混凝土外加劑檢測(cè)及其應(yīng)用研究

歐慶波

深圳市正非檢測(cè)科技有限公司 廣東 深圳 518000

引言

普通混凝土材料在使用的過程中往往結(jié)合了水、水泥、砂石等材料的優(yōu)勢(shì)。為了進(jìn)一步提升混凝土材料的綜合性能，往往需要將一定量的外加劑加入其中。若想進(jìn)一步提升外加劑的使用效果，還需要工作人員在實(shí)際工作中結(jié)合各種檢測(cè)手段的優(yōu)勢(shì)，對(duì)外加劑的綜合性能展開詳細(xì)檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)外加劑在使用過程中出現(xiàn)了性能、質(zhì)量方面的問題，則需要對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整。明確不同實(shí)驗(yàn)檢測(cè)工作中所呈現(xiàn)出的問題，為后續(xù)相關(guān)工作的順利開展提供一定指導(dǎo)[1]。

1 混凝土外加劑的作用分析

混凝土外加劑是一種在混凝土配制過程中添加的化學(xué)物質(zhì)，它能夠改變混凝土的物理性能和工作性能，從而達(dá)到優(yōu)化混凝土性能的目的。首先，混凝土外加劑在混凝土性能改善方面發(fā)揮著重要作用。一方面，它可以改善混凝土的強(qiáng)度和耐久性。通過添加適量的增強(qiáng)劑和緩凝劑等外加劑，可以增加混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗凍融性能，提高混凝土的整體力學(xué)性能。另一方面，它還可以改善混凝土的耐化學(xué)侵蝕性能。例如，添加防水劑和防腐劑等外加劑，可以減少混凝土對(duì)水分和化學(xué)物質(zhì)的滲透，提高混凝土的耐久性和使用壽命。其次，混凝土外加劑在調(diào)節(jié)混凝土工作性能方面具有重要作用。工作性能是指混凝土在施工過程中的可塑性、流動(dòng)性和可澆筑性等特性。通過添加減水劑、增粘劑和塑化劑等外加劑，可以改變混凝土的流動(dòng)性和黏結(jié)性，使其具有更好的可塑性和流動(dòng)性，便于施工操作和澆筑。此外，添加空氣泡沫劑和穩(wěn)定劑等外加劑還可以控制混凝土的氣泡含量和穩(wěn)定性，以適應(yīng)不同工程需求。

2 混凝土外加劑檢測(cè)方法分析

2.1 氯離子含量檢測(cè)分析

從氯離子含量角度進(jìn)行分析，其中主要包含了砂石、混凝土材料等。針對(duì)現(xiàn)階段的氯離子含量檢測(cè)方面，主要結(jié)合了電位滴定法和離子色譜法的方式。在利用電位滴定法開展相關(guān)檢測(cè)工作的時(shí)候，需要有效結(jié)合電極的優(yōu)勢(shì)。將銀電極或者氯電極作為其中的指示電極，伴隨著Ag+濃度的增加，電勢(shì)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化。將甘汞電極作為參比電極，結(jié)合電位計(jì)或者酸度計(jì)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)電極正在溶液中組成電源的電勢(shì)進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。如果銀離子可以和氯離子進(jìn)行融合，將會(huì)形成溶解度較小的氯化銀白色沉淀物質(zhì)。在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)上氯離子將會(huì)迅速轉(zhuǎn)化成為氯化銀沉淀物質(zhì)，這時(shí)，可以選擇將少量硝酸銀物質(zhì)滴入其中，從而引起電勢(shì)的急速變化。經(jīng)過前期的相關(guān)調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)：在利用這種化學(xué)檢測(cè)方法開展檢測(cè)工作的時(shí)候，工作人員可以有效結(jié)合二次微商法的優(yōu)勢(shì)，對(duì)最終的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和確定。通過電壓對(duì)體積二次導(dǎo)數(shù)變成零的方式確定滴定重點(diǎn)。如果發(fā)現(xiàn)滴定終點(diǎn)出現(xiàn)了接近零點(diǎn)的情況，則可以確定前期在滴入硝酸銀溶液的時(shí)候，其容量是相等的。這種情況下，函數(shù)則會(huì)在正負(fù)兩個(gè)符號(hào)變化的體積中出現(xiàn)某一定點(diǎn)變?yōu)榱愕那闆r。對(duì)于這一點(diǎn)的體積，則可以將其確定為最終的終點(diǎn)體積。結(jié)合內(nèi)插法的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)值的確定[2]。

2.2 硫酸鈉含量檢測(cè)

