芻議混凝土的外加劑

張超

摘要：以節(jié)省水泥材料、降低成本造價、加快施工進度、提升混凝土質(zhì)量為目標(biāo)，將適量的外加劑加入混凝土當(dāng)中，確?；炷列阅芘c質(zhì)量滿足國家施工管理規(guī)范的標(biāo)準與要求。實踐中混凝土外加劑的類型豐富多樣，包括：引氣劑、防凍劑、緩凝劑、減水劑、早強劑等等，其功能和使用方法具有差異性。下文中，筆者將結(jié)合個人從事建筑工程項目施工管理的實踐經(jīng)驗，分析建筑市場上常見的混凝土外加劑類型與功能，總結(jié)混凝土外加劑的應(yīng)用效益。希望以此篇論文為同行業(yè)者提供建議和參考學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：建筑工程項目;外加劑;混凝土;引氣劑;防凍劑;緩凝劑;減水劑;早強劑

伴隨國內(nèi)社會主義特色市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)的施工技術(shù)也在持續(xù)升級進步，例如混凝土外加劑的使用，一方面提高了建筑工程的施工質(zhì)量，另一方面也提升了施工水平，節(jié)約了工程成本。

一、混凝土外加劑的綜述

混凝土外加劑使用，能夠有效提高混凝土材料的強度和耐久性能，從而提高工程項目的施工質(zhì)量，同時還具有降低成本造價，節(jié)約建筑材料，提高施工效率和速度的積極作用;針對不同建筑工程項目的設(shè)計圖紙和施工要求，選擇不同類型的混凝土外加劑，以穩(wěn)固混凝土框架結(jié)構(gòu)，達到施工規(guī)范、項目規(guī)劃質(zhì)量監(jiān)督的要求。

現(xiàn)階段，國際上普遍使用混凝土外加劑的國家包括美國、挪威、澳大利亞和日本，上述國家里超過半數(shù)以上的混凝土工程項目中采用了外加劑;我國使用混凝土外加劑的歷史較為短暫，混凝土外加劑在上世紀七十年代進入我國建筑市場，類型包括：速凝劑、糖蜜減水劑、木鈣減水劑，等等。

二、混凝土外加劑的類型及功能分析

（一）減水劑

在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。減水劑是陰離子表面活性劑，它們在混凝土中所起的表面活性作用。其作用機理為：水泥粒子對高效減水劑的吸附以及高效減水劑對水泥的分散作用，水泥加水轉(zhuǎn)變成水泥漿后形成一種絮凝狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)減水劑分子被漿體中的水泥粒子吸附，即在其表面形成擴散雙電層，成為一個個極性分子或分子團，憎水端吸附于水泥顆粒表面而親水端朝向水溶液，形成單分子層或多分子層的吸附膜。這就降低了水的表面張力釋放出絮凝體中被包裹的水分子。同時，出于表面活性劑的定向吸附，使水泥顆粒朝外一側(cè)帶有同種電荷，產(chǎn)生了相斥作用。其結(jié)果使水泥漿體形成一種不很穩(wěn)定的懸浮狀態(tài);水泥顆粒表面的潤滑作用，減水劑的極性親水端朝向水溶液，多以氫鍵形式與水分子締合，再加上水分子之間的氫鍵締合，構(gòu)成了水泥微粒表面的一層水膜，阻止水泥顆粒間的直接接觸，起到潤滑作用。

（二）引氣劑

在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣減水劑兼有引氣和減水功能的外加劑。其作用機理是：由于它的表面活性，能定向吸附在水一氣界面上，而且顯著降低水的表面張力，使水溶液易形成眾多的新的表面（即水在攪拌下易產(chǎn)生氣泡）;同時，引氣劑分子定向排列在氣泡上，形成單分子吸附摸，使液膜堅固而不易破裂。在溶液中產(chǎn)生氣泡后，由于大大擴展了兩相的界面，使表面能也隨之增加，而對任何一個體系來說都有一個自由能自動趨于最小才穩(wěn)定的趨勢。那么要產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡必須是氣液界面的表面能盡可能低。

