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【分析】混凝土外加劑的選擇對(duì)混凝土性能的影響

混凝土外加劑的選擇對(duì)混凝土性能的影響

來源：砼商網(wǎng) 作者：砼商網(wǎng)編輯部發(fā)布日期：Nov 4, 2016 閱讀次數(shù)：1931 收藏打印

為了滿足我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)混凝土的需求，混凝土外加劑誕生了。本文分析混凝土外加劑的性能、外加劑在混凝土施工中應(yīng)用、外加劑的選擇來展開建筑施工中混凝土外加劑對(duì)混凝土性能影響的研究。
我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，帶來基礎(chǔ)工業(yè)建設(shè)與建筑業(yè)對(duì)混凝土、水泥和制品的需求量增加，從而推動(dòng)了水泥、制品工業(yè)、混凝土行業(yè)的發(fā)展。但伴隨建筑行業(yè)技術(shù)不斷的進(jìn)步，人們對(duì)水泥混凝土要求也就越來越高。體現(xiàn)在不僅要求混凝土要早強(qiáng)、可調(diào)凝、大流動(dòng)度、高耐久性、輕質(zhì)等，而且還要求成型容易和制備的成本低、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便等等。為滿足人們的需要，混凝土外加劑就應(yīng)需誕生了。
混凝土外加劑一般分為早強(qiáng)劑，減水劑，引氣劑，緩凝劑。外加劑特點(diǎn)是摻量少、品種多，能起到提高或者改善硬化混凝土的作用。對(duì)混凝土外加劑對(duì)混凝土性能的影響、混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性影響進(jìn)行研究，對(duì)更好運(yùn)用混凝土外加劑，充分發(fā)揮混凝土在建筑工程上作用是十分重要的。
一、混凝土外加劑的性能分析
1.外加劑與水泥的相容性對(duì)混凝土的影響
（1）每一種混凝土外加劑都有它特有的功能，摻加這種外加劑，能夠?qū)炷聊骋环矫婊蚰硯追矫娴男阅苓M(jìn)行改善。如摻加減水劑可以在保持相同用水量情況下增大混凝土的流動(dòng)性，或在保持相同流動(dòng)性情況下降低單位用水量，從而提高混凝土的強(qiáng)度，改善混凝土的耐久性等。由此，可以這樣理解混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性與不適應(yīng)性的概念：按照混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，將經(jīng)檢驗(yàn)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的某種外加劑摻加到用按規(guī)定可以使用該品種外加劑的水泥所配制的混凝土中，若能夠產(chǎn)生應(yīng)有的效果，該水泥與這種外加劑是適應(yīng)的；相反，如果不能產(chǎn)生應(yīng)有的效果，則該水泥與這種外加劑之間存在不適應(yīng)性。如：用幾種普通硅酸鹽水泥并摻加某種高效減水劑（經(jīng)檢驗(yàn)符合高效減水劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）配制混凝土，在配制條件都相同的情況下，有種水泥所配制的混凝土在減水率方面出現(xiàn)了嚴(yán)重不足，則說明這種水泥與該高效減水劑不適應(yīng)，而其他幾種水泥與該高效減水劑相適應(yīng)。再如，當(dāng)某種水泥所配制的混凝土中摻加經(jīng)檢驗(yàn)符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的速凝劑卻得不到速凝效果，或摻加緩凝劑卻得到了假凝效果，都可以認(rèn)為是由于外加劑與水泥之間不相適應(yīng)所致。幾乎所有品種的外加劑與水泥之間都存在適應(yīng)性問題，只是目前來說減水劑使用最普遍，而且當(dāng)其與水泥產(chǎn)生不適應(yīng)性的時(shí)候能夠比較直觀快速地反應(yīng)出來（如流動(dòng)性差、減水率低、或拌合物板結(jié)發(fā)熱、流動(dòng)度損失過快等現(xiàn)象）。
