第４６卷增刊２０１３年１０月武汉大学学报（工学版）
ＥｎｉｎｅｅｒｉｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ｇｇｙ
Ｖｏｌ．４６Ｓｕ．ｐ
Ｏｃｔ．２０１３
（）文章编号：１６７１８８４４２０１３Ｓ１０４２１０４－－－
聚羧酸高效减水剂复配防冻泵送剂的试验和应用
马王峰，高山
（）中国能建西北电力建设第四工程公司中心试验室，陕西西安 ７１００３８
摘要：聚羧酸系泵送剂被称为第三代减水剂，它有着较萘系泵送剂明显的优点．但由于目前混凝土搅拌站对其认
识的局限性，聚羧酸只在部分高强度等级预制构件生产中有所应用，而没能在搅拌站中得到普及．针对其优异的性能，着重谈论聚羧酸减水剂复配防冻泵送剂的实验以及在冬季混凝土施工中的应用．
关键词：聚羧酸减水剂；复配；防冻泵送剂；试验中图分类号：ＴＵ５２９ 文献标志码：Ａ
Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｆｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｍｉｘｅｄｗｉｔｈ ｐｐｙｙｐｐ
ａｎｔｉｆｒｅｅｚｅｕｍｉｎａｅｎｔａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｐｇｇｐｐ
，ＭＡ ＷａｎｆｅｎＧＡＯＳｈａｎ ｇｇ
（，ＦｏｒｔｈＥｎｉｎｅｅｒｉｎＧｒｏｕｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｈｉｎａＥｎｅｒ ｇｇｐｇｙ
，，’）ＥｎｉｎｅｅｒｉｎＧｒｏｕＣｏ．Ｌｔｄ．Ｘｉａｎ７１００３８，Ｃｈｉｎａ ｇｇｐ
：，ｗｕｍｉｎｅｎｅｒａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＰｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅａｅｎｔｉｓｋｎｏｗｎａｓｔｈｅｔｈｉｒｄｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｈｉｃｈｈａｓ －ｇ ｐｐｇｙｙｇｐｐ ｕｍｉｎｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｅｓｔｈａｎｎａｈｔｈａｌｅｎｅｂａｓｅｄａｅｎｔ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｏｆｔｈｅ － ｐｐｇｇｐｇｇ
ｃｏｎｃｒｅｔｅｍｉｘｉｎｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｉｓａｌｉｅｄｏｎｌｔｏｔｈｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｈｉｈｃｕｒｒｅｎｔ －ｇｐｙｙｐｐｙｐｇ ，ｓｔｒｅｎｔｈｒｅｃａｓｔｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｉｘｉｎｓｔａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｒ －ｇｐｙｇｐ ，ｆｏｒｍａｎｃｅｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｎｔｉｆｒｅｅｚｅａｅｎｔａｓｗｅｌｌｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｕｍｉｎ ｐｐｐｇｐｙｙｐｐｇ ｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｗｉｎｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｅｍｈａｔｉｃａｌｌ．ａｓ ｐｐｐｙ：；ｍ；；Ｋｅｗｏｒｄｓｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｉｘｔｕｒｅａｎｔｉｆｒｅｅｚｅａｅｎｔｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｕｍｉｎ ｐｐｇｐｐｙｙｐｐｇｙ 作用原理 聚羧酸类高性能减水剂在分子结构、