（三）緩凝劑

延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑。緩凝減水劑兼有緩凝和減水功能的外加劑。緩凝劑作用機理：硅酸鹽水泥的早期水化歷程分為四個階段，即：初始反應(yīng)期，水泥與水混合后立即發(fā)生水化反應(yīng)，C3S生成水化硅酸鈣并釋放出Ca（OH）z;C3A礦物溶解于水，并迅速與已溶解的石膏反應(yīng)析出鈣礬石，附著在水泥粒子表面形成薄膜包裹層;休止期，由于初始反應(yīng)期形成的薄膜包裹層阻礙了水泥與水進一步水化，水泥漿的可塑性基本上保持不變;凝結(jié)期，約在水泥加水混合后6-8h，水泥出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象。當(dāng)水泥粒子表面的薄膜包裹層破裂時，則繼續(xù)水化，從而出現(xiàn)了凝結(jié)期;硬化期，凝結(jié)期以后，進入硬化期，這時水泥的水化速度緩慢，但仍不斷進行，水化物不斷填充毛細孔，強度不斷提高。

三、使用混凝土外加劑的現(xiàn)實意義及效益分析

推廣應(yīng)用混凝土外加劑不僅可以改善混凝土的物理力學(xué)性能提高工程質(zhì)量，節(jié)約水泥，節(jié)省能源、縮短工期，改善施工條件，滿足特種混凝土的技術(shù)需要。同時，還具有投資少、見效快、技術(shù)經(jīng)濟效益明顯，社會效益突出等特點。根據(jù)不同技術(shù)要求，使用不同類型的外加劑可以獲得不同的經(jīng)濟效益?；炷林袚郊痈咝p水劑、早強減水劑，可使混凝土的1d強度提高1倍以上，這樣使配制高強或超高強度混凝土就易于實現(xiàn)

混凝土中摻加阻銹劑，可提高對鋼筋銹蝕的抵抗力和增加混凝土對鋼筋的握裹力。混凝土外表噴射養(yǎng)護劑，使新澆混凝土表面形成薄膜，從而避免水分蒸發(fā)，受到保溫、保濕的效果?；炷林袚郊恿骰瘎?，可制備自密度，大流動性混凝土，采用泵送溶流新工藝，可大大提高施工效率?；炷林袚郊訌?fù)合外加劑，還能減少混凝土攪拌，成型過程中的能耗，消除震耳欲聾的噪聲危害?；炷林袚郊又珓?，可制成各種裝飾混凝土。

四、結(jié)束語

綜上所述，混凝土外加劑的使用，提高了建筑工程項目的施工速度和施工質(zhì)量，降低了工程項目的施工成本，增強了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能、穩(wěn)定性能和強度，有利于推動我國建筑工程事業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。作為施工企業(yè)和施工管理者應(yīng)認識到混凝土外加劑使用的優(yōu)勢與現(xiàn)實意義，鼓勵混凝土外加劑工藝的科學(xué)進步與創(chuàng)新研發(fā)，以改善、提高優(yōu)化混凝土的各項性能，滿足施工質(zhì)量監(jiān)督要求。在具體實踐操作中，施工管理者應(yīng)掌握引氣劑、早強劑、緩凝劑、減水劑等不同類型外加劑的特色功能與優(yōu)勢，結(jié)合每個工程的具體情況，合理科學(xué)選擇應(yīng)當(dāng)使用的外加劑品種，同時樹立科學(xué)的施工管理意識，注重對施工隊伍的技術(shù)訓(xùn)練和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)，帶領(lǐng)施工人員交流經(jīng)驗，及時從施工過程中發(fā)現(xiàn)問題，提出改進、提高和防范的建議，為工程項目爭取利潤受益，同時促進建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。

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