混凝土外加劑及其應(yīng)用初探

陳 巖

（中國人民解放軍72719部隊(duì)，江蘇，徐州，221005）

混凝土外加劑及其應(yīng)用初探

陳 巖

（中國人民解放軍72719部隊(duì)，江蘇，徐州，221005）

本文回顧了混凝土外加劑的歷史發(fā)展?fàn)顩r，介紹了常用的混凝土外加劑的種類，分析了使用混凝土外加劑的必要性，并總結(jié)了使用外加劑應(yīng)注意的事項(xiàng)。

混凝土外加劑；發(fā)展和應(yīng)用；意義。

近年來，我國外加劑行業(yè)的科研隊(duì)伍不斷發(fā)展壯大，生產(chǎn)企業(yè)不斷增加，新產(chǎn)品不斷研制開發(fā)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展擴(kuò)大，砼外加劑行業(yè)成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一支不可替代的新生力量，與之同時(shí)，外加劑的應(yīng)用技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。

一、混凝土外加劑的種類

混凝土外加劑按其化學(xué)成分為以下幾類：（1）減水劑：它具有增大混凝土流動(dòng)性，改善和易性等特點(diǎn)，如木質(zhì)素磺酸鈣、糖蜜等普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等。（2）早強(qiáng)劑：提高混凝土的早期強(qiáng)度，降低水泥用量，縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，如氯化鈣、氯化鈉等普通強(qiáng)劑。（3）抗凍劑：可降低混凝土的凍結(jié)溫度，促進(jìn)混凝土在0?以下強(qiáng)度的增長，如氯化鈉、亞硝酸鈉、尿素、碳酸鉀、氨水等。（4） 速凝劑：加速水泥的水化反應(yīng)，促使混凝土迅速凝結(jié)硬化，如鋁氧熟料、水玻璃溶液及鋁酸鈉等。（5）緩凝劑：延長混凝土的凝結(jié)時(shí)間，降低水化熱，如酒石酸、石膏、酒石酸鉀鈉等。（6）引氣劑：在混凝土引入大量均勻封閉的微小氣泡，改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗凍性及耐久性，如松香酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇等。（7）消泡劑（又稱去泡劑）：它可以抑制或消除混凝土中過多的有害氣泡，如有機(jī)硅、磷酸脂、聚氧乙烯等。（8）膨脹劑：在混凝土硬化過程中通過體積膨脹補(bǔ)償混凝土收縮，并在限制條件下出現(xiàn)適宜的自應(yīng)力，如明礬石、石膏、氧化鈣、氧化鎂等。（9）防水劑：可增加混凝土密實(shí)性，提高抗?jié)B性，對(duì)水泥有一定的促凝作用且提高強(qiáng)度，如氟硅酸鹽、粉煤灰、硅藻土、瀝青乳液、松香等。（10）密實(shí)劑：可在新拌混凝土形成膠狀懸浮顆粒，堵塞硬化混凝土內(nèi)毛細(xì)通道，提高密實(shí)性，如三乙醇胺等。

此外，耐蝕劑、鋼筋防銹劑、防輻射劑、泵送劑、堿-骨料反應(yīng)抑制劑等外加劑。

二、使用混凝土外加劑的必要性

水泥混凝土成為當(dāng)代最大宗的人造建筑材料，混凝土外加劑宛如人類食品中的調(diào)料，入藥則靈，入湯則鮮。

混凝土外加劑技術(shù)是近年來在我國發(fā)展較快的一項(xiàng)混凝土技術(shù)，是混凝土發(fā)展史上繼鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土后的第三次飛躍。應(yīng)用它可以改善混凝土的性能，節(jié)省水泥和能源，提高施工速度和施工質(zhì)量，改善工藝和勞動(dòng)條件，具有投資見效快，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，利用現(xiàn)有施工條件就可推廣應(yīng)用的特點(diǎn)。

使用外加劑后，可取得節(jié)省水泥、節(jié)省能源、提高強(qiáng)度、縮短工期、加快模板及預(yù)制場地周轉(zhuǎn)、改善混凝土的性能和改善施工條件等多種技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

混凝土科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的主要方向是節(jié)能、耐久、高強(qiáng)、輕質(zhì)、快硬和高流動(dòng)性。這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，往往都與使用外加劑密切相關(guān)?；炷镣饧觿┑耐茝V應(yīng)用是水泥應(yīng)用科學(xué)發(fā)展史上的一次重大突破。

混凝土是一種量大面廣、已有二百多年歷史的傳統(tǒng)材料，混凝土已廣泛應(yīng)用于聳立云端的高層建筑、大跨度橋梁、水利大壩及海洋資源開發(fā)和核反應(yīng)堆等土木工程中。新結(jié)構(gòu)、新施工技術(shù)，要求混凝土擁有調(diào)凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、水化熱低、大流動(dòng)性、輕質(zhì)、低脆性和高耐久性等性能，同時(shí)要求配制能耗低、成本低、適于快速泵送施工和經(jīng)濟(jì)良好的特點(diǎn)。上材料與工藝目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，都離不開混凝土外加劑。當(dāng)今，混凝土外加劑已成為混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五組成部分，其廣泛應(yīng)用被視為混凝土發(fā)展史上的又一次技術(shù)進(jìn)步。