和在混凝土中的表现行为等方面与传统减水剂有很大区别．其主要性能特点是掺量低、减水率高；混凝土工作性及工作性保持好；外加剂中氯离子和碱含量较低；混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；对水泥的适应性好；生产和使用过程中不污染环境．由于性能优异，因此大量用于工业与冬期施工的民用建筑工程的冬期混凝土的施工中．
泵送混凝土首先要保证良好的可泵性（拌合物工作，性及工作性保持性好）其次要保证良好的防冻功能，保证混凝土拌合物中水化水及游离水在规定负温下的液相，使其在保温措施下正常水化达到受冻前临界强度．
２０１２年我们试验室用聚羧酸高效减水剂复配
泵送防冻剂进行了大量的试验研究，制备出了在低负温条件下具有良好的储备稳定性、抗冻害能力等并在实际工程中得以应用．优异性能的防冻泵送剂，
另外，对制订防冻泵送剂的行业标准进行了探讨．我国对于混凝土的泵送防冻剂的研究和生产应用已有近２对于防冻泵送剂的性能及其０年的历史，应用技术相对成熟，但是目前还没有防冻泵送剂的这给防冻泵送剂的生产、检验、验国家或行业标准，
收和监督检查带来了困难．
１ 原材料及试验
１．１ 试验材料
水泥：秦岭Ｐ．基准水泥；Ｏ４２．５Ｒ水泥、
防冻泵送剂：聚羧酸高效减ＨＲＰ防冻泵送剂（
，作者简介：马王峰（男，工程师，从事混凝土材料试验研究工作．１９７５－）
；水剂系西安海瑞混凝土添加剂有限公司生产）
细骨料：武功中砂，细度模数２．经试验６～２．８，各项指标符合Ⅱ类中砂要求；
粗骨料：铜川５～３经试验各项指１．５ｍｍ碎石，标符合Ⅱ类碎石要求；
拌合水：自来水，符合《混凝土拌合用水标准》．１．２ 试验方法和结果
《试验方法主要依据：混凝土外加剂》ＧＢ８０７６－
《，《混凝土防冻剂》混凝土泵送剂》２００８，ＪＣ４７５２００４－
，《普通混凝土拌合物性能试验方法标ＪＣ４７３２００１－，《准》普通混凝土力学性能试验方法ＧＢ５００８０２００２－标准》ＧＢ５００８１２００２．－
外加剂在负温下存储稳定性试验：将盛有１０００ ｇ液体外加剂的杯子放入规定温度下的冷冻箱内，
观察外加剂在规定时间的变化情况，结果见表１．
表１ 外加剂存储稳定性
样品
编号Ａ Ｂ
外加剂
４０％聚羧酸高效减水剂
ＨＲＰ防冻泵送剂
稳定性
―５℃
６ｈ无变化，１３ｈ底部出现稠状物，２６ｈ冻结
３ｄ无明显变化
―１０℃
６ｈ变稠无法使用，１３ｈ冻结
２ｄ无明显变化，３ｄ后开始变稠
混凝土防冻剂》ＪＣ４７５２００４规定的试验 按照《－
方法，水泥采用秦岭Ｐ．水泥用量为３Ｏ４２．５Ｒ，３０
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ
７ｄ
２８ｄ
３
／，基准混凝土和受检混凝土的坍落度分别是ｋｍｇ
试验结果见表２．７０ｍｍ和９０ｍｍ，
表２ 混凝土性能
序ＨＲＰ的掺
／ＷＣ
号量／％１ ２
０ １．５
０．５９ ０．４７
坍落度
／ｍｍ７０ ９０
负温养护强度／ＭＰａ
－５℃
－１０℃
－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ
／１４．１１．８８．８１００ ２ ２
／／／／／／／２５．１２．７９．６１３８．４１５３５．８１２４４０．２１４０３．１１１３０．１１０５３３．２１１５ ３ ３ ４
