淺談混凝土外加劑的應(yīng)用

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[摘  要]   在混凝土、砂漿和凈漿的制備過程中，摻入少量的外加劑，能對(duì)混凝土、砂漿或凈漿性能產(chǎn)生優(yōu)化作用。既能減少混凝土用水量，節(jié)約水泥，降低成本，同時(shí)又能加快施工進(jìn)度。

[關(guān)鍵詞]  外加劑；分類；優(yōu)選；控制；檢驗(yàn) 1．工程概況 阿爾卡迪亞國(guó)際大酒店工程建筑面積為78256㎡，主樓長(zhǎng)度為52.8m×24.3m。地下二層，主樓地上二十八層，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。 2．外加劑的分類 混凝土外加劑按其一種或數(shù)種主要功能可分成以下5類： （1） 改善新拌混凝土流變性能—減水劑、引氣劑、保水劑等； （2） 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)、硬化性能—緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑等； （3） 調(diào)節(jié)混凝土氣體含量—引氣劑、發(fā)氣劑、泡沫劑、消泡劑等； （4） 改善混凝土耐久性—引氣劑、阻銹劑、抗凍劑、抗?jié)B劑等； （5） 為混凝土提供特殊性能——發(fā)氣劑、泡沫劑、著色劑、膨脹劑、堿—骨料反應(yīng)抑制劑等。 水工混凝土常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復(fù)合性的外加劑，如緩凝減水劑或緩凝高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、引氣減水劑，根據(jù)特殊需要，也摻用其它種類的外加劑，如泵送劑、防水劑、防凍劑等等。 3. 各類外加劑的介紹及應(yīng)用 3.1 減水劑 減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土?xí)r加入適量的減水劑，可使水泥顆粒分散均勻，同時(shí)將水泥顆粒包裹的水份釋放出來，從而能明顯減少混凝土用水量。 減水劑的作用是在保持混凝土配合比不變的情況下，改善其工作性；或在保持工作性不變的情況下減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；或在保持強(qiáng)度不變時(shí)減少水泥用量，節(jié)約水泥，降低成本。同時(shí)，加入減水劑后混凝土更為均勻密實(shí)，改善一系列物理化學(xué)性能，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等，提高了混凝土的耐久性。 以往水工混凝土使用的減水劑一般是紙漿廢液、木鈣、糖蜜一類的普通減水劑，減水率不高，一般為5％～10％。隨著對(duì)水工混凝土質(zhì)量要求的提高，對(duì)減水劑的質(zhì)量要求也越來越高。二灘、三峽等大型水電工程大量應(yīng)用的萘系高效減水劑，減水率高達(dá)20%～30％，主要用來配制高強(qiáng)度和高流態(tài)混凝土或是需大幅度減少用水量的混凝土。高效減水劑對(duì)提高水泥使用效率具有明顯效果，可節(jié)省水泥用量20％左右。 3.2 緩凝劑 緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間，便于施工；能使混凝土漿體水化速度減慢，延長(zhǎng)水化放熱過程，有利于大體積混凝土溫度控制。緩凝劑會(huì)對(duì)混凝土1～3 d早期強(qiáng)度有所降低，但對(duì)后期強(qiáng)度的正常發(fā)展并無影響。 一般緩凝劑可使混凝土的初凝時(shí)間延長(zhǎng)1～4 h，但這對(duì)高溫情況下混凝土施工是不夠的。為了滿足高溫地區(qū)和高溫季節(jié)大體積混凝土施工需要，目前已研究出了高溫緩凝劑，這種緩凝劑能在氣溫為（35＋2）℃、相對(duì)濕度為（60＋5）％的條件下混凝土初凝時(shí)間為6～8 h。目前在三峽等工程中大量使用的緩凝高效減水劑，通過適當(dāng)增加摻量，都可使混凝土初凝時(shí)間達(dá)到6～8 h以上，滿足了35℃左右高溫季節(jié)混凝土施工需要。 3.3 引氣劑 引氣劑是一種表面活性物質(zhì)，是混凝土常用的外加劑之一，它能使混凝土在攪拌過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡，使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑能引入混凝土中的氣泡達(dá)10億個(gè)之多，孔徑多為0.05～0.2 mm，一般為不連續(xù)的封閉球形，分布均勻，穩(wěn)定性好，這樣能顯著提高混凝土的抗凍性、耐久性；同時(shí)還能改善混凝土和易性，特別是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級(jí)配較差的混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和離析；減少混凝土滲透性，提高混凝土抗侵蝕能力。 