外加劑對水泥混凝土性能的影響剖析

楊鴻駿，陳健，姜志剛

（1.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京100013；2.北京建筑材料檢驗(yàn)研究院有限公司，北京100041）

1 引言

混凝土外加劑的出現(xiàn)是非常必要的，也是非常及時(shí)的，因?yàn)樵谏鐣l(fā)展過程中，人們對于混凝土的強(qiáng)度要求越來越高，同時(shí)對于混凝土的耐久性以及早強(qiáng)性也具有了更高的要求。所以在混凝土制備過程中，增加混凝土外加劑是必不可少的一項(xiàng)措施。在本文中將詳細(xì)針對混凝土外加劑的種類以及其作用發(fā)揮和質(zhì)量控制進(jìn)行論述。

2 混凝土外加劑種類及性能影響

2.1 引氣劑對混凝土性能的影響

在混凝土制備過程中，混凝土容易出現(xiàn)沁水離析現(xiàn)象。為了使這一現(xiàn)象能夠得到解決，在混凝土當(dāng)中添加適量的引氣劑，就能夠很好地解決此現(xiàn)象。添加引氣劑之后，在混凝土內(nèi)部會出現(xiàn)非常多的細(xì)小氣泡，而且氣泡出現(xiàn)之后，不僅僅能夠使混凝土的沁水離析現(xiàn)象得到有效的改善和解決，又能夠使混凝土的和易性得到增加，而且還擁有其他附加效果，例如，使混凝土的凝結(jié)時(shí)間得到改變，進(jìn)而提高了混凝土的強(qiáng)度。

2.2 減水劑對混凝土性能的影響

在當(dāng)前社會發(fā)展下，基礎(chǔ)工業(yè)建設(shè)發(fā)展過程中，混凝土的需求量越來越大，同時(shí)在混凝土當(dāng)中增加添加劑已經(jīng)成為一種主流的生產(chǎn)方式。在混凝土當(dāng)中添加的外加劑已經(jīng)成為現(xiàn)如今混凝土制備的主要原材料之一，進(jìn)而降低了混凝土制備過程中膠凝材料的用量，混凝土制備的成本大大降低，而且又能夠增加混凝土的流動性以及強(qiáng)度和抗?jié)B性?；炷翜p水劑主要可以分為3 代：第1 代是以木質(zhì)素磺酸鹽為主的減水劑；第2 代是以萘減水劑、氨基磺酸鹽減水劑和丙酮減水劑為主；第3 代則是聚羧酸高性能減水劑[1]。第3 代減水劑也是現(xiàn)如今混凝土制備過程中所應(yīng)用的主要減水劑，因?yàn)橄啾容^于前2 種減水劑來講，第3 代減水劑能夠提高減水率，同時(shí)降低混凝土坍落度，效果更優(yōu)。但這并不是意味，第3 代減水劑是完美的，第3 代減水劑也存在著一些問題，例如，不能滿足水泥性能的要求，同時(shí)與其他高效的減水劑之間不容。在這一部分問題可以在減水劑當(dāng)中增加混凝劑，既能夠降低原材料投入成本，又能夠使混凝土實(shí)用性得到增強(qiáng)。

3 使用混凝土外加劑的質(zhì)量控制措施

3.1 外加劑的使用選擇

在混凝土制備過程中，雖然外加劑對混凝土性能影響非常大，但是在混凝土外加劑使用過程中仍然要注意外加劑的使用。因?yàn)閷τ诓煌墓こ添?xiàng)目質(zhì)量要求來講，所使用的混凝土性能也大不相同，所以在外加劑的使用與選擇過程中，需要結(jié)合以下幾方面來進(jìn)行考慮：工程項(xiàng)目的性質(zhì)和混凝土的主要用途。因?yàn)閷τ诓煌墓S來講，設(shè)計(jì)以及施工的具體要求都是不一樣的，所以為了能夠保證工程既能夠順利開工，又能夠降低成本和質(zhì)量性能，需要對使用過程中的外加劑進(jìn)行選擇。