隨著建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，混凝土用途越來越廣，對(duì)混凝土的要求也越來越多和越高，其中采用外加劑方法改善混凝土性能是最簡單有效的方法之一。世界上發(fā)達(dá)國家外加劑使用很普遍。甚至不摻外加劑被認(rèn)為是一種嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。

三、使用外加劑應(yīng)注意的事項(xiàng)

1、根據(jù)工程特點(diǎn)選用合適的外加劑：幾乎各種混凝土都可以摻用外加劑，但必須根據(jù)工程需要、施工條件和施工工藝等選擇合適的外加劑。

2、注意外加劑的質(zhì)量：關(guān)注外加劑的質(zhì)量，除關(guān)注某些廠家不注意原材料質(zhì)量控制，粗制濫造，以假亂真，提供偽劣產(chǎn)品外，對(duì)質(zhì)量較好的產(chǎn)品也應(yīng)注意某些問題，如應(yīng)詳細(xì)了解產(chǎn)品實(shí)際性能，注意生產(chǎn)廠所提供的技術(shù)資料和應(yīng)用說明。

在粉劑產(chǎn)品中，有些由于烘干不徹底或包裝不符合要求而受潮，致使產(chǎn)品中的固體含量大都在 75%～80%左右，因此在這種情況下切勿將固體物質(zhì)以100%用作計(jì)算摻量的依據(jù)。

3、注意水泥品種的選擇：在原材料中，水泥對(duì)外加劑的影響最大，水泥品種不同，將影響減水劑的減水、增強(qiáng)效果，其中對(duì)減水效果影響更明顯。

4、使用前進(jìn)行試驗(yàn)：為了確保工程質(zhì)量，根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，如對(duì)減水劑在使用前首先要作勻質(zhì)性試驗(yàn)，一般應(yīng)測定表面張力和含固量兩項(xiàng)，當(dāng)測定表面張力有困難時(shí)，可用起泡性代替，然后進(jìn)行混凝土試配，如檢驗(yàn)減水劑混凝土的性能，一般應(yīng)測定坍落度損失、減水率、含氣量和抗壓強(qiáng)度4項(xiàng)。

5、注意掌握摻量：每種外加劑都有適宜的摻量，即使同一種外加劑，不同的用途有不同的適宜的摻量。摻量過大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理，而且可能造成質(zhì)量事故。如對(duì)有引氣、緩凝作用的減水劑，尤其要注意不能超摻量。如木鈣摻量大于水泥重要的0.5%，會(huì)引入過量空氣而使初凝緩慢，降低混凝土強(qiáng)度。高效減水劑摻量過小，失去高效能作用，而摻量過大(>1.5%)，則會(huì)由于泌水而影響質(zhì)量。氯鹽的限制是眾所周知的，過量會(huì)引起鋼筋銹蝕。防凍劑的摻量與溫度有關(guān)，并且根據(jù)強(qiáng)度效果作了摻量規(guī)定，總之，影響外加劑摻量的因素較多，如對(duì)減水劑就有摻加方法、水泥品種、拌合物的初始流動(dòng)性及養(yǎng)護(hù)制度等。

6、采用適宜的摻加方法：在混凝土攪拌過程中，外加劑的摻加方法對(duì)外加劑的使用效果影響較大。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌合水之前摻入)、同摻法(與拌合水同時(shí)摻入)、滯水法(在攪拌過程中減水劑滯后于水2～3min加入)、后摻法(在拌合后經(jīng)過一定的時(shí)間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中，再經(jīng)2次或多次攪拌)。不同的摻加方法將會(huì)帶來不同的使用效果，不同品種的減水劑，由于作用機(jī)理不同，其摻加方法也不一樣。如對(duì)于萘系高效減水劑，為了避開水泥種的C3A、C4AF礦物成分的選擇性吸附，以后摻法為好，又如木鈣類減水劑，由于其作用機(jī)理是大分子保護(hù)作用，故不同的摻加方法影響不顯著。影響減水劑摻加方法的因素主要有水泥品種、減水劑品種、減水劑摻量、摻加時(shí)間及復(fù)合的其它外加劑等。均宜通過試拌確定。

7、注意調(diào)整混凝土的配合比：一般地說，外加劑對(duì)混凝土配合比沒有特殊要求，可按普通方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在減水或節(jié)約水泥的情況下，應(yīng)對(duì)砂率、水泥用量、水灰比等作適當(dāng)調(diào)整。

四、結(jié)語

總之，隨著混凝土外加劑在混凝土中的廣泛應(yīng)用，越來越多的人認(rèn)識(shí)到，外加劑是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的不可缺少的第五種材料?；炷镣饧觿┑奶攸c(diǎn)是品種多、摻量小、在改善新拌和硬化混凝土性能中起著重要的作用。外加劑的研究和應(yīng)用促進(jìn)了混凝土施工新技術(shù)和新品種混凝土的發(fā)展。

[1] 馬清浩.混凝土加劑及建筑防水材料.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2002

[2] 混凝土外加劑譯文集.北京:中國建筑工業(yè)出版社.1985

TU367

A

1674-3954（2011）02-0047-01

陳巖，男，（1973—），遼寧凌海人，碩士，工程師，作者長期以來一直從事機(jī)場設(shè)計(jì)、施工研究。