外加劑對(duì)混凝土性能的影響及質(zhì)量控制分析

高 函

(中鐵十八局集團(tuán)第一工程有限公司，河北 涿州 072750)

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，施工過(guò)程當(dāng)中對(duì)混凝土材料也提出了更高的要求，主要有以下幾方面：（1）混凝土材料應(yīng)該具有可調(diào)凝的性質(zhì)；（2）混凝土材料應(yīng)該具有比較高的耐久性；（3）混凝土材料應(yīng)該具有輕質(zhì)的特點(diǎn)；（4）混凝土材料便于養(yǎng)護(hù)?；诖?，混凝土外加劑的使用有效解決了以上技術(shù)問(wèn)題，可有效提高混凝土性能?；炷镣饧觿┲饕幸韵滤姆N類型：第一種是以早強(qiáng)劑為主的混凝土外加劑；第二種是以減水劑為主的混凝土外加劑；第三種是以引氣劑為主的混凝土外加劑；第四種是以緩凝劑為主的混凝土外加劑。這些外加劑的存在可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于混凝土性能的有效改善，因而在混凝土中加入一定量的外加劑可以在很大程度上提高工程的整體質(zhì)量。

一、外加劑對(duì)混凝土性能的影響

（一）外加劑品種的影響

1.引氣劑產(chǎn)生的影響

引氣劑的加入，會(huì)產(chǎn)生很多的細(xì)小氣泡，這些氣泡的存在會(huì)在一定程度上改善混凝土的和易性，從而有效避免出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象。除此之外，在混凝土中加入引氣劑，可以在很大程度上改變混凝土發(fā)生凝結(jié)的時(shí)間。但同時(shí)由于引氣劑所產(chǎn)生的氣泡會(huì)占據(jù)混凝土的空間，從而導(dǎo)致混凝土密度的降低，最終影響到混凝土的強(qiáng)度。因此，引氣劑的使用量一定要控制好。

2.減水劑產(chǎn)生的影響

減水劑的添加會(huì)在很大程度上增加混凝土的坍落度，并對(duì)混凝土的和易性進(jìn)行一定的改善。將一定量的減水劑加入混凝土之后可以在很大程度上降低混凝土的泌水量；在一定程度上改善混凝土的和易性；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于混凝土抗?jié)B性和防凍融性的有效提高。但是在實(shí)際施工的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)減水劑超標(biāo)的問(wèn)題，這一問(wèn)題的存在會(huì)大幅度延長(zhǎng)混凝土的硬化時(shí)間以及凝結(jié)時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度達(dá)不到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，甚至?xí)谑┕み^(guò)程中出現(xiàn)不能凝結(jié)的現(xiàn)象。因此，為了能夠保證工程施工的整體質(zhì)量，在具體施工的過(guò)程中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行減水劑的摻入工作，可以選擇分批分量摻入減水劑，在很大程度上避免出現(xiàn)混凝土的坍落度降低的問(wèn)題，并且還能夠在一定程度上降低生產(chǎn)的成本投入。

3.防凍劑與早強(qiáng)劑產(chǎn)生的影響

防凍劑的加入可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于混凝土所具有冰點(diǎn)的有效降低，可以讓水泥正常發(fā)揮其所具有的水化作用，從而保證混凝土可以在規(guī)定時(shí)間達(dá)到一定的強(qiáng)度，但是要注意應(yīng)該以工程的具體用途為主要依據(jù)選擇合適的防凍劑。而對(duì)于早強(qiáng)劑的使用，因?yàn)楝F(xiàn)階段的早強(qiáng)劑中多含有氯離子，會(huì)與混凝土中的鋼筋反應(yīng)而使得鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，進(jìn)而使得混凝土出現(xiàn)膨脹問(wèn)題或者是裂紋問(wèn)題。也就是說(shuō)，在使用早強(qiáng)劑的時(shí)候，應(yīng)該事先在混凝土中加入一定量的阻銹劑。

（二）外加劑使用量的影響

外加劑的使用量是外加劑性能好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)，是外加劑技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果高低的效益表現(xiàn)。外加劑的最佳使用量是經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，同時(shí)，外加劑的不同品種和摻量的變化，會(huì)使得水泥混凝土所需要攪拌時(shí)間發(fā)生變化，并且還會(huì)讓其在攪拌過(guò)程中產(chǎn)生不同的效果，加之水泥混凝土的凝固效果與時(shí)間不等，從而使得水泥混凝土的使用時(shí)間和其性能無(wú)法發(fā)揮最佳效益。比如說(shuō)混凝土，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，其試驗(yàn)方案為：A組，空白對(duì)照組；B組為摻加1%控制水化熱外加劑。根據(jù)我國(guó)使用的水泥水化熱的測(cè)定方法，即依照國(guó)標(biāo)《水泥水化熱測(cè)定方法》(GB/T12959-2008)的直接法。測(cè)出圖1所示0.42水膠比，1kg水泥漿體未摻加外加劑和摻加外加劑的絕熱溫升曲線。從圖1可以看出，未摻外加劑的混凝土60h后絕熱溫度基本保持穩(wěn)定，而摻外加劑的混凝土到100h后才趨于穩(wěn)定。