在硫酸鈉含量檢測(cè)方面，主要有兩種應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)方法。一種為重量法，另一種為離子交換重量法。其中，重量法因?yàn)椴僮骱啽?、?duì)技術(shù)人員的要求較低，其適用范圍更為廣泛。具體來看，在使用這種化學(xué)檢測(cè)方法的時(shí)候，需要有效結(jié)合氯化鋇溶液的優(yōu)勢(shì)，將其和外加劑試樣中的硫酸鹽進(jìn)行結(jié)合，生成溶液度較小的硫酸鋇沉淀物質(zhì)。這種沉淀物質(zhì)在經(jīng)過高溫的灼燒之后，便可以通過沉淀的方式對(duì)硫酸鈉的含量進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)最終的結(jié)果可以用xNa2SO4=M2-M1/M100來表示。其中，M表示的是試樣質(zhì)量，單位用克來表示。M1表示空坩堝的質(zhì)量，M2表示經(jīng)過灼燒之后濾渣加坩堝共同的質(zhì)量，單位均用克來表示。最終，還需要將硫酸鋇換算為硫酸鈉的系數(shù)，重復(fù)性限制為0。在再現(xiàn)性方面，也需要將其控制在0。

2.3 坍落度增加值的檢測(cè)

綜合前期相關(guān)調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)：在現(xiàn)階段的混凝土外加劑產(chǎn)品性能檢測(cè)工作中，針對(duì)坍落度方面的檢測(cè)，主要依據(jù)了《混凝土泵送劑》JC473-2001中的相關(guān)內(nèi)容，完成對(duì)坍落度增加值的測(cè)定工作。具體來看，需要將被檢測(cè)的混凝土物質(zhì)存放在坍落度測(cè)量桶中。在振搗次數(shù)方面，需要每層振搗15次。綜合三次試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行平均值的測(cè)量和選定。在最終的結(jié)果方面，還需要將其精確到1mm。需要注意的是，這種方法在使用的過程中雖然可以針對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，但卻無法完成混凝土坍落度增加值的確定。因此，在后續(xù)的檢測(cè)工作中，還需要相關(guān)工作人員認(rèn)真研讀《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定和內(nèi)容，選擇最為合適的檢測(cè)方法。將混凝土試樣用小鏟分三層均勻的裝入到檢測(cè)桶中。完成振搗工作之后，確保每層高度為桶高的1/3左右。在振搗次數(shù)方面，需要將其控制在25次左右。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)振搗次數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整和優(yōu)化。

2.4 含固量檢測(cè)

針對(duì)含固量方面的檢測(cè)，需要將已經(jīng)確定好要測(cè)量的試樣放入相應(yīng)的稱量瓶中。從溫度角度進(jìn)行分析，也需要對(duì)其進(jìn)行有效控制，對(duì)試樣進(jìn)行烘焙，并達(dá)到恒量的狀態(tài)中。在最終的檢測(cè)結(jié)果方面，可以結(jié)合含固量公式進(jìn)行計(jì)算。X含固量=（M2-M0）/（M1-M0），其中，M0表示的是稱量瓶本身的重量，M1表示的是稱量瓶加上液體試樣后的總重量，而M2則表示稱量瓶加上液體試樣之后，經(jīng)過烘干操作之后的總質(zhì)量。上述三種數(shù)值都用克來表示，在重復(fù)性方面，將其數(shù)值控制在0.3%。在再現(xiàn)性方面，最大限制為0.5%。

2.5 含水率檢測(cè)分析

針對(duì)混凝土外加劑含水率方面的檢測(cè)，也需要將已恒量的稱量瓶內(nèi)放入一定量被測(cè)粉狀試樣，在一定的溫度下烘至恒量。在最終的結(jié)果方面，可以用公式含水率X=（M2-M0）/（M1-M0）。其中，M0表示的是稱量瓶本身的質(zhì)量，M1表示的是稱量瓶加上粉狀試樣烘干之后的質(zhì)量，上述數(shù)值均用單位克來表示。在重復(fù)性方面，將其最大值控制在0.3%。在再現(xiàn)性方面，最大數(shù)值應(yīng)該控制在0.5%左右。上述所有檢測(cè)方法都需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行有效確定，避免出現(xiàn)一些意外的情況[3]。

3 混凝土外加劑的具體應(yīng)用措施研究

3.1 減水劑的應(yīng)用

從減水劑的性能角度進(jìn)行分析，其所具備的減水增強(qiáng)效果較為明顯，并且具備了較為豐富的技術(shù)內(nèi)涵。若想保障混凝土材料整體的坍落度，如果可以結(jié)合減水劑的優(yōu)勢(shì)則可以有效減少在單位內(nèi)所使用的混凝土用水量，降低整體的水灰比，從而達(dá)到提升混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)，這種方法的有效使用，還可以更好地提升混凝土材料的密實(shí)度和耐久性。如果混凝土材料整體的用水量保持不變，結(jié)合減水劑的優(yōu)勢(shì)，還可以進(jìn)一步提升混凝土材料的流動(dòng)性。在保持混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定的情況下，利用減水劑還可以達(dá)到減少水泥用量的發(fā)展目標(biāo)。減少不必要施工成本的投入，減少成本支出。當(dāng)前階段，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了形式各樣的減水劑。減水劑的品種不同，在適用范圍、使用效果方面也存在著極為明顯的差異，需要工作人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行有效運(yùn)用。

