混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施分析探討

王媛媛

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，基建工程的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，在此過程中，混凝土材料的使用量也越來(lái)越多，為了保障基建工程整體質(zhì)量，應(yīng)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制。在對(duì)混凝土進(jìn)行制備過程中，水泥和外加劑是重要的組成部分，兩者之間的適應(yīng)性將會(huì)直接對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，應(yīng)保障外加劑和水泥之間的適應(yīng)性符合要求，使基建工程強(qiáng)度與耐久性進(jìn)一步提高。文章首先對(duì)外加劑對(duì)水泥的影響情況進(jìn)行闡述，再對(duì)混凝土外加劑和水泥之間適應(yīng)性與基建工程質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)；其次，對(duì)混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要影響因素進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)外加劑和水泥適應(yīng)性存在的問題；最后，以此為基礎(chǔ)，提出改善外加劑與水泥適應(yīng)性的主要措施，旨在為混凝土制備提供借鑒。

關(guān)鍵詞：外加劑??水泥??適應(yīng)性??改善措施

中圖分類號(hào)：TU753????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis?and?Discussion?on?Improvement?Measures?of?the?Adaptability?Between?Concrete?Admixtures?and?Cement

WANG?Yuanyuan

（Nanjing?UC?Science?and?Technology??Co.，?Ltd.，?Nanjing，?Jiangsu?Province，?210000?China）

Abstract：?In?the?process?of?social?and?economic?development，?the?scale?of?infrastructure?projects?is?also?increasing，?and?in?this?process，?the?use?of?concrete?materials?is?also?increasing.?In?order?to?ensure?the?overall?quality?of?infrastructure?projects，?the?quality?of?concrete?should?be?controlled.?During?the?preparation?of?concrete，?cement?and?admixtures?are?important?components，?and?the?adaptability?between?the?two?will?directly?affect?the?quality?of?concrete.?Therefore，?the?adaptability?between?admixtures?and?cement?should?be?ensured?to?meet?the?requirements，?so?as?to?further?improve?the?strength?and?durability?of?infrastructure?projects.?This?paper?first?expounds?the?influence?of?admixtures?on?cement?and?then?summarizes?the?relationship?between?the?adaptability?of?concrete?admixtures?and?cement?and?the?quality?of?infrastructure?projects.?Then?it?summarizes?the?main?influencing?factors?of?the?adaptability?between?concrete?admixtures?and?cement?and?analyzes?the?problems?of?the?adaptability?between?admixtures?and?cement.?Finally，?based?on?this，??it?proposes?the?main?measures?to?improve?the?adaptability?between?admixtures?and?cement，?aiming??to?provide?reference?for?concrete?preparation.

Key?Words：?Admixture;?Cement;?Adaptability;?Improvement?measure

在混凝土制備過程中，外加劑和水泥適應(yīng)性將會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。因此，在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的改善措施對(duì)外加劑和水泥適應(yīng)性進(jìn)行控制，使混凝土質(zhì)量和性能進(jìn)一步提高，從而達(dá)到提高基建工程整體質(zhì)量的目的。

1?混凝土外加劑對(duì)水泥的影響

外加劑通常為表面活性劑，其不但具有分散、吸附的作用，還具有潤(rùn)滑作用。在混凝土制備過程中，通過添加外加劑，不但可以控制總需水量，還可以使混凝土質(zhì)量進(jìn)一步提高?；炷镣饧觿┓N類較多，在實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)以混凝土性能、強(qiáng)度等級(jí)及要求等為依據(jù)對(duì)外加劑數(shù)量與種類進(jìn)行確定。通常情況下，外加劑的摻加量應(yīng)小于5%的水泥用量。通過使用外加劑，可以在提高施工質(zhì)量的前提下，達(dá)到控制生產(chǎn)成本的目的。不同種類的外加劑對(duì)水泥影響也各不相同，主要內(nèi)容如下[1-3]。