配合比为１∶２．２７∶３．４０． 注：
混凝土泵送剂》ＧＢ８０７６２００８规定检验泵 按照《－
３／，送剂的混凝土配合比，水泥用量为３基准６０ｋｍｇ混凝土和受检混凝土的坍落度分别是７０ｍｍ和检验掺加防冻泵送剂的混凝土抗冻害性能２１５ｍｍ，
序ＨＲＰ的掺
／ＷＣ
号量／％１ ２
０ １．５
０．５２ ０．３８
坍落度／ｍｍ０ｍｉｎ ７０２１５
６０ｍｉｎ －２００
时，受检混凝土的养护按照《混凝土防冻剂》ＪＣ４７５－采用基准水泥试验结２００４规定的试验方法进行，
采用秦岭Ｐ．果见表３，Ｏ４２．５Ｒ水泥试验结果见表４．
负温养护强度／ＭＰａ
－７ｄ－
／２３．２５５
－７＋２８ｄ－
／３５．０８４
－７＋５６ｄ－
／４９．２１１８
表３ 采用基准水泥混凝土性能
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ２８．６ ３８．９
７ｄ３３．２ ４６．９
２８ｄ
／４１．６１００／５３．６１２９
配合比为１∶２．规定温度为－５℃．０７∶２．６３； 注：
表４ 采用秦岭Ｐ．Ｏ４２．５Ｒ水泥混凝土性能坍落度／标准养护强度／ＭＰｍｍａ
序ＨＲＰ的
／ＷＣ
号掺量／％０ｍｉｎ０ｍｉｎ７ｄ２８ｄ ６ ３ｄ１
０
０．５４０ ８
－１８５
负温养护强度／ＭＰａ
－５℃
－１０℃
－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ
２５４１００ １． ０． ２
／１９．１９．１６．３１００－－－ ２ ３
／／／／／／／３３．２８．６６．３１２７８．９５３４０．３１１１４．１１２１４．３１２３７．３１０３１．６１１５ ３ ４ １ ４ ４
配合比为１∶２．０７∶２．６３． 注：
２ 试验结果分析
２．１ 液体防冻泵送剂在负温下的储存稳定性
常规的萘系液体防冻泵送剂含有大量的防冻盐，在低温下存在着不稳定性，在不采取加热保温的情况下，负温下会出现结晶、分层、沉淀现象，使其减水、防冻和早强效果大大降低．所以为了防止这些问题的出现，在《混凝土外加剂应用技术规范》
要求储存液体防冻剂的设备应有ＧＢ５０１１９２００３中，－
由于聚羧酸高效减水剂具有独特的性能，保温措施．
和其他化学外加剂的复配存在相容性问题，经过大量试验研究，配制出的由聚羧酸高效减水剂与有机、无机防冻组分复合而成的ＨＲ在低Ｐ防冻泵送剂，温下具有良好的稳定性．
由表１可见，含固量为４０％的聚羧酸高性能减水剂，在－５℃条件下，但１６ｈ无变化，３ｈ底部出
现稠状物，在－１２６ｈ冻结；０℃条件下，６ｈ变稠无法使用，而ＨＲ在－５１３ｈ全部冻结．Ｐ防冻泵送剂，在－１℃条件下，３ｄ无明显变化，０℃条件下，２ｄ无明显变化，可见ＨＲ３ｄ后开始变稠，Ｐ防冻泵送剂
不沉淀、不结晶，在低负温下具有在负温下不结冰、良好的稳定性能．
２．２ 混凝土拌合物性能
冬期施工时，由于掺加防冻组分和早强组分而混凝土流动性使混凝土拌合物的坍落度损失过快、
差，表现出来混凝土具有一定的坍落度值，但混凝土，明显流动性很差或存在“不流现象”给混凝土的远距离运输和超高度的泵送造成很大的不便，在泵管混凝土柱”现泵出的混凝土往往呈现出一截一截的“
象，混凝土的工作性能很差，很难施工．在施工墙柱等狭窄结构时，很可能造成混凝土经振捣后不能很好地密实，进而造成工程施工质量问题．
由表３、无论是基准水泥还是秦岭水泥，４可见，掺加ＨＲ当出机坍落度为Ｐ防冻泵送剂的混凝土，
混２００ｍｍ左右时，６０ｍｉｎ损失值只有１０～２０ｍｍ，凝土坍损完全满足泵送混凝土的施工要求．２．３ 混凝土的强度
由表２可见，对于秦岭Ｐ．水泥用量为Ｏ４２．５Ｒ，
３／，基准混凝土和受检混凝土都为７３３０ｋｍ０～９０ｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送剂的受检混凝ｍｍ时，
为１３６％，７ｄ为１４１％，２８ｄ为１２９％．
