淺析混凝土外加劑應(yīng)用中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

【摘 要】本文主要討論了關(guān)于混凝土外加劑的選擇原則、最佳摻量、摻加方法及與水泥適應(yīng)性等幾個(gè)方面的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】混凝土；外加劑；關(guān)鍵問(wèn)題

混凝土外加劑是指混凝土拌和過(guò)程中摻入的， 其摻量小于或等于水泥重量5%， 能保持混凝土的正常性能， 并可以按使用要求對(duì)混凝土改性的物質(zhì)。

外加劑的使用可以降低混凝土的水膠比， 改善新拌混凝土的工作性和控制混凝土的坍落度損失， 并賦予混凝土優(yōu)良的施工性能及高密實(shí)性，使得高強(qiáng)高性能混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)， 并解決了許多工程技術(shù)難題。因此， 混凝土外加劑已經(jīng)成為混凝土不可缺少的第五組分， 但隨著混凝土外加劑的廣泛應(yīng)用，一些應(yīng)用中的問(wèn)題值得引起注意。本文就關(guān)于混凝土外加劑的選擇原則、最佳摻量、摻加方法及與水泥適應(yīng)性等幾個(gè)方面進(jìn)行討論。

1.混凝土外加劑的選擇原則

混凝土外加劑的選擇應(yīng)考慮以下因素：

（1）滿足工程設(shè)計(jì)的需求。根據(jù)設(shè)計(jì)混凝土的不同選擇不同的外加劑， 如高強(qiáng)混凝土采用減水劑或高效減水劑，噴射混凝土采用速凝劑， 有抗?jié)B要求的混凝土應(yīng)采用防水劑等。

（2）根據(jù)施工環(huán)境和要求選擇。在選擇混凝土外加劑時(shí)應(yīng)考慮施工環(huán)境的不同及施工要求來(lái)選擇。如在冬季施工時(shí)應(yīng)選擇防凍劑，夏季施工采用緩凝劑，鋼管混凝土可采用自密實(shí)性外加劑等。

（3）應(yīng)通過(guò)比較來(lái)確定外加劑。現(xiàn)在，混凝土外加劑種類、品牌繁多， 各外加劑的效果、價(jià)格亦不同，可通過(guò)比較來(lái)選擇最經(jīng)濟(jì)的外加劑。

（4）要保證質(zhì)量要求。現(xiàn)在，外加劑生產(chǎn)廠家眾多，各廠家信譽(yù)、質(zhì)量參差不齊。因此，在選擇時(shí)一定要選擇信譽(yù)好、質(zhì)量保證的廠家。所選擇的外加劑要進(jìn)行質(zhì)量鑒定，以確保質(zhì)量。

（5）選擇的外加劑要與所選用的水泥相適應(yīng)。

2.混凝土外加劑的最佳摻量

外加劑的摻量并非愈大愈好， 其摻量有一定適用范圍。需要指出的是，最佳摻量不應(yīng)該在飽和點(diǎn)摻量附近，絕大部分減水劑在飽和點(diǎn)摻量附近是非常敏感的，混凝土生產(chǎn)中細(xì)小的波動(dòng)都有可能造成混凝土性能很大的變化。如果最后確定的外加劑摻量非常靠近飽和點(diǎn)摻量，說(shuō)明這種產(chǎn)品不是合適的產(chǎn)品。因此，除了混凝土性能試驗(yàn)外，還需要進(jìn)行外加劑和配合比的敏感性試驗(yàn)，以確定外加劑的最佳摻量工作范圍和混凝土配合比允許波動(dòng)的范圍。

不同品種或同一品種不同廠家的外加劑可能有不同的最佳摻量工作范圍。在此范圍內(nèi)性能（如減水率、凝結(jié)時(shí)間、含氣量等）與摻量的關(guān)系應(yīng)接近于線性關(guān)系，也就是混凝土性能的變化隨外加劑摻量的變化是可預(yù)測(cè)的。超出這個(gè)范圍，混凝土的性能變化對(duì)外加劑的摻量非常敏感，各種問(wèn)題可能隨時(shí)發(fā)生，如離析、泌水，或凝結(jié)時(shí)間超長(zhǎng)，或含氣量超高等等。最佳工作范圍越小，混凝土生產(chǎn)的操作管理難度越大。通常而言，外加劑在最佳摻量工作范圍內(nèi)性價(jià)比是最好的。

3.外加劑的摻加方法

在混凝土攪拌過(guò)程中，外加劑的摻加方法對(duì)外加劑的使用效果影響較大，也影響了外加劑的摻量。如減水劑摻加方法大體分為先摻法﹑同摻法﹑后摻法。

先摻法，即外加劑干粉先與水泥混合，然后再與砂、石、水一起攪拌。此種方法對(duì)萘系高效減水劑效果較差，采用此種方法應(yīng)將外加劑先與水泥充分?jǐn)嚢琛?/p>