1.1?緩凝劑對(duì)水泥的影響

在緩凝劑使用過程中，可以不但可以延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間、推遲水化反應(yīng)過程，還可以保障混凝土的塑性，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。通過對(duì)緩凝劑的成分進(jìn)行分析可知，其主要可以分為有機(jī)緩凝劑與無(wú)機(jī)緩凝劑兩種類型。通常情況下，有機(jī)緩凝劑具有較高的表面活性，其可以吸附于固體、液體及膠凝材料等邊界，從而使骨料表面活性進(jìn)一步提高。在有機(jī)緩凝劑使用過程中，其親水基可以與水分子互相吸附，形成水分子膜，使混凝土凝結(jié)時(shí)間得到改善。與此同時(shí)，部分有機(jī)緩凝劑中存在特殊離子，其可以混凝土中的游離鈣離子相結(jié)合，形成難溶于水的沉淀物，這些沉淀物吸附于固體顆粒表面，可以推遲水化反應(yīng)。在無(wú)機(jī)緩凝劑使用過程中，經(jīng)過理化過程，其可以在水泥表面形成隔水層，達(dá)到減緩凝結(jié)時(shí)間的目的。表1為三聚磷酸鈉緩凝劑與水泥凝結(jié)時(shí)間之間的關(guān)系。

1.2?減水劑對(duì)水泥的影響

減水劑主要為表面活性劑，在其使用過程中，可以附著于水泥表面上，可以對(duì)各顆粒之間的相互作用力產(chǎn)生影響，從而達(dá)到塑化膠凝物質(zhì)、分散顆粒的作用。與此同時(shí)，通過添加減水劑，可以使水泥顆粒表面呈現(xiàn)出負(fù)電位，導(dǎo)致其電位數(shù)量進(jìn)一步增加，使各顆粒之間出現(xiàn)一定的靜電斥力，在此前提下，各固體顆粒之間會(huì)相互分散。除此之外，在減水劑使用過程中，吸附層會(huì)產(chǎn)生三維效應(yīng)，使水泥中的絮凝結(jié)構(gòu)被破壞，從而使結(jié)構(gòu)中的水分被釋放出來(lái)，在此過程中，混凝土中的游離水含量會(huì)逐漸增加，為了使減水劑和水泥適應(yīng)性進(jìn)一步增加，應(yīng)對(duì)減水劑摻量、分散性及減水率等因素進(jìn)行控制[4-5]。

1.3?膨脹劑對(duì)水泥的影響

為了控制混凝土在水化過程中的收縮性，需要在混凝土中加入一定量的膨脹劑。通過使用膨脹劑，不但可以使混凝土的防滲性能與防裂性能進(jìn)一步增加，還可以達(dá)到提高混凝土耐久性和強(qiáng)度的目的。到目前為止，在膨脹劑應(yīng)用過程中，仍存在一定問題，因此，需嚴(yán)格控制膨脹劑和水泥的適應(yīng)性。

2?外加劑和水泥的適應(yīng)性與施工質(zhì)量安全之間的關(guān)系

通過對(duì)當(dāng)前基建工程施工情況進(jìn)行分析可知，將外加劑加入到混凝土中，不但可以使混凝土施工質(zhì)量進(jìn)一步提高，還可以改善混凝土的性能。通過添加外加劑，可以控制混凝土制備過程中的用水量，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，從而達(dá)到提高基建工程經(jīng)濟(jì)效益的目的。在外加劑使用過程中，外加劑和水泥適應(yīng)性會(huì)對(duì)施工質(zhì)量安全產(chǎn)生較大的影響。例如，在預(yù)制管樁干硬性混凝土制備過程中，如果所使用的外加劑與水泥適應(yīng)性較差，會(huì)導(dǎo)致預(yù)制管樁強(qiáng)度收到影響，導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量和安全事故。因此，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)混凝土外加劑和水泥適應(yīng)性進(jìn)行控制。