由表４可见，对于秦岭Ｐ．水泥用Ｏ４２．５Ｒ水泥，
３
／，量为３基准混凝土和受检混凝土分别为９０ｋｍｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送８０ｍｍ和２００ｍｍ时，
同龄期抗压强剂的受检混凝土和基准混凝土相比，
度比，３ｄ为１７４％，７ｄ为１３３％，２８ｄ为１２７％．
由以上可见，掺加ＨＲＰ防冻泵送剂显著提高了混凝土的各龄期强度．
２．４ 混凝土抗冻害性能
表３、表４可见，掺加ＨＲＰ防冻泵送 由表２、
剂的受检混凝土在规定温度－５℃、各－１０℃下，龄期下的抗压强度比均大大超过了《混凝土防冻剂》从表４还可以看出，ＪＣ４７５２００４的性能指标要求，－
，规定温度－１达到了０℃时，－７ｄ强度为４．３ＭＰａ《建筑工程冬期施工规程》中关于负温混凝土抗冻临界强度不低于４ＭＰ完全满足泵送混凝土ａ的要求，冬期施工抗冻害性能要求．
３ 工程应用
黄陵矿业２×３００ＭＷ低热值综合利用电厂工程所在地的冬期施工时，最低气温－１采５℃左右，现场采用综合蓄热法施工，另用－１０℃的防冻剂，秦力黄陵搅拌站往年（外加上足够的保温．２０１０年、使用的萘系防冻泵送剂由于其易在负温下２０１１年）
出现沉淀、结晶现象，给施工带来很大的不便（外加剂储存罐加热保温难往往造成外加剂管道堵塞等）．复配而成的ＨＲ２０１２年通过大量的试验研究，Ｐ防
解决了以上问题，并且大大降低了工程成冻泵送剂，
提高了混凝土的抗冻害性能和工作性能．试验结本，
表６．果见表５、
３
／ｋｍｇ
土和基准混凝土相比，同龄期抗压强度比，３ｄ为１７８％，７ｄ为１５０％，２８ｄ为１３８％．
由表３可见，对于基准水泥，水泥用量为３９０
３／，基准混凝土和受检混凝土分别为７ｍ０ｍｍ和ｋｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送剂的受检２１５ｍｍ时，
同龄期抗压强度比，混凝土和基准混凝土相比，３ｄ
表５ 混凝土组成材料用量
２８０
１００
７３８
１１１８
１６２
）粉煤灰（水泥（秦岭Ｐ．铜川华能Ⅱ级）砂子（武功中砂）碎石（铜川５～３饮用）ＨＲ防冻泵送剂）Ｏ４２．５１．５ｍｍ）水（Ｐ（
５．７
表６ 掺ＨＲＰ的混凝土性能
ＨＲＰ的掺
量／％１．５
／ＷＣ０．４３
坍落度／ｍｍ０ｍｉｎ ２１０
６０ｍｉｎ １９０
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ２１．６
７ｄ３１．８
２８ｄ３９．１
冬期施工室外自然养护强度／ＭＰａ３ｄ５．６
７ｄ１９．８
２８ｄ２８．３
（当天气温为－９℃至６℃，前７ｄ气温最高８℃，最低－１龄期的后２２０１２年１２月８日下午成型，１℃，１ｄ２０１２年１２ 注：月１气温最高５℃，最低－１６日至２０１３年１月５日）７℃．
掺加ＨＲＰ防冻泵送剂后的 由表６可以看出，
混凝土在室外自然气温（最低－１加保温养护１℃），条件下３ｄ的强度为５．满足了负温混凝土６ＭＰａ抗冻临界强度不低于４ＭＰ再者，即使掺ａ的要求．加大量的粉煤灰，混凝土仍然具有很好的抗冻害性室外自然气温养护下混凝土强度发展良好，完全能，
满足施工要求．
４ 结论
）ＨＲ１Ｐ防冻泵送剂是由聚羧酸高效减水剂与
有机、无机防冻组分复配而成，在低负温下具有良好的稳定性．
）由于组分的叠加效应，大大提高了减水率，２
使各龄期混凝土强度大幅提高．
）掺加ＨＲ３Ｐ防冻泵送剂的受检混凝土在规定温度－５℃、负温各龄期下的抗压强度－１０℃下，混凝土外加剂应用技术规范》比均大大超过了《
完全满足泵送ＧＢ５０１１９２００３中一等品的性能指标，－）减少了施工环节，储存罐体只需保温而不用４
加热，进入搅拌机管道不用再像往年附加加热管道，大大降低了施工成本．参考文献：
［］高性能混凝土外加剂［北京：化学工业出１Ｍ］． 缪昌文．
混凝土冬期施工抗冻害性能要求．