3.2 早強(qiáng)劑的使用

從早強(qiáng)劑的優(yōu)勢(shì)角度進(jìn)行分析，作為一種提升混凝土早期強(qiáng)度的外加劑，已經(jīng)在現(xiàn)階段的混凝土材料生產(chǎn)工作中得到了極為廣泛的運(yùn)用。如果早強(qiáng)劑同時(shí)具備了早強(qiáng)和減水的雙重效果，則可以將其稱之為是早強(qiáng)減水劑，如表1所示。具體來看，早強(qiáng)劑主要適用于冬季施工或者搶修工程中。如果發(fā)現(xiàn)施工環(huán)境的溫度較高，或者溫度已經(jīng)低于-5℃，則不可使用這種外加劑。針對(duì)大體積混凝土材料而言，在使用的過程中會(huì)釋放出大量的水化熱，也不適合使用早強(qiáng)劑。當(dāng)前階段，使用較為廣泛的早強(qiáng)劑主要由硫酸鹽早強(qiáng)劑、氯鹽早強(qiáng)劑。其中，效益最為明顯的便是氯鹽早強(qiáng)劑，其中包含了氯化鈉、氯化鈣等物質(zhì)。這種早強(qiáng)劑在使用的過程中，可以將氯化鈣和水泥中的相關(guān)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步提升水泥石中的固相比例，從而促進(jìn)水泥石結(jié)構(gòu)的生成。完成上述工作內(nèi)容之后，還可以減少在傳統(tǒng)工作中混凝土游離水過大的問題，降低孔隙率的影響，真正實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高密度的發(fā)展目標(biāo)。需要注意的是，氯鹽早強(qiáng)劑在使用的過程中很有可能會(huì)對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的腐蝕作用。針對(duì)該方面問題來看，這種外加劑則不適用于預(yù)應(yīng)力混凝土施工作業(yè)中。在硫酸鹽早強(qiáng)劑的研究中，硫酸鈉早強(qiáng)劑是一種應(yīng)用較為廣泛的早強(qiáng)劑。從其特點(diǎn)來看，易水性較強(qiáng)。并且在摻入到混凝土材料中，還可以和水泥中的其他成分發(fā)生一系列化學(xué)作用，最終生成所需要使用的水化硫鋁酸鈣。這種物質(zhì)產(chǎn)生以后，可以進(jìn)一步加快水泥的硬化速度。氯鹽早強(qiáng)劑、硫酸鹽早強(qiáng)劑都是屬于無機(jī)鹽類的早強(qiáng)劑，如果需要在溫度較高的狀態(tài)下開展相應(yīng)工作，則不可使用這種早強(qiáng)劑。在實(shí)際使用過程中，需要工作人員結(jié)合各類早強(qiáng)劑的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇最為合適的早強(qiáng)劑[4]。

表1 早強(qiáng)劑在不同條件下的使用情況

3.3 引氣劑的使用

從引氣劑的特點(diǎn)來看，將引氣劑應(yīng)用到實(shí)際工作中以后，能夠引入大量分布均勻、微小氣泡的混凝土外加劑，改善混凝土材料的和易性。尤其是在溫度較低的情況下，這種外加劑所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)更為明顯，可以在滿足耐久性能的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步提升其抗凍性。如果某種引氣劑同時(shí)具備了引氣和減水的雙重效果，則可以將其稱之為是引氣減水劑。目前，在引氣劑方面應(yīng)用較為廣泛的當(dāng)屬松香樹脂類、脂肪醇磺酸鹽類等。其中，因?yàn)樗上銟渲愔泻写罅康乃上銦峋畚?，并且其使用效果較為良好，已經(jīng)在現(xiàn)階段的工作中得到了極為廣泛的應(yīng)用。從引起減水劑的優(yōu)勢(shì)角度進(jìn)行分析，不僅可以達(dá)到預(yù)期的引氣作用，而且還可以通過減水作用的有效發(fā)揮，進(jìn)一步提升混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。如果需要在特殊環(huán)境中開展混凝土建設(shè)工作，也可以結(jié)合這種外加劑的優(yōu)勢(shì)，解決材料在耐久性不足的問題。引氣劑尤其是在港口、橋梁、大壩等工程中的應(yīng)用效果最為明顯，其操作相對(duì)較為簡便，而且還可以提升混凝土的防滲效果，得到了相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注和使用。在后續(xù)的研究中，還需要技術(shù)人員加大研究力度，擴(kuò)大該外加劑的使用范圍[5]。

4 結(jié)束語

在開展混凝土工程施工建設(shè)工作的時(shí)候，外加劑的使用已經(jīng)成為一種常態(tài)化的發(fā)展趨勢(shì)，不僅可以改變混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能，而且可以滿足不同環(huán)境下的施工要求，提升工程質(zhì)量，達(dá)到事半功倍的施工效果。在后期的發(fā)展過程中，工作人員需要結(jié)合混凝土外加劑的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行有效運(yùn)用。