3?影響外加劑和水泥適應(yīng)性的主要因素

3.1?水泥方面的影響

由于水泥結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此，水泥成分會(huì)對(duì)外加劑的有效性產(chǎn)生影響，且水泥的新鮮度、使用劑量及溫度也會(huì)對(duì)外加劑的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。水泥中含有較多的硫酸鹽離子，其化學(xué)活性相對(duì)較高[1]。水泥中的石膏可以起到凝結(jié)調(diào)節(jié)劑的作用，但是，部分外加劑中含有木鈣以及糖鈣等成分，會(huì)使石膏的溶解受到影響導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)塊問題，導(dǎo)致外加劑和水泥適應(yīng)性受到嚴(yán)重影響。

3.2?外加劑的影響

外加劑中存在較多的化學(xué)成分，會(huì)出現(xiàn)與水泥不相容的情況。不同化學(xué)成分的外加劑對(duì)水泥顆粒產(chǎn)生的影響也各不相同，主要影響因素包含外加劑的中和離子、磺化、聚合度、狀態(tài)及純度等。通常情況下，混凝土中外加劑的形狀結(jié)構(gòu)及分子量穩(wěn)定性較差，水泥中的成分會(huì)和外加劑分子表面的活性劑發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)情況將會(huì)直接對(duì)外加劑和水泥的適應(yīng)性產(chǎn)生影響[6-7]。

3.3?外加劑摻加劑量及工藝的影響

在對(duì)混凝土進(jìn)行制備過程中，外加劑的用量應(yīng)小于5%的水泥用量，其摻量將會(huì)對(duì)混凝土性能產(chǎn)生較大的影響[2]。因此，在制備之前，應(yīng)采取相應(yīng)的試驗(yàn)對(duì)外加劑的最佳摻量進(jìn)行試驗(yàn)。除了外加劑的摻量之外，混凝土制備過程中的摻入工藝也會(huì)對(duì)混凝土性能產(chǎn)生影響，當(dāng)前常見的摻入工藝主要有后摻法及先摻法兩種形式。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)可知，相較于先摻法，后摻法的效果更佳，且當(dāng)混凝土性能一致時(shí)，后摻法所使用的外加劑量更少。

4?混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性中存在問題

通常情況下，外加劑和水泥之間的適應(yīng)性需要涉及物理學(xué)、材料學(xué)及化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，其分析過程較為復(fù)雜，因此，需充分了解各項(xiàng)基礎(chǔ)理論知識(shí)，保障兩者之間的適應(yīng)性。在基建工程施工過程中，水泥是混凝土中重要的組成成分，為了保障水泥質(zhì)量，我國(guó)出臺(tái)了一系列的改革措施，但是，在水泥實(shí)際應(yīng)用過程中，與外加劑之間的適應(yīng)性仍存在一些問題，主要內(nèi)容如下。（1）外加劑和水泥適應(yīng)性較差由于外加劑成分及品種等的差異，會(huì)使水分出現(xiàn)減少或增加的情況，水泥的凝結(jié)速度會(huì)隨之發(fā)生變化，導(dǎo)致水泥強(qiáng)度受到影響。（2）通常情況下，外加劑是由各種化學(xué)成分合成制成的，存在一定的不穩(wěn)定性。例如，在部分萘系減水劑使用過程中，分子量大小會(huì)影響外加劑穩(wěn)定性，進(jìn)而使外加劑和水泥之間的適應(yīng)性受到影響[3]。（3）水泥中的化學(xué)成分及礦物成分也會(huì)對(duì)外加劑和水泥之間的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。在水泥生產(chǎn)過程中，為了使水泥強(qiáng)度進(jìn)一步提高，需要適當(dāng)調(diào)整水泥顆粒的大?。划?dāng)水泥較細(xì)時(shí)，會(huì)使水泥的實(shí)際使用面積進(jìn)一步增加，在混凝土制備過程中，其需水量也會(huì)隨之增加，導(dǎo)致外加劑的濃度受到影響，使外加劑和水泥之間的適應(yīng)性受到影響。