版社，２００８．
第４６卷增刊２０１３年１０月武汉大学学报（工学版）
ＥｎｉｎｅｅｒｉｎＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ｇｇｙ
Ｖｏｌ．４６Ｓｕ．ｐ
Ｏｃｔ．２０１３
（）文章编号：１６７１８８４４２０１３Ｓ１０４２１０４－－－
聚羧酸高效减水剂复配防冻泵送剂的试验和应用
马王峰，高山
（）中国能建西北电力建设第四工程公司中心试验室，陕西西安 ７１００３８
摘要：聚羧酸系泵送剂被称为第三代减水剂，它有着较萘系泵送剂明显的优点．但由于目前混凝土搅拌站对其认
识的局限性，聚羧酸只在部分高强度等级预制构件生产中有所应用，而没能在搅拌站中得到普及．针对其优异的性能，着重谈论聚羧酸减水剂复配防冻泵送剂的实验以及在冬季混凝土施工中的应用．
关键词：聚羧酸减水剂；复配；防冻泵送剂；试验中图分类号：ＴＵ５２９ 文献标志码：Ａ
Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｆｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｍｉｘｅｄｗｉｔｈ ｐｐｙｙｐｐ
ａｎｔｉｆｒｅｅｚｅｕｍｉｎａｅｎｔａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｐｇｇｐｐ
，ＭＡ ＷａｎｆｅｎＧＡＯＳｈａｎ ｇｇ
（，ＦｏｒｔｈＥｎｉｎｅｅｒｉｎＧｒｏｕｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｈｉｎａＥｎｅｒ ｇｇｐｇｙ
，，’）ＥｎｉｎｅｅｒｉｎＧｒｏｕＣｏ．Ｌｔｄ．Ｘｉａｎ７１００３８，Ｃｈｉｎａ ｇｇｐ
：，ｗｕｍｉｎｅｎｅｒａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＰｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅａｅｎｔｉｓｋｎｏｗｎａｓｔｈｅｔｈｉｒｄｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｈｉｃｈｈａｓ －ｇ ｐｐｇｙｙｇｐｐ ｕｍｉｎｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓａｄｖａｎｔａｅｓｔｈａｎｎａｈｔｈａｌｅｎｅｂａｓｅｄａｅｎｔ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｌｉｍｉｔｅｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｏｆｔｈｅ － ｐｐｇｇｐｇｇ
ｃｏｎｃｒｅｔｅｍｉｘｉｎｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｉｓａｌｉｅｄｏｎｌｔｏｔｈｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｈｉｈｃｕｒｒｅｎｔ －ｇｐｙｙｐｐｙｐｇ ，ｓｔｒｅｎｔｈｒｅｃａｓｔｍｅｍｂｅｒｓａｎｄｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｉｘｉｎｓｔａｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｅｒ －ｇｐｙｇｐ ，ｆｏｒｍａｎｃｅｔｈｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｆｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｍｉｘｅｄｗｉｔｈａｎｔｉｆｒｅｅｚｅａｅｎｔａｓｗｅｌｌｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｕｍｉｎ ｐｐｐｇｐｙｙｐｐｇ ｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｗｉｎｔｅｒｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｅｍｈａｔｉｃａｌｌ．