淺論外加劑在公路施工中的應(yīng)用

黃英智

(福建省第一公路工程公司)

1 引言

為滿足水泥砼施工和結(jié)構(gòu)砼耐久性的需要，在水泥混合料拌和時加入外加劑，可改善混凝土的技術(shù)性能，交通部發(fā)布的公路行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南，在總結(jié)過去實(shí)踐和成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對常用的水泥混凝土外加劑的主要品種、適用范圍、性能指標(biāo)和施工注意事項(xiàng)等多個環(huán)節(jié)都做出過詳細(xì)規(guī)定，使水泥混凝土在工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)督等方面均有章可循。

各等級公路的快速發(fā)展對水泥砼施工質(zhì)量要求不斷提高，決定水泥砼質(zhì)量問題的原因是多方面的，其中一個重要原因是達(dá)不到水泥砼“材料精良”的要求。公路工程水泥砼是承受車輪沖擊和疲勞破壞的動載結(jié)構(gòu)，大部分砼又處于露天遭受自然力和環(huán)境破壞、使用條件苛刻，所以必須采用現(xiàn)代高性能砼材料來配制生產(chǎn)精良的砼，使其達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命。外加劑是制作現(xiàn)代高性能砼的關(guān)鍵材料，外加劑的正確使用是水泥砼工程的關(guān)鍵技術(shù)。

2 外加劑的種類和性能

2.1 減水劑

減水劑按照其減水率不同分為高性能減水劑、高效減水劑和普通減水劑，同時根據(jù)用途可分早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、緩凝高性能減水劑、引氣減水劑。常用減水劑按化學(xué)成分分為如下系列。聚羧酸系列:如烯烴與不飽和羧酸的共聚物減水劑;木質(zhì)素系列:如木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、木鈉、木鎂等普通緩凝減水劑;糖蜜系列，如糖蜜、糖鈣和糖鈉等。

減水劑的技術(shù)發(fā)展很快，目前已能夠提供減水率達(dá)到25%以上的聚羧酸或超塑化減水劑，它是實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)泵送砼，免振自流平砼的最主要的技術(shù)手段。但一般高效減水劑的坍落度損失都很大很快，目前已有保塑技術(shù)對坍落度損失進(jìn)行有效地控制。這些技術(shù)的運(yùn)用和普及，對水泥砼的施工帶來了便利條件。

2.2 調(diào)整砼施工性能的外加劑

(1)調(diào)整凝結(jié)時間的緩凝劑，品種主要有檸檬酸、石碳酸等;木鈣、木鈉等減水劑同時也是重要的緩凝劑。

(2)控制新拌砼坍落度損失的保塑劑主要品種有:白糖、三聚磷酸鈉等。

(3)冬季施工使用的促凝劑、防凍劑和早強(qiáng)劑。氯化物系列有:氯化鈉、氯化鐵等。硫酸鹽系列有:硫酸鈉、硫酸鈣等，有機(jī)系列無氯非鹽類的品種有:乙醇、尿素等。

2.3 引氣劑

引氣劑不僅引氣而且具有普通減水劑的減水率，使用引氣劑可提高砼的勻質(zhì)性、改善和易性，增大新拌砼的粘聚性，防止泌水和離析。引氣劑所引空氣含量增大了砼中水泥漿的體積，可提供富漿平整的表面。使用引氣劑可減少干縮和溫縮變形，提高了抗凍性、抗?jié)B性，緩解了堿集料反應(yīng)和化學(xué)侵蝕膨脹，改善了水泥砼的耐候，增強(qiáng)了耐久性。引氣劑主要有文松樹脂、松香皂、有機(jī)植物皂角素等。

3 外加劑使用中應(yīng)注意的問題

3.1 適應(yīng)性檢驗(yàn)

必要時應(yīng)進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn)，對不適應(yīng)的外加劑不得使用，當(dāng)水泥品種等級、生產(chǎn)廠家變動或水泥混凝土性能發(fā)生變動時，都應(yīng)重新檢驗(yàn)外加劑對水泥的適應(yīng)性，外加劑對水泥的適應(yīng)性比較復(fù)雜不適應(yīng)性主要有化學(xué)不適應(yīng)和劑量不適應(yīng)兩種，采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿即可定性檢驗(yàn)外加劑與所用水泥的化學(xué)適應(yīng)性，化學(xué)不適應(yīng)性的減水劑不但不減水反而增水，顯然不能使用，外加劑的摻量主要取決于水泥中的鋁酸三鈣含量偏高或偏低、細(xì)度大，則適應(yīng)性差，外加劑摻量的不適應(yīng)性表現(xiàn)在減水率上，試驗(yàn)最大摻量不能滿足減水率的時候，應(yīng)更換外加劑或水泥品種。

3.2 外加劑產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)

外加劑產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)包括以下內(nèi)容

(1)產(chǎn)品質(zhì)量說明書應(yīng)說明產(chǎn)品的主要化合物，廠家自檢的水泥混凝土基本物理力學(xué)性能，推薦摻量的范圍等。

(2)由省部、地廳級質(zhì)檢單位或外加劑檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供的外加劑質(zhì)量合格證書。

(3)由省部、地廳級提供的新產(chǎn)品鑒定證書，國家專利局或省專利局提供的新產(chǎn)品專利證書。

(4)由省部、地廳級質(zhì)檢單位或外加劑檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供的產(chǎn)品勻質(zhì)性檢驗(yàn)報(bào)告。

3.3 計(jì)量精度要求

水泥路面混合料的外加劑摻量，一般應(yīng)以膠凝材料總量的百分率表示，各種原材料攪拌時的計(jì)量精度應(yīng)符合相關(guān)要求。為滿足計(jì)量的精確度，對摻量極少的外加劑必須采取特殊方法計(jì)量，如引氣劑的摻量很小，用一般方法加入到每盤混合料中，精度肯定超標(biāo)，必須采取先用天秤稱出每盤需用的重量，裝入一個紙袋中在拌和時加入，這樣摻量的精度就非常高了。

3.4 控制外加劑的堿含量

當(dāng)集料具有堿活性時，應(yīng)嚴(yán)格控制外加劑帶入水泥路面的堿量不應(yīng)超1.0 kg/m3，有些外加劑含有一定的堿量或其他形式的堿，根據(jù)推算，早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑的堿含量為20% ～40%，速凝劑中15% ～20%，膨脹劑中占0.4% ～3%，高濃型萘系高效減水劑中占5%～10% 低濃型萘系高效減水劑中占15%～20%，使用這些外加劑時，堿含量均有所增加，因此，不僅應(yīng)有明確的堿含量控制規(guī)定，而且在產(chǎn)品說明書中應(yīng)表示產(chǎn)品的堿含量數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

混凝土外加劑可改善新拌混凝土的和易性、調(diào)節(jié)凝結(jié)時間、改善可泵性、改變硬化混凝土強(qiáng)度發(fā)展速率、提高耐久性、增強(qiáng)抗裂性、保證結(jié)構(gòu)動載特性等。但選擇和使用不當(dāng)也可能帶來施工困難或造成工程質(zhì)量問題，所以要充分了解不同外加劑的特性，正確選擇外加劑，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，為水泥砼施工質(zhì)量保駕護(hù)航。

［1］ 交通部公路科學(xué)研究院.公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南［J］.2006，(1).

［2］ 何梁，王曉輝.混凝土外加劑的應(yīng)用技術(shù)［J］.內(nèi)蒙古水利，2007，(1).