5?改善混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要措施

5.1?提高混凝土制備的監(jiān)控水平

為了對(duì)混凝土外加劑和水泥之間的適應(yīng)性進(jìn)行控制，在混凝土制備過程中，嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)控，主要做法如下。（1）提高對(duì)混凝土原材料質(zhì)量的監(jiān)督和檢驗(yàn)水平。在制備混凝土?xí)r，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)混凝土成分的參數(shù)與質(zhì)量進(jìn)行分析，確保其符合要求，且應(yīng)選擇與水泥相容性高的外加劑進(jìn)行制備，防止出現(xiàn)外加劑和水泥不相容的情況，使混凝土原材料得到充分利用，從而達(dá)到提高外加劑和水泥適應(yīng)性的目的。（2）水泥生產(chǎn)廠商、混凝土原材料生產(chǎn)廠商及外加劑生產(chǎn)廠商之間應(yīng)嚴(yán)密合作，對(duì)水泥、混凝土及外加劑中的不相容成分進(jìn)行識(shí)別，并積極進(jìn)行溝通，保障其適應(yīng)性。例如，在外加劑生產(chǎn)過程中，若生產(chǎn)的外加劑與水泥適應(yīng)性存在問題，廠商應(yīng)積極進(jìn)行溝通，對(duì)外加劑成分進(jìn)行改進(jìn)，使其符合混凝土施工要求[4]。（3）在混凝土制備過程中，技術(shù)人員應(yīng)積極和外加劑廠商進(jìn)行溝通，并根據(jù)其建議對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整，確?；炷列阅芊弦蟆?/p>

5.2?開發(fā)高性能減水劑

在對(duì)混凝土外加劑和水泥適應(yīng)性進(jìn)行控制過程中，高性能減水劑具有重要意義。到目前為止，我國(guó)基建工程中常用的減水劑成分主要為有機(jī)化合物，該減水劑雖然減水率相對(duì)較高，但是存在與水泥相容性較差的問題，因此，為了保障混凝土質(zhì)量，應(yīng)積極開發(fā)高性能減水劑。在此過程中，為了改善高性能減水劑和水泥之間的相容性，技術(shù)人員可以使用復(fù)合外加劑；與此同時(shí)，為了保障兩者之間的適應(yīng)性，在對(duì)混凝土配合比進(jìn)行確定時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)適當(dāng)提高初始坍落度?；炷林苽渲?，技術(shù)人員應(yīng)在試驗(yàn)室中對(duì)水和減水劑之間的比例進(jìn)行確定，確保其符合要求，且應(yīng)對(duì)混凝土中各成分比例進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算準(zhǔn)確性進(jìn)行控制，在制備時(shí)對(duì)兩者的比例進(jìn)行控制，保障混凝土的制備質(zhì)量符合要求。

5.3?提高外加劑和水泥質(zhì)量的檢測(cè)水平

根據(jù)相關(guān)研究可知，外加劑和水泥的質(zhì)量將會(huì)對(duì)兩者之間的適應(yīng)性產(chǎn)生直接影響，因此，在混凝土制備之前，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)水泥與外加劑的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其符合混凝土生產(chǎn)要求，嚴(yán)禁將劣質(zhì)水泥和外加劑用于混凝土生產(chǎn)，保障基建工程整體施工質(zhì)量[5]。

5.4?提高配制的標(biāo)準(zhǔn)化水平

為了保障外加劑和水泥之間的適應(yīng)性，技術(shù)人員應(yīng)以國(guó)家規(guī)定為依據(jù)，對(duì)兩者之間的適應(yīng)性進(jìn)行試驗(yàn)，確保其符合混凝土生產(chǎn)要求。與此同時(shí)，在混凝土制備過程中，管理人員應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)，對(duì)混凝土各成分組成參數(shù)、生產(chǎn)工藝進(jìn)行監(jiān)督和檢查，確保各材料、工序的合理性，在混凝土制備完成后，技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，防止因外加劑和水泥適應(yīng)性較差導(dǎo)致基建工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。