ａｓ ｐｐｐｙ：；ｍ；；Ｋｅｗｏｒｄｓｓｕｅｒｌａｓｔｉｃｉｚｅｒｉｘｔｕｒｅａｎｔｉｆｒｅｅｚｅａｅｎｔｅｘｅｒｉｍｅｎｔｏｌｃａｒｂｏｘｌａｔｅｕｍｉｎ ｐｐｇｐｐｙｙｐｐｇｙ 作用原理 聚羧酸类高性能减水剂在分子结构、
和在混凝土中的表现行为等方面与传统减水剂有很大区别．其主要性能特点是掺量低、减水率高；混凝土工作性及工作性保持好；外加剂中氯离子和碱含量较低；混凝土收缩率较小，可改善混凝土的体积稳定性和耐久性；对水泥的适应性好；生产和使用过程中不污染环境．由于性能优异，因此大量用于工业与冬期施工的民用建筑工程的冬期混凝土的施工中．
泵送混凝土首先要保证良好的可泵性（拌合物工作，性及工作性保持性好）其次要保证良好的防冻功能，保证混凝土拌合物中水化水及游离水在规定负温下的液相，使其在保温措施下正常水化达到受冻前临界强度．
２０１２年我们试验室用聚羧酸高效减水剂复配
泵送防冻剂进行了大量的试验研究，制备出了在低负温条件下具有良好的储备稳定性、抗冻害能力等并在实际工程中得以应用．优异性能的防冻泵送剂，
另外，对制订防冻泵送剂的行业标准进行了探讨．我国对于混凝土的泵送防冻剂的研究和生产应用已有近２对于防冻泵送剂的性能及其０年的历史，应用技术相对成熟，但是目前还没有防冻泵送剂的这给防冻泵送剂的生产、检验、验国家或行业标准，
收和监督检查带来了困难．
１ 原材料及试验
１．１ 试验材料
水泥：秦岭Ｐ．基准水泥；Ｏ４２．５Ｒ水泥、
防冻泵送剂：聚羧酸高效减ＨＲＰ防冻泵送剂（
，作者简介：马王峰（男，工程师，从事混凝土材料试验研究工作．１９７５－）
；水剂系西安海瑞混凝土添加剂有限公司生产）
细骨料：武功中砂，细度模数２．经试验６～２．８，各项指标符合Ⅱ类中砂要求；
粗骨料：铜川５～３经试验各项指１．５ｍｍ碎石，标符合Ⅱ类碎石要求；
拌合水：自来水，符合《混凝土拌合用水标准》．１．２ 试验方法和结果
《试验方法主要依据：混凝土外加剂》ＧＢ８０７６－
《，《混凝土防冻剂》混凝土泵送剂》２００８，ＪＣ４７５２００４－
，《普通混凝土拌合物性能试验方法标ＪＣ４７３２００１－，《准》普通混凝土力学性能试验方法ＧＢ５００８０２００２－标准》ＧＢ５００８１２００２．－
外加剂在负温下存储稳定性试验：将盛有１０００ ｇ液体外加剂的杯子放入规定温度下的冷冻箱内，
观察外加剂在规定时间的变化情况，结果见表１．
表１ 外加剂存储稳定性
样品
编号Ａ Ｂ
外加剂
４０％聚羧酸高效减水剂
ＨＲＰ防冻泵送剂
稳定性
―５℃
６ｈ无变化，１３ｈ底部出现稠状物，２６ｈ冻结
３ｄ无明显变化
―１０℃
６ｈ变稠无法使用，１３ｈ冻结
２ｄ无明显变化，３ｄ后开始变稠
混凝土防冻剂》ＪＣ４７５２００４规定的试验 按照《－
方法，水泥采用秦岭Ｐ．水泥用量为３Ｏ４２．５Ｒ，３０
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ
７ｄ
２８ｄ
３
／，基准混凝土和受检混凝土的坍落度分别是ｋｍｇ
试验结果见表２．７０ｍｍ和９０ｍｍ，
表２ 混凝土性能
序ＨＲＰ的掺
／ＷＣ
号量／％１ ２
０ １．５
０．５９ ０．４７
坍落度
／ｍｍ７０ ９０
负温养护强度／ＭＰａ
－５℃
－１０℃
－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ
／１４．１１．８８．８１００ ２ ２