表1 混凝土配合比

圖1 絕熱溫升曲線

（三）電位與堿水率的影響

當(dāng)水泥表面的電位有所改變，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的吸引或排斥現(xiàn)象，有的會(huì)提高水泥擴(kuò)散體系的穩(wěn)定性，改善水泥水化的條件，但有的則會(huì)破壞絮凝結(jié)構(gòu)，并形成大分子結(jié)構(gòu)，破壞外加劑的使用效果。另外，水泥混凝土中的堿主要來(lái)源于所用的原材料，特別是石灰和黏土，含堿量越低，相容性就越好，但高含堿量則會(huì)加速水泥的早期水化速率，導(dǎo)致需水量增大并且還會(huì)加快工作度損失，使塑性效果變差。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)不減去或減去堿水劑的含水量，所計(jì)算出的堿水率之間有1%～2%的誤差，并且碎石的大小也跟堿水率有關(guān)。

二、在混凝土中添加外加劑時(shí)候應(yīng)該注意的有關(guān)事項(xiàng)

（一）選擇正確的外加劑

現(xiàn)階段，我國(guó)的混凝土外加劑具有很多種類型，因此必須在具體的工程中選擇合適的外加劑類型，選擇的主要依據(jù)有以下兩方面：（1）工程項(xiàng)目的性質(zhì)；（2）混凝土的主要用途。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中應(yīng)該以滿足設(shè)計(jì)施工具體要求為前提，保證項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性以及合理性。比如說(shuō)減水劑，在具體的過(guò)程中，可以以實(shí)際情況為依據(jù)從下面幾種類型中進(jìn)行選擇。第一類改性萘系減水劑，與其他減水劑相比，這種類型的減水劑可以在很大程度上對(duì)水泥的水化發(fā)熱等能力進(jìn)行一定的改善，因而可以被應(yīng)用到大體積混凝土配置過(guò)程中。此外，這種減水劑還可以很好地減輕混凝土施工過(guò)程中所產(chǎn)生的水化熱。第二類是聚狡酸類外加劑和引氣劑，與其他類型減水劑相比，這種減水劑因?yàn)闇p縮能力比較強(qiáng)，因而多被應(yīng)用于制作耐久性混凝土。第三類是聚羧酸類混凝土外加劑，與其他外加劑相比，由于這類外加劑具有比較大的減水率，因而可以被廣泛用來(lái)制作高強(qiáng)混凝土。

（二）外加劑摻量的確定

對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，外加劑的添加量會(huì)直接影響其整體質(zhì)量，加入的過(guò)多或者過(guò)少都會(huì)導(dǎo)致混凝土的作用難以得到充分的發(fā)揮，因此在使用之前應(yīng)該事先通過(guò)配置實(shí)驗(yàn)來(lái)確定外加劑的加入量。在進(jìn)行配置實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)該使用具體施工時(shí)候會(huì)使用到的材料，從而找出最好的外加劑使用量范圍，并結(jié)合具體工程施工成本確定最終的外加劑使用量。

（三）外加劑添加方法

在混凝土中加入外加劑時(shí)候的添加方法主要有以下幾種：（1）先摻法，首先是將粉劑外加劑與水泥進(jìn)行均勻混合，然后在此基礎(chǔ)上加入相關(guān)集料，與水進(jìn)行攪拌。（2）后摻法，首先是將水加入混凝土中并攪拌一定的時(shí)間，然后再加入適量的外加劑，并進(jìn)行更深一步的攪拌，從而使得混凝土液相中的外加劑濃度降低過(guò)程不會(huì)很快。（3）同摻法，首先是在攪拌機(jī)中同時(shí)加入水劑、粉劑以及混凝土材料，然后加以攪拌，或者是將液體外加劑和水混合在一起，再將其與另外的材料混合在一起。同摻法中在剛開(kāi)始水化的時(shí)候就加入了外加劑，會(huì)被水泥顆粒表面吸附住，快速實(shí)現(xiàn)液相濃度的降低。（4）分次加入法，該方法是在攪拌或者運(yùn)輸混凝土的過(guò)程中將外加劑分為幾次加入混凝土里面，保證整個(gè)過(guò)程中外加劑在混凝土液相中的濃度一直在一定的水平內(nèi)。在進(jìn)行施工的整個(gè)過(guò)程中，選擇不同的外加劑摻和方法會(huì)在很大程度上影響混凝土的質(zhì)量。因此，在對(duì)混凝土進(jìn)行配置的過(guò)程中，應(yīng)該選擇正確的摻入外加劑順序與方法。在具體操作的過(guò)程中，先摻法可以讓外加劑的分散更容易，這種情況下會(huì)在很大程度上降低吸附外加劑的量。在相同的情況下，采用后摻法和同摻法的時(shí)候，可以在很大程度上節(jié)約減水劑的量，一般情況下，外加劑的摻加量主要是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試配。

三、結(jié)論

對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，在其中加入一定量的外加劑可以在很大程度上改善混凝土的性能，從而更好地達(dá)到建筑施工過(guò)程中的有關(guān)要求，尤其是在現(xiàn)在建筑行業(yè)發(fā)展越來(lái)越快的情況下，必須進(jìn)一步提高建筑工程的整體質(zhì)量。外加劑在混凝土中的使用，若使用得當(dāng)，會(huì)提高混凝土的性能，但是對(duì)于外加劑的品種、外加劑的使用量、外加劑的添加方法提出了很高的要求，必須做好嚴(yán)格的控制，才能將外加劑在混凝土中的性能充分發(fā)揮出來(lái)，從而提高混凝土的整體性能。