混凝土外加劑應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題分析

陳秋霞

摘 要：作為建筑行業(yè)內(nèi)的重要材料，為了能夠改善其建筑方面的特性，各類(lèi)外加劑的應(yīng)用量在混凝土的應(yīng)用中不斷增加。外加劑的負(fù)面作用以及使用過(guò)程中的一些相關(guān)問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。對(duì)外加劑含堿量進(jìn)行了合理取值分析，提出了外加劑應(yīng)用過(guò)程中節(jié)能、適量等原則。同時(shí)對(duì)外加劑與礦物活性材料的適應(yīng)性等問(wèn)題也進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)外加劑發(fā)展的趨勢(shì)做了前瞻性的討論。

關(guān)鍵詞：混凝土 外加劑 活性 性能

中圖分類(lèi)號(hào)：U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（a）-0046-01

混凝土外加劑作為混凝土應(yīng)用中重要的組成部分，其作用得到了理論的驗(yàn)證以及在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的檢驗(yàn)，合理的外加劑對(duì)于改善混凝土的建筑性能具有重要的意義。根據(jù)目前應(yīng)用情況，混凝土外加劑的應(yīng)用過(guò)程中尚有部分關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)有能夠完全解決。本文從工程實(shí)踐的角度出發(fā)，對(duì)外加劑應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)進(jìn)行研究分析，為工程界以及學(xué)術(shù)界相關(guān)人員提供必要的參考。

1 添加劑引起的原則與作用分析

部分工程建筑材料應(yīng)用中主要會(huì)產(chǎn)生氣泡、泡沫以及溶膠性氣泡等三種類(lèi)型的泡。各種類(lèi)型的泡形成機(jī)理以及特性也不同?；炷林械呐葜趯儆谌苣z性氣泡，其形成原因主要是由于離子型引氣劑的引入，混凝土中本身形成的氣泡帶電相互排斥引起的，一般呈規(guī)則排列。

1.1 引氣的作用

一般而言，混凝土在不添加引氣劑的情況下也會(huì)具有0.5%～2%的含氣量，但是氣泡的大小不一致，分布也不均勻，因此引氣劑的加入能夠使得混凝土的性能參數(shù)分布一致，有效改善工作性能，實(shí)驗(yàn)表明，在諸如碎石、人工混凝土等形狀不規(guī)則的建筑材料中使用效果更為顯著。在實(shí)際工程中，不添加引氣劑就會(huì)使得混凝土中的水灰分布不均勻，產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度就會(huì)明顯降低；引氣劑的引入能夠有效減少混凝土在使用過(guò)程中的用水量，由于大量的微小氣泡能夠填補(bǔ)混凝土中的自由空間，使得混凝土的抗?jié)B透能力有了較大程度的改善，同時(shí)抗老化以及化學(xué)腐蝕的能力也得到了加強(qiáng)；引氣劑同時(shí)也能夠通過(guò)容納自由水的遷移，緩和靜水的壓力，使得混凝土具有良好的反復(fù)承受凍融循環(huán)的能力；同時(shí)引氣劑對(duì)于混凝土的抗膨脹性能也有較大程度的提升。

1.2 引氣劑添加遵循的原則

引氣劑能夠有效提升混凝土在抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性、防凍性等多個(gè)方面的性能，但是在實(shí)際應(yīng)用中要能夠遵循以下的基本原則，首先引氣劑的使用量要能夠充分考慮到混凝土的耐久性、強(qiáng)度等方面的要求設(shè)定，目前在實(shí)際使用中一般為4%～5%之間；不同的引氣劑的氣泡結(jié)構(gòu)存在明顯的差異，因此實(shí)際應(yīng)用中要能夠通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)了解控制氣泡間的合理系數(shù)范圍，并因此確定引氣劑的使用量以及種類(lèi)，同時(shí)應(yīng)用中一般優(yōu)先考慮使用離子型的引氣劑。