／／／／／／／２５．１２．７９．６１３８．４１５３５．８１２４４０．２１４０３．１１１３０．１１０５３３．２１１５ ３ ３ ４
配合比为１∶２．２７∶３．４０． 注：
混凝土泵送剂》ＧＢ８０７６２００８规定检验泵 按照《－
３／，送剂的混凝土配合比，水泥用量为３基准６０ｋｍｇ混凝土和受检混凝土的坍落度分别是７０ｍｍ和检验掺加防冻泵送剂的混凝土抗冻害性能２１５ｍｍ，
序ＨＲＰ的掺
／ＷＣ
号量／％１ ２
０ １．５
０．５２ ０．３８
坍落度／ｍｍ０ｍｉｎ ７０２１５
６０ｍｉｎ －２００
时，受检混凝土的养护按照《混凝土防冻剂》ＪＣ４７５－采用基准水泥试验结２００４规定的试验方法进行，
采用秦岭Ｐ．果见表３，Ｏ４２．５Ｒ水泥试验结果见表４．
负温养护强度／ＭＰａ
－７ｄ－
／２３．２５５
－７＋２８ｄ－
／３５．０８４
－７＋５６ｄ－
／４９．２１１８
表３ 采用基准水泥混凝土性能
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ２８．６ ３８．９
７ｄ３３．２ ４６．９
２８ｄ
／４１．６１００／５３．６１２９
配合比为１∶２．规定温度为－５℃．０７∶２．６３； 注：
表４ 采用秦岭Ｐ．Ｏ４２．５Ｒ水泥混凝土性能坍落度／标准养护强度／ＭＰｍｍａ
序ＨＲＰ的
／ＷＣ
号掺量／％０ｍｉｎ０ｍｉｎ７ｄ２８ｄ ６ ３ｄ１
０
０．５４０ ８
－１８５
负温养护强度／ＭＰａ
－５℃
－１０℃
－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ－７ｄ－７＋２８ｄ－７＋５６ｄ
２５４１００ １． ０． ２
／１９．１９．１６．３１００－－－ ２ ３
／／／／／／／３３．２８．６６．３１２７８．９５３４０．３１１１４．１１２１４．３１２３７．３１０３１．６１１５ ３ ４ １ ４ ４
配合比为１∶２．０７∶２．６３． 注：
２ 试验结果分析
２．１ 液体防冻泵送剂在负温下的储存稳定性
常规的萘系液体防冻泵送剂含有大量的防冻盐，在低温下存在着不稳定性，在不采取加热保温的情况下，负温下会出现结晶、分层、沉淀现象，使其减水、防冻和早强效果大大降低．所以为了防止这些问题的出现，在《混凝土外加剂应用技术规范》
要求储存液体防冻剂的设备应有ＧＢ５０１１９２００３中，－
由于聚羧酸高效减水剂具有独特的性能，保温措施．
和其他化学外加剂的复配存在相容性问题，经过大量试验研究，配制出的由聚羧酸高效减水剂与有机、无机防冻组分复合而成的ＨＲ在低Ｐ防冻泵送剂，温下具有良好的稳定性．
由表１可见，含固量为４０％的聚羧酸高性能减水剂，在－５℃条件下，但１６ｈ无变化，３ｈ底部出
现稠状物，在－１２６ｈ冻结；０℃条件下，６ｈ变稠无法使用，而ＨＲ在－５１３ｈ全部冻结．Ｐ防冻泵送剂，在－１℃条件下，３ｄ无明显变化，０℃条件下，２ｄ无明显变化，可见ＨＲ３ｄ后开始变稠，Ｐ防冻泵送剂
不沉淀、不结晶，在低负温下具有在负温下不结冰、良好的稳定性能．
２．２ 混凝土拌合物性能
冬期施工时，由于掺加防冻组分和早强组分而混凝土流动性使混凝土拌合物的坍落度损失过快、
差，表现出来混凝土具有一定的坍落度值，但混凝土，明显流动性很差或存在“不流现象”给混凝土的远距离运输和超高度的泵送造成很大的不便，在泵管混凝土柱”现泵出的混凝土往往呈现出一截一截的“
象，混凝土的工作性能很差，很难施工．在施工墙柱等狭窄结构时，很可能造成混凝土经振捣后不能很好地密实，进而造成工程施工质量问题．
由表３、无论是基准水泥还是秦岭水泥，４可见，掺加ＨＲ当出机坍落度为Ｐ防冻泵送剂的混凝土，
混２００ｍｍ左右时，６０ｍｉｎ损失值只有１０～２０ｍｍ，凝土坍损完全满足泵送混凝土的施工要求．２．３ 混凝土的强度
由表２可见，对于秦岭Ｐ．水泥用量为Ｏ４２．５Ｒ，