5.5?加強(qiáng)生產(chǎn)單位的合作

在外加劑和水泥生產(chǎn)過程中，為了保障兩者的適應(yīng)性，各相關(guān)生產(chǎn)單位應(yīng)積極進(jìn)行合作。在外加劑生產(chǎn)過程中，廠商應(yīng)于水泥廠商進(jìn)行溝通，分析水泥中的成分，當(dāng)水泥中存在硬石膏時(shí)，外加劑廠商應(yīng)嚴(yán)禁將含糖鈣的物質(zhì)加入其中。與此同時(shí)，為了使混凝土性能進(jìn)一步提高，外加劑廠商還應(yīng)與混凝土廠商進(jìn)行溝通，對(duì)外加劑品種及成分進(jìn)行確定。除此之外，水泥生產(chǎn)廠商應(yīng)提高自身生產(chǎn)水平，保障水泥產(chǎn)品的質(zhì)量，并嚴(yán)格進(jìn)行試驗(yàn)，確保其與外加劑的適應(yīng)性符合要求。總而言之，在混凝土、外加劑及水泥生產(chǎn)過程中，各廠商應(yīng)提高自身的合作意識(shí)，不但提高自身的生產(chǎn)工藝，并根據(jù)溝通結(jié)果，對(duì)自身產(chǎn)品生產(chǎn)成分、配比進(jìn)行調(diào)整，使外加劑和水泥之間的適應(yīng)性得到進(jìn)一步提高。

5.6?外加劑摻量及類型控制

在對(duì)混凝土進(jìn)行生產(chǎn)過程中，水泥穩(wěn)定性相對(duì)較強(qiáng)，且具有富余系數(shù)充足、波動(dòng)較小的特點(diǎn)，是混凝土重要的組成成分。在對(duì)外加劑摻量及類型進(jìn)行確定過程中，技術(shù)人員應(yīng)以水泥初凝和終凝時(shí)間、富余量及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差等參數(shù)為依據(jù)，合理選擇外加劑的摻量及類型，確保其符合混凝土制備要求。與此同時(shí)，在外加劑進(jìn)場(chǎng)之前，技術(shù)人員應(yīng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù)，外加劑的品質(zhì)及性能進(jìn)行試驗(yàn)，確保其滿足標(biāo)準(zhǔn)要求后才能進(jìn)場(chǎng)[6]。除此之外，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)摻入外加劑后的混凝土性能進(jìn)行試驗(yàn)，保障外加劑的摻量與類型滿足混凝土生產(chǎn)要求，從而達(dá)到提高基建工程整體質(zhì)量的目的[8]。

6?結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)不斷發(fā)展的過程中，基建工程數(shù)量及規(guī)模也隨之增加，而人們對(duì)其建設(shè)質(zhì)量以及安全性要求也不斷提高。目前，混凝土是我國(guó)基建工程施工過程中使用的主要施工材料，其質(zhì)量將直接決定基建工程的質(zhì)量，因此，應(yīng)對(duì)混凝土制備質(zhì)量進(jìn)行控制。在混凝土制備過程中，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)外加劑與水泥之間的適應(yīng)性進(jìn)行控制，保障混凝土生產(chǎn)質(zhì)量。因此，應(yīng)采取外加劑摻量和類型控制、加強(qiáng)生產(chǎn)單位合作、提高配制的標(biāo)準(zhǔn)化水平、提高外加劑和水泥質(zhì)量檢測(cè)水平、開發(fā)高性能減水劑及提高混凝土制備監(jiān)控水平等措施，對(duì)兩者之間的適應(yīng)性加以改善，使混凝土質(zhì)量進(jìn)一步提高，為基建工程發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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