（2）某工程采用了某水泥廠的立窯水泥和某外加劑廠的高效復(fù)合減水劑，開始效果不錯(cuò)，后來有一批水泥拌制的摻同樣外加劑的混凝土發(fā)生急凝現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)疏松，最后不得不將已澆筑完成的800m3混凝土全部砸掉。查其原因，水泥按水泥標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格，減水劑按其標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)亦合格，但兩者配合制得的混凝土卻有嚴(yán)重的質(zhì)量問題。為了查清原因，科研人員用出事的水泥與減水劑做了試驗(yàn)，確實(shí)有急凝現(xiàn)象，但在水泥中摻入0.5%～1.0%（二水石膏后，則得到了有良好工作性能和強(qiáng)度的混凝土。證明該水泥由于石膏摻入量不足（但達(dá)到水泥標(biāo)準(zhǔn)性能）而與減水劑不相容。
（3）總之，外加劑與水泥之間的適應(yīng)性問題，是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的、而工程中又難以避免的實(shí)際問題，它影響著其應(yīng)用效果，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故和無可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
水泥與外加劑的相容性是一個(gè)很有意義的科學(xué)問題，更是一個(gè)工程實(shí)際問題，這個(gè)問題出自于工程事故。因此必須引起生產(chǎn)單位和工程應(yīng)用部門的高度重視。
2.混凝土外加劑的作用
因混凝土添加劑的種類不同作用也跟著不同。一般作用是在單位立方混凝土用水量或者在水泥用量不發(fā)生變化的情況之下，可以提高相應(yīng)混凝土的流動(dòng)性；在水泥用量不變或者混凝土坍落度不變的情況下，可以實(shí)現(xiàn)用水量的減少，進(jìn)而混凝土強(qiáng)度也提高，混凝土的耐久性得到改善；在設(shè)計(jì)強(qiáng)度不變和混凝土坍落度不變的情況下，可節(jié)省水泥用量和降低成本等等。早強(qiáng)劑是提高混凝土早期強(qiáng)度，多用于搶修工程和冬季施工的混凝土；減水劑是在保持混凝土稠度不變的情況下，具有減水增強(qiáng)作用；引氣劑主要是減少混凝土攪拌過程中產(chǎn)生的氣泡導(dǎo)致的泌水離析、改善混凝土的和易性；緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，兼有緩凝和減水作用，主要用于大體積混凝土、炎熱天氣條件下施工的混凝土或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷痢?/span>
3.外加劑減水劑對(duì)混凝土性能的影響之分析
混凝土外加劑減水劑的主要是由表面活性劑所構(gòu)成。這表面活性劑屬于陰離子型表面活性劑。實(shí)質(zhì)上混凝土堿水劑不與水泥起著化學(xué)作用，它對(duì)混凝土作用主要體現(xiàn)對(duì)新拌混凝土的塑化，塑化是潤濕作用、吸附分散作用和潤滑作用。
外加劑減水劑的吸附分散、潤滑和潤濕作用，所以只需使用較少量的水就很容易將混凝土均勻拌和，讓新拌的混凝土和易性得到改善，這就是外加劑減水劑對(duì)新拌混凝土的塑化作用。
4.外加劑引氣劑對(duì)混凝土性能的影響分析
外加劑引氣劑能在混凝土中引入大量微小而且獨(dú)立的小氣泡，這種氣泡能讓混凝土的和易性獲得較大的改善。引氣劑在對(duì)硬化混凝土性能的影響上，從減水效能分析，混凝土強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)提高；但從引氣的角度分析，混凝土強(qiáng)度一般呈現(xiàn)下降的。所以，摻合了引氣劑或者引氣減水劑的混凝土，其彈性模的量比不摻引氣劑的低，降低的幅度上也大于強(qiáng)度的變化幅度。原因就在于水泥漿體中大量存在的微小氣泡，讓漿體的彈性模量也隨之降低。