３／，基准混凝土和受检混凝土都为７３３０ｋｍ０～９０ｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送剂的受检混凝ｍｍ时，
为１３６％，７ｄ为１４１％，２８ｄ为１２９％．
由表４可见，对于秦岭Ｐ．水泥用Ｏ４２．５Ｒ水泥，
３
／，量为３基准混凝土和受检混凝土分别为９０ｋｍｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送８０ｍｍ和２００ｍｍ时，
同龄期抗压强剂的受检混凝土和基准混凝土相比，
度比，３ｄ为１７４％，７ｄ为１３３％，２８ｄ为１２７％．
由以上可见，掺加ＨＲＰ防冻泵送剂显著提高了混凝土的各龄期强度．
２．４ 混凝土抗冻害性能
表３、表４可见，掺加ＨＲＰ防冻泵送 由表２、
剂的受检混凝土在规定温度－５℃、各－１０℃下，龄期下的抗压强度比均大大超过了《混凝土防冻剂》从表４还可以看出，ＪＣ４７５２００４的性能指标要求，－
，规定温度－１达到了０℃时，－７ｄ强度为４．３ＭＰａ《建筑工程冬期施工规程》中关于负温混凝土抗冻临界强度不低于４ＭＰ完全满足泵送混凝土ａ的要求，冬期施工抗冻害性能要求．
３ 工程应用
黄陵矿业２×３００ＭＷ低热值综合利用电厂工程所在地的冬期施工时，最低气温－１采５℃左右，现场采用综合蓄热法施工，另用－１０℃的防冻剂，秦力黄陵搅拌站往年（外加上足够的保温．２０１０年、使用的萘系防冻泵送剂由于其易在负温下２０１１年）
出现沉淀、结晶现象，给施工带来很大的不便（外加剂储存罐加热保温难往往造成外加剂管道堵塞等）．复配而成的ＨＲ２０１２年通过大量的试验研究，Ｐ防
解决了以上问题，并且大大降低了工程成冻泵送剂，
提高了混凝土的抗冻害性能和工作性能．试验结本，
表６．果见表５、
３
／ｋｍｇ
土和基准混凝土相比，同龄期抗压强度比，３ｄ为１７８％，７ｄ为１５０％，２８ｄ为１３８％．
由表３可见，对于基准水泥，水泥用量为３９０
３／，基准混凝土和受检混凝土分别为７ｍ０ｍｍ和ｋｇ
在标养条件下，掺加防冻泵送剂的受检２１５ｍｍ时，
同龄期抗压强度比，混凝土和基准混凝土相比，３ｄ
表５ 混凝土组成材料用量
２８０
１００
７３８
１１１８
１６２
）粉煤灰（水泥（秦岭Ｐ．铜川华能Ⅱ级）砂子（武功中砂）碎石（铜川５～３饮用）ＨＲ防冻泵送剂）Ｏ４２．５１．５ｍｍ）水（Ｐ（
５．７
表６ 掺ＨＲＰ的混凝土性能
ＨＲＰ的掺
量／％１．５
／ＷＣ０．４３
坍落度／ｍｍ０ｍｉｎ ２１０
６０ｍｉｎ １９０
标准养护强度／ＭＰａ３ｄ２１．６
７ｄ３１．８
２８ｄ３９．１
冬期施工室外自然养护强度／ＭＰａ３ｄ５．６
７ｄ１９．８
２８ｄ２８．３
（当天气温为－９℃至６℃，前７ｄ气温最高８℃，最低－１龄期的后２２０１２年１２月８日下午成型，１℃，１ｄ２０１２年１２ 注：月１气温最高５℃，最低－１６日至２０１３年１月５日）７℃．
掺加ＨＲＰ防冻泵送剂后的 由表６可以看出，
混凝土在室外自然气温（最低－１加保温养护１℃），条件下３ｄ的强度为５．满足了负温混凝土６ＭＰａ抗冻临界强度不低于４ＭＰ再者，即使掺ａ的要求．加大量的粉煤灰，混凝土仍然具有很好的抗冻害性室外自然气温养护下混凝土强度发展良好，完全能，
满足施工要求．
４ 结论
）ＨＲ１Ｐ防冻泵送剂是由聚羧酸高效减水剂与
有机、无机防冻组分复配而成，在低负温下具有良好的稳定性．
）由于组分的叠加效应，大大提高了减水率，２
使各龄期混凝土强度大幅提高．
）掺加ＨＲ３Ｐ防冻泵送剂的受检混凝土在规定温度－５℃、负温各龄期下的抗压强度－１０℃下，混凝土外加剂应用技术规范》比均大大超过了《
完全满足泵送ＧＢ５０１１９２００３中一等品的性能指标，－）减少了施工环节，储存罐体只需保温而不用４
加热，进入搅拌机管道不用再像往年附加加热管道，大大降低了施工成本．参考文献：
［］高性能混凝土外加剂［北京：化学工业出１Ｍ］． 缪昌文．
混凝土冬期施工抗冻害性能要求．
版社，２００８．