3.2 質(zhì)量把控措施

首先，是氟硅酸鹽的摻入。氟硅酸鹽在混凝土外加劑種類當(dāng)中屬于緩凝型外加劑，在混凝土制備過程中適量添加該添加劑，能夠保證混凝土凝結(jié)時(shí)間得到有效的控制，同時(shí)也能夠提高混凝土的強(qiáng)度。除此之外，還具有一定的保坍效果和抗?jié)B性能提升效果。而氟硅酸鹽主要可以分為氟硅酸鎂以及氟硅酸鋅，前者在進(jìn)行使用過程中濃度為0.50%，可以使混凝土擁有更好的強(qiáng)度，以及更合理的凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)工作性能以及抗?jié)B性能都得到提高。而后者在使用過程中濃度為0.75%時(shí)，混凝土的凝結(jié)時(shí)間以及強(qiáng)度都得到了提升，同時(shí)抗?jié)B性能也得到增強(qiáng)，但是保坍效果卻降低。所以如果是為了能夠綜合對混凝土的耐久性能進(jìn)行改善，最好是選擇濃度為0.5%的氟硅酸鎂作為外加劑。所以在外加劑的使用過程中，需要根據(jù)混凝土制備過程中的不同需求來進(jìn)行外加劑的選擇[2]。

其次，是化學(xué)以及礦物外加劑的復(fù)摻。在混凝土制備過程中使用外加劑，不僅可以使用單一的外加劑，同時(shí)還可以增加復(fù)合型外加劑。復(fù)合型外加劑是指不同種類的外加劑在一起共同作用。在混凝土制備過程中，通過添加化學(xué)以及礦物外加劑，使兩者協(xié)同作用，提高混凝土的質(zhì)量。

4 混凝土外加劑未來發(fā)展

4.1 環(huán)保型發(fā)展趨勢

對于現(xiàn)如今的混凝土制備來講，在混凝土制備過程中外加劑的使用量在不斷增加，所以工業(yè)副產(chǎn)品的利用率得到了很大程度的提升，降低了在混凝土制備過程中水泥的用量。通過研究能夠發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)如今的混凝土制備過程當(dāng)中，利用粉煤灰以及磨細(xì)礦渣和硅灰等代替混凝土制備過程中所使用的水泥料，比例分別是30%、50%以及100%。通過這種方式，可以使每年在進(jìn)行混凝土制備過程中所使用的熟料降低，降低由此帶來的環(huán)境污染。同時(shí)混凝土外加劑中木質(zhì)素磺酸鹽的應(yīng)用，使得造紙工業(yè)過程中所產(chǎn)生的廢液得到了合理的應(yīng)用，變廢為寶，既能夠改善環(huán)境又能夠產(chǎn)出社會效益。所以從混凝土的制備來講，在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)主要以環(huán)保以及高性能混凝土為主，將混凝土的性能優(yōu)勢全面發(fā)揮出來，同時(shí)減少混凝土的結(jié)構(gòu)斷面以及制備過程中的原材料消耗，從根本上實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保[3]。

4.2 礦物復(fù)合化外加劑

在混凝土制備過程中，現(xiàn)如今單一組分的混凝土已經(jīng)漸漸不能夠滿足基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展以及建筑業(yè)發(fā)展的需要，所以在混凝土制備過程中，施工材料的復(fù)，5%的硅灰加上5%的粉煤灰，就等于10%的硅灰，不僅僅能夠擺脫單一材料的性能受限，同時(shí)又能夠使成本大大降低。所以在今后的混凝土制備過程中，外加劑應(yīng)當(dāng)增加復(fù)合化研究，通過多種復(fù)合配比，使混凝土的不同發(fā)展需求都得到滿足。這也對混凝土制備工作提出了更高的要求，需要工作人員以及研發(fā)人員在實(shí)際工作過程中不斷地加深研究。

5 結(jié)語

綜上所述，混凝土外加劑對于混凝土性能的提升是不言而喻的。所以也在混凝土制備過程中，一方面出于對混凝土性能提升的考慮，另一方面則是為了降低混凝土制備過程中各項(xiàng)原材料的投入，都應(yīng)當(dāng)合理選用對混凝土外加劑。通過增加混凝土外加劑的種類以及效果，逐步提升混凝土制備過程中的各項(xiàng)性能，保證混凝土能夠在今后的技術(shù)發(fā)展以及建筑業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮更重要的作用，不會被時(shí)代所淘汰。