淺論外加劑在公路施工中的應用

黃英智

(福建省第一公路工程公司)

1 引言

為滿足水泥砼施工和結構砼耐久性的需要，在水泥混合料拌和時加入外加劑，可改善混凝土的技術性能，交通部發(fā)布的公路行業(yè)推薦標準公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南，在總結過去實踐和成功經(jīng)驗的基礎上，對常用的水泥混凝土外加劑的主要品種、適用范圍、性能指標和施工注意事項等多個環(huán)節(jié)都做出過詳細規(guī)定，使水泥混凝土在工程設計、施工、監(jiān)理、監(jiān)督等方面均有章可循。

各等級公路的快速發(fā)展對水泥砼施工質量要求不斷提高，決定水泥砼質量問題的原因是多方面的，其中一個重要原因是達不到水泥砼“材料精良”的要求。公路工程水泥砼是承受車輪沖擊和疲勞破壞的動載結構，大部分砼又處于露天遭受自然力和環(huán)境破壞、使用條件苛刻，所以必須采用現(xiàn)代高性能砼材料來配制生產(chǎn)精良的砼，使其達到設計使用壽命。外加劑是制作現(xiàn)代高性能砼的關鍵材料，外加劑的正確使用是水泥砼工程的關鍵技術。

2 外加劑的種類和性能

2.1 減水劑

減水劑按照其減水率不同分為高性能減水劑、高效減水劑和普通減水劑，同時根據(jù)用途可分早強減水劑、緩凝減水劑、緩凝高性能減水劑、引氣減水劑。常用減水劑按化學成分分為如下系列。聚羧酸系列:如烯烴與不飽和羧酸的共聚物減水劑;木質素系列:如木質素磺酸鈣(木鈣)、木鈉、木鎂等普通緩凝減水劑;糖蜜系列，如糖蜜、糖鈣和糖鈉等。

減水劑的技術發(fā)展很快，目前已能夠提供減水率達到25%以上的聚羧酸或超塑化減水劑，它是實現(xiàn)高強泵送砼，免振自流平砼的最主要的技術手段。但一般高效減水劑的坍落度損失都很大很快，目前已有保塑技術對坍落度損失進行有效地控制。這些技術的運用和普及，對水泥砼的施工帶來了便利條件。

2.2 調整砼施工性能的外加劑

(1)調整凝結時間的緩凝劑，品種主要有檸檬酸、石碳酸等;木鈣、木鈉等減水劑同時也是重要的緩凝劑。

(2)控制新拌砼坍落度損失的保塑劑主要品種有:白糖、三聚磷酸鈉等。

(3)冬季施工使用的促凝劑、防凍劑和早強劑。氯化物系列有:氯化鈉、氯化鐵等。硫酸鹽系列有:硫酸鈉、硫酸鈣等，有機系列無氯非鹽類的品種有:乙醇、尿素等。

2.3 引氣劑

引氣劑不僅引氣而且具有普通減水劑的減水率，使用引氣劑可提高砼的勻質性、改善和易性，增大新拌砼的粘聚性，防止泌水和離析。引氣劑所引空氣含量增大了砼中水泥漿的體積，可提供富漿平整的表面。使用引氣劑可減少干縮和溫縮變形，提高了抗凍性、抗?jié)B性，緩解了堿集料反應和化學侵蝕膨脹，改善了水泥砼的耐候，增強了耐久性。引氣劑主要有文松樹脂、松香皂、有機植物皂角素等。

3 外加劑使用中應注意的問題

3.1 適應性檢驗

必要時應進行適應性檢驗，對不適應的外加劑不得使用，當水泥品種等級、生產(chǎn)廠家變動或水泥混凝土性能發(fā)生變動時，都應重新檢驗外加劑對水泥的適應性，外加劑對水泥的適應性比較復雜不適應性主要有化學不適應和劑量不適應兩種，采用標準稠度的水泥凈漿即可定性檢驗外加劑與所用水泥的化學適應性，化學不適應性的減水劑不但不減水反而增水，顯然不能使用，外加劑的摻量主要取決于水泥中的鋁酸三鈣含量偏高或偏低、細度大，則適應性差，外加劑摻量的不適應性表現(xiàn)在減水率上，試驗最大摻量不能滿足減水率的時候，應更換外加劑或水泥品種。

3.2 外加劑產(chǎn)品質量檢驗

外加劑產(chǎn)品質量檢驗包括以下內容

(1)產(chǎn)品質量說明書應說明產(chǎn)品的主要化合物，廠家自檢的水泥混凝土基本物理力學性能，推薦摻量的范圍等。

(2)由省部、地廳級質檢單位或外加劑檢驗機構提供的外加劑質量合格證書。

(3)由省部、地廳級提供的新產(chǎn)品鑒定證書，國家專利局或省專利局提供的新產(chǎn)品專利證書。

(4)由省部、地廳級質檢單位或外加劑檢驗機構提供的產(chǎn)品勻質性檢驗報告。

3.3 計量精度要求

水泥路面混合料的外加劑摻量，一般應以膠凝材料總量的百分率表示，各種原材料攪拌時的計量精度應符合相關要求。為滿足計量的精確度，對摻量極少的外加劑必須采取特殊方法計量，如引氣劑的摻量很小，用一般方法加入到每盤混合料中，精度肯定超標，必須采取先用天秤稱出每盤需用的重量，裝入一個紙袋中在拌和時加入，這樣摻量的精度就非常高了。

3.4 控制外加劑的堿含量

當集料具有堿活性時，應嚴格控制外加劑帶入水泥路面的堿量不應超1.0 kg/m3，有些外加劑含有一定的堿量或其他形式的堿，根據(jù)推算，早強劑及早強減水劑的堿含量為20% ～40%，速凝劑中15% ～20%，膨脹劑中占0.4% ～3%，高濃型萘系高效減水劑中占5%～10% 低濃型萘系高效減水劑中占15%～20%，使用這些外加劑時，堿含量均有所增加，因此，不僅應有明確的堿含量控制規(guī)定，而且在產(chǎn)品說明書中應表示產(chǎn)品的堿含量數(shù)據(jù)。

4 結論

混凝土外加劑可改善新拌混凝土的和易性、調節(jié)凝結時間、改善可泵性、改變硬化混凝土強度發(fā)展速率、提高耐久性、增強抗裂性、保證結構動載特性等。但選擇和使用不當也可能帶來施工困難或造成工程質量問題，所以要充分了解不同外加劑的特性，正確選擇外加劑，嚴格把好質量關，為水泥砼施工質量保駕護航。

［1］ 交通部公路科學研究院.公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南［J］.2006，(1).

［2］ 何梁，王曉輝.混凝土外加劑的應用技術［J］.內蒙古水利，2007，(1).