引氣劑的摻量一般在水泥重量的萬分之0.3～2的范圍內(nèi)，由于摻量小，因此要稱量準(zhǔn)確，拌和均勻。另外，影響引氣量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振搗方式、攪拌時(shí)間、坍塌度、成型溫度等，都需嚴(yán)格規(guī)范操作，否則就達(dá)不到應(yīng)有效果。 3.4復(fù)合外加劑 復(fù)合外加劑是具有兩種以上主要功能的外加劑，如緩凝減水劑同時(shí)具有緩凝和減水功能，引氣減水劑同時(shí)具有引氣和減水功能。 許多水電工程，將兩種外加劑復(fù)合使用，如緩凝高效減水劑和引氣劑復(fù)合，同時(shí)具有高效減水、引氣、緩凝作用，取得了很好的效果，既滿足了澆筑混凝土緩凝的要求，又達(dá)到了減水和提高耐久性的目的。 4. 外加劑的選用原則 一個(gè)工程使用什么樣的外加劑應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求在工程開工之前進(jìn)行認(rèn)真優(yōu)選，并根據(jù)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的適應(yīng)性試驗(yàn)論證確定。本工程在開工初期對(duì)近10個(gè)外加劑正規(guī)廠家生產(chǎn)的18多個(gè)品種按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了初選試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)初選出來的幾個(gè)品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，由2個(gè)具有資質(zhì)的試驗(yàn)單位，結(jié)合本工程的原材料進(jìn)行了全面的混凝土適應(yīng)性試驗(yàn)，經(jīng)過充分論證和嚴(yán)格評(píng)審，最終優(yōu)選出了2～3個(gè)品質(zhì)優(yōu)選的、適合本工程實(shí)際情況的外加劑品種，滿足了高強(qiáng)度混凝土施工需要，提高了混凝土的各種性能，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 為了方便管理，本工程優(yōu)選出了1~2種同類外加劑（包括備用在內(nèi)），并在工程施工過程中盡量避免隨便更換外加劑品種。 相對(duì)于其他原材料而言，外加劑摻量雖然較少，但對(duì)混凝土質(zhì)量至關(guān)重要，因此本工程摻量經(jīng)試驗(yàn)論證確定之后，嚴(yán)格控制，外加劑質(zhì)量及其穩(wěn)定性按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在出廠和使用過程中進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，外加劑的運(yùn)輸和儲(chǔ)存也按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。 5. 施工參數(shù)及效果 本工程基礎(chǔ)部分為大體積混凝土施工，本工程從優(yōu)選原材料入手，通過大量的試驗(yàn)研究及優(yōu)化混凝土配合比，最終推薦用于工程建設(shè)的外加劑為：“JL-2新型泵送劑”（泵送、減水、增強(qiáng)）。摻量為：每立方米混凝土2.2kg。達(dá)到了降低水化熱峰值，補(bǔ)償混凝土收縮，并提高混凝土的抗裂性的效果。實(shí)踐證明，本工程采用的外加劑所生產(chǎn)的混凝土技術(shù)性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)效果顯著。 6. 結(jié)語(yǔ) 隨著技術(shù)的進(jìn)步，外加劑已成為除水泥、粗細(xì)骨料、摻合料和水以外的第5種必備材料，摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高混凝土耐久性的一項(xiàng)重要措施。但本文最后不得不提的是，為使混凝土耐久性不受化學(xué)影響，選擇摻外加劑之前務(wù)必要慎重選擇正規(guī)廠商生產(chǎn)的對(duì)混凝土無化學(xué)影響的外加劑，并按照試驗(yàn)配比，嚴(yán)格控制摻量。