表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土性能的影響

李軍超

（山東中惠新型建材有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250200）

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。眾所周知，鋼筋混凝土是一種耐久性較好的建筑材料，但在使用荷載、環(huán)境等因素的作用下，仍存在著材料老化、腐蝕及由此引起的結(jié)構(gòu)性能劣化等問題，高性能混凝土結(jié)構(gòu)作為建筑物構(gòu)件的重要組成部分，其質(zhì)量直接影響建筑物的整體質(zhì)量。

目前，影響建筑物質(zhì)量的主要問題有兩方面：一是氣泡問題，大氣泡或大面積氣泡問題影響建筑物結(jié)構(gòu)的外觀，甚至降低混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能。二是裂縫，裂縫寬度超過0.2mm會(huì)影響混凝土的結(jié)構(gòu)和防水。因此，需要研究混凝土表面處理效果對高性能混凝土力學(xué)性能和耐久性能的影響，無論是對既有建筑物的力學(xué)性能評定、耐久性評定、維修加固，還是對新建建筑物的耐久性設(shè)計(jì)均有重要意義。另外，混凝土工程的養(yǎng)護(hù)是否到位，對于混凝土結(jié)構(gòu)性能（尤其是耐久性能）特別重要。

本文主要研究表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土性能（工作性能、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能等）的影響，為表面增強(qiáng)劑在各類建筑工程中的應(yīng)用提供一定的技術(shù)指導(dǎo)和支持。

2 試驗(yàn)原材料、試驗(yàn)儀器

2.1 試驗(yàn)原材料

（1）水泥：P·O42.5水泥，山水集團(tuán)山東省濟(jì)南市章丘山水水泥廠產(chǎn)，密度 3.06g/cm3，比表面積365kg/m2，安定性（試餅法）合格，3d抗壓強(qiáng)度22.9MPa、28d 抗壓強(qiáng)度48.6MPa，3d抗折強(qiáng)度3.6MPa、28d抗折強(qiáng)度7.4MPa。

（2）粉煤灰：F類、二級粉煤灰，細(xì)度10.7%，需水量比101%，燒失量2.6%，山東省濟(jì)南市黃臺電廠產(chǎn)。

（3）細(xì)骨料：天然河砂，二區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)2.85，級配良好，含泥量1.3%，泥塊含量0.2%，表觀密度2 640kg/m3，山東省濟(jì)南市章丘某砂廠產(chǎn)。

（4）粗骨料：玄武巖，5～16mm、16～31.5mm兩級配（4∶6）連續(xù)碎石，級配良好，含泥量0.8%，泥塊含量0.3%，山東省濟(jì)南市章丘某石料廠購。

（5）外加劑：高性能減水劑為聚羧酸高性能減水劑，ZT-01，減水率大于25%，山東省建筑科學(xué)研究院有限公司產(chǎn)；表面增強(qiáng)劑為透明無色液體、無毒，山東省建筑科學(xué)研究院有限公司產(chǎn)；引氣劑、消泡劑、緩凝劑均來自當(dāng)?shù)鼗な袌觥?/p>

（6）水：飲用水，符合混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 63-2006）中規(guī)定的拌和用水要求。

普通硅酸鹽水泥和粉煤灰的化學(xué)成分見表1。

表1 P·O42.5、粉煤灰的化學(xué)成分分析

2.2 試驗(yàn)儀器

強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)J-60、混凝土振動(dòng)臺T1、抗壓強(qiáng)度試模、萬能實(shí)驗(yàn)壓力機(jī)、混凝土抗?jié)B儀等。

3 試驗(yàn)結(jié)果和分析

本文主要研究了表面增強(qiáng)劑內(nèi)摻（復(fù)配外加劑）對高性能混凝土性能（工作性能、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能等）的影響，其試驗(yàn)方案見表2。

表2 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土性能影響的試驗(yàn)方案

3.1 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土工作性能的影響

表3為表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土工作性能影響的試驗(yàn)結(jié)果。

表3 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土工作性能影響

從表3中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，高性能混凝土工作性能基本沒有變化，即高性能混凝土坍落度和含氣量指標(biāo)變化不大，均在正常范圍內(nèi)，高性能混凝土和易性（流動(dòng)性好、包裹性好、粘度適當(dāng)）基本一致，可見混凝土表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土工作性能沒有影響。

3.2 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

表4為表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗壓強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果。

表4 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗壓強(qiáng)度影響的試驗(yàn)結(jié)果

從表4中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強(qiáng)度均有所增加，且隨著表面增強(qiáng)劑用量的不斷增加，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強(qiáng)度先逐漸增加而后變穩(wěn)定。當(dāng)表面增強(qiáng)劑用量為1.00%時(shí)，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳值，這說明表面增強(qiáng)劑不是用量越多越好，存在一個(gè)最佳摻量為1.00%。

3.3 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗?jié)B性能的影響

表5為表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗?jié)B性能影響的試驗(yàn)結(jié)果。

表5 表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土抗?jié)B性能影響的試驗(yàn)結(jié)果

從表5中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度都逐漸下降，且隨著表面增強(qiáng)劑用量的不斷增加，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度逐漸下降而后變穩(wěn)定。當(dāng)表面增強(qiáng)劑用量為1.00%時(shí)，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度達(dá)到最低值，這說明表面增強(qiáng)劑不是用量越多越好，存在一個(gè)最佳摻量，即表面增強(qiáng)劑用量為1.00%時(shí)，高性能混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能達(dá)到最佳效果。

4 結(jié)語

綜上所述，得出以下結(jié)論：

（1）在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，表面增強(qiáng)劑對高性能混凝土的工作性能（坍落度、含氣量、和易性等）沒有影響。

（2）在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，高性能混凝土結(jié)構(gòu)或試塊的強(qiáng)度逐漸增加，當(dāng)表面增強(qiáng)劑用量為1.00%時(shí)，高性能混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到最佳值。

（3）在高性能混凝土外加劑中復(fù)配表面增強(qiáng)劑后，高性能混凝土結(jié)構(gòu)或試塊的抗?jié)B性能逐漸提高，當(dāng)表面增強(qiáng)劑用量為1.00%時(shí)，高性能混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能達(dá)到最佳效果。