二、混凝土外加劑與混凝土施工
混凝土是現(xiàn)代社會(huì)必需的建筑材料。它的品種之多、生產(chǎn)數(shù)量大、應(yīng)用范圍廣都是當(dāng)今世界之最。但混凝土施工技術(shù)發(fā)展必須要外加劑。可以說，外加劑的產(chǎn)生和發(fā)展推動(dòng)混凝土施工技術(shù)的發(fā)展，讓混凝土技術(shù)由塑性混凝土向流態(tài)化混凝土、干硬性混凝土、高性能混凝土的方向發(fā)展。如現(xiàn)在研發(fā)的新型高效減水劑將混凝土的高施工性能、高強(qiáng)、高耐久性結(jié)合起來，提高了低水灰比之下的減水率，滿足了某些混凝土的工程。不僅提出高性能，而且要求能滿足高功能化的要求。并且還能制造出流動(dòng)性能高、用水量少、不分離穿透鋼筋網(wǎng)片性能良好的高性能不振搗混凝土。這一些都是混凝土外加劑對(duì)混凝土施工的積極作用。
三、混凝土外加劑的選擇
根據(jù)張家堡高層住宅，長(zhǎng)纓東路危房改造等工程中遇到的關(guān)于混凝土外加劑的使用問題，混凝土摻用外加劑，在使用前，應(yīng)該了解不同外加劑的性能，相應(yīng)的使用條件，查閱出廠產(chǎn)品說明書，外加劑的品種、摻量必須根據(jù)混凝土性能要求、施工和氣候條件，嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行，外加劑的質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。選擇能與水泥相適應(yīng)，能滿足設(shè)計(jì)與施工要求的相應(yīng)外加劑不同種類、不同生產(chǎn)工藝或摻量與配方的外加劑對(duì)混凝土和水泥的適應(yīng)性也有差別的。所以應(yīng)該通過一個(gè)試驗(yàn)確定，選用適應(yīng)性好并且質(zhì)量穩(wěn)定的外加劑；同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)的不同和施工上的要求，選擇相應(yīng)的外加劑。結(jié)合在現(xiàn)場(chǎng)上實(shí)際多使用材料來進(jìn)行試配，確定外加劑適宜摻量和施工合理配合。
伴隨泵送工藝和高強(qiáng)混凝土廣泛的應(yīng)用，由于澆筑工作度增大、澆筑時(shí)工作度要求增大這些都不能夠滿足長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)施工上的要求，因此對(duì)高效外加減水劑的摻量要求逐漸增大。經(jīng)研究也表明，大摻量的高效減水劑使混凝土即使在水膠比很低情況下，也能有較大的流動(dòng)性，可以形成生產(chǎn)強(qiáng)度與耐久性良好，密實(shí)的高性能高強(qiáng)的混凝土。同時(shí)在大摻量高效水劑運(yùn)用的條件下，新拌混凝土的損失率也減小。道理就是在新拌混凝土中，水泥的形態(tài)與硫酸鈣含量，影響液相中所具有SO4的濃度。由于低水膠溶解里硫酸鹽所產(chǎn)生出SO4離子水分比較少，所需要進(jìn)行控制的C3A量也多，就會(huì)有大量C3A需要水化。在高效外加減水劑分子上存在磺酸根基因和C3A相結(jié)合，液相中的高效減水劑量也隨之下降，慢慢失去了對(duì)水泥分散的作用，增加了損失。為此應(yīng)該增大高效外加減水劑上的摻量，讓液相中SO4離子量也隨之增加，在工作中所造成的損失率也會(huì)減小。
四、結(jié)語

總之，對(duì)混凝土外加劑的使用，要根據(jù)不同的施工用途以及環(huán)境的特點(diǎn)，在考慮經(jīng)濟(jì)效益下選擇合適的外加劑，并且使用中注意比例搭配，從而有利于外加劑提高混凝土性能的充分發(fā)揮。

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