同摻法，即在攪拌混凝土?xí)r將外加劑與水一起加入到混凝土中， 此方法是最為常用的一種方法。

后摻法，即在混凝土攪拌好后將外加劑一次或數(shù)次加入到混凝土中（ 需經(jīng)二次或多次攪拌）。后摻法又分為滯水法和分批添加法。滯水法即在攪拌混凝土過(guò)程中，外加劑滯后于水1～3min加入；分批添加法即分批摻入外加劑。后摻法有多種優(yōu)點(diǎn)，可補(bǔ)償和恢復(fù)坍落度值，減少減水劑的摻量。如對(duì)于萘系高效減水劑，為了避開(kāi)水泥中的C3A成分的選擇性吸附，以后摻法為好；又如木鈣類減水劑，由于其作用機(jī)理是大分子保護(hù)作用，故不同的摻加方法影響不顯著。

影響外加劑摻加方法的因素主要有水泥品種、減水劑品種、減水劑摻量、摻加時(shí)間及復(fù)合的其他外加劑等。因此，使用外加劑時(shí)要根據(jù)工程特點(diǎn)、材料情況和施工條件通過(guò)試驗(yàn)確定。

4.減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性

我國(guó)的水泥產(chǎn)品品種較多，即使是五大通用水泥，由于當(dāng)前水泥的比表面積過(guò)大、不明成分的助磨劑的使用、熟料礦物中C3A含量多、含堿量大、熟料硫酸鹽化程度較低、摻和料的普遍使用等等問(wèn)題的普遍存在，使外加劑與水泥的兼容性問(wèn)題變得更加復(fù)雜。

硅酸鹽水泥熟料的四種礦物成份中對(duì)減水劑使用效果影響最大的是C3A，C3A發(fā)熱量最高，高水化熱導(dǎo)致混凝土坍落度損失加快。

其次增大水泥比表面積會(huì)提高水泥的水化速度，從而提高水泥的早期強(qiáng)度，但是對(duì)后期強(qiáng)度并沒(méi)有提高的功能。而且水泥細(xì)度越大混凝土抗凍性越差，抗拉強(qiáng)度也越低。

再者過(guò)量的堿會(huì)和集料中的活性物質(zhì)SiO2反應(yīng)，生成膨脹性的堿硅硫酸鹽膠凝，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，同時(shí)降低了減水劑對(duì)水泥漿體的塑化作用，使水泥漿體流動(dòng)性損失加快，凝結(jié)時(shí)間急劇縮短。另一方面水泥中的可溶性堿含量過(guò)低時(shí)也會(huì)引起混凝土坍落度損失過(guò)快的現(xiàn)象。

外加劑在混凝土中實(shí)際減水率受水泥物理化學(xué)性能的影響而波動(dòng)是一種正常的性能表現(xiàn)，但是它與水泥膠凝材料相互作用的機(jī)理十分復(fù)雜，減水劑與水泥是否相適應(yīng)， 對(duì)新拌混凝土拌合物的和易性有很大影響。故外加劑用于混凝土?xí)r必須做與水泥的兼容性試驗(yàn)。

5.摻外加劑時(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)調(diào)整

一般地說(shuō)， 外加劑對(duì)混凝土配合比沒(méi)有特殊要求，可按普通方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在減水或節(jié)約水泥的情況下，應(yīng)對(duì)砂率、水泥用量，水灰比等作適當(dāng)調(diào)整。

砂率對(duì)混凝土的和易性影響很大，為了提高混凝土的粘聚性和保水性， 保證粗集料之間有足夠的砂漿層，又不致于因降低水泥漿的潤(rùn)滑作用而影響混凝土的流動(dòng)性，因此砂率可適當(dāng)降低。若砂率偏高，則降低幅度可增大，因?yàn)檫^(guò)高的砂率不僅影響混凝土強(qiáng)度，也給成型操作帶來(lái)一定困難。具體配比均應(yīng)由試配結(jié)果來(lái)確定。

混凝土中摻用減水劑均有不同程度節(jié)約水泥的效果， 使用普通減水劑可節(jié)約5%-10%，高效減水劑可節(jié)約10%～15%，用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制混凝土，摻減水劑可節(jié)約更多的水泥。

摻減水劑混凝土的水灰比也應(yīng)根據(jù)所摻品種的減水率確定，原來(lái)水灰比大者減水率也較水灰比小者高。在節(jié)約水泥后為保持坍落度相同， 其水灰比與未省水泥時(shí)相同或者增加約0.01～0.03。

6.結(jié)論

外加劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用， 使混凝土進(jìn)入了高性能時(shí)代，外加劑已經(jīng)成為混凝土的重要組成部分， 因此在外加劑應(yīng)用過(guò)程中， 做好以上幾點(diǎn)對(duì)外加劑的合理使用及保證混凝土的質(zhì)量有著積極的作用。、

【參考文獻(xiàn)】

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 8076-1997 《混凝土外加劑》.