2 外加劑應(yīng)用與節(jié)能分析

混凝土是建筑方面的從基礎(chǔ)材料，需求量極大，其生產(chǎn)的耗能也較高，因此通過(guò)一定量的外加劑的引入減少生產(chǎn)過(guò)程中的能耗對(duì)于提升產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。通過(guò)外加劑推動(dòng)混凝土的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，添加劑的引入能夠在保持原有的水灰比一級(jí)流動(dòng)度的前提下，可以解決水泥使用量10%～15%。從2000年通用水泥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)依賴，水泥的各項(xiàng)指標(biāo)要求都有了較大幅度的提升。因此采用更為嚴(yán)格的ISO進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于水泥的早期強(qiáng)度提出了更為嚴(yán)苛的要求，因此增加了混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的總體能耗。同時(shí)作者研究發(fā)現(xiàn)，如果采用30%的磨細(xì)礦渣置換熟料水泥配制中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，可以有效節(jié)省減水劑等添加劑的用量達(dá)到30%以上，如果與磨細(xì)礦渣和預(yù)水化粉煤灰復(fù)合使用，則外加劑的使用可以更少。

3 外加劑與礦物摻合料的適應(yīng)性分析

在外加劑的使用過(guò)程中，在充分考慮外加劑與水泥產(chǎn)品與外加劑的適應(yīng)性的同時(shí)還要能夠充分考慮外積極與礦物材料的適應(yīng)性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)中，可以使用的活性礦物材料品種較多，化學(xué)成分也不盡相同，因此給外加劑的選用帶來(lái)了一定的困難。影響外加劑與活性礦物材料適應(yīng)性的因素主要是活性材料及外加劑的化學(xué)組成。活性礦物材料的礦物組成對(duì)適應(yīng)性影響也較大。另外加劑與礦物質(zhì)材料適應(yīng)性因素產(chǎn)生主要影響的是外加劑以及礦物質(zhì)的化學(xué)成分。例如爐渣、煤矸石不僅含碳，而且呈多孔結(jié)構(gòu)，因此與外加劑的吸附能力較差，因此可以對(duì)外加劑組分進(jìn)行特別設(shè)計(jì)方可解決問(wèn)題。一般而言碳的含量對(duì)于外加劑的使用具有不利的影響，使用過(guò)程中需要對(duì)混凝土中的碳含量值進(jìn)行限定。

4 混凝土外加劑的發(fā)展趨勢(shì)

目前混凝土外加劑的發(fā)展趨勢(shì)主要呈現(xiàn)高性能化、多功能化、綠色化等多方面的特點(diǎn)。目前外加劑的使用一般都是在混凝土以及其他建筑材料同時(shí)投入攪拌機(jī)使用。目前的高性能添加劑能夠在引氣、減水等方面具有良好的性能，目前較有代表性的產(chǎn)品就是聚羧酸系和氨基磺酸系高性能外加劑；同時(shí)不同的外加劑功能也呈現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，滿足了混凝土使用不同的需求。外加劑的使用性能主要需要對(duì)其化學(xué)基團(tuán)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)基團(tuán)的有效互補(bǔ)是合理應(yīng)用外加劑的關(guān)鍵，為了滿足多樣化的功能需求，可以不管其使用方案，而只要關(guān)心起化學(xué)基團(tuán)的互補(bǔ)作用，因此縱觀多功能外加劑的發(fā)展趨勢(shì)可知，采取合成與復(fù)配并重的技術(shù)路線，是實(shí)現(xiàn)外加劑功能化的有效途徑；最后是外加劑使用的綠色化，外加劑中經(jīng)常使用的所使用的工業(yè)萘、蒽、馬來(lái)酸酐、苯酚、水楊酸、甲醛等材料在使用過(guò)程中都難免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，對(duì)人體產(chǎn)生危害，同樣添加劑中的重金屬元素也會(huì)對(duì)人體的健康帶來(lái)較大的污染，因此進(jìn)行綠色外加劑的研究，也是目前外加劑發(fā)展的重要趨勢(shì)。

5 結(jié)論

混凝土外加劑應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，既受到技術(shù)、認(rèn)識(shí)的制約，又受到社會(huì)因素的制約。只要堅(jiān)持科學(xué)精神，按客觀規(guī)律辦事，從工程實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就一定能夠提高混凝土外加劑生產(chǎn)、應(yīng)用水平。

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