水泥混凝土外加劑的性能及發展的相關思考

王 強

(山西八建集團有限公司,山西 太原 030027)

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水泥混凝土外加劑的性能及發展的相關思考

王 強

(山西八建集團有限公司,山西 太原 030027)

介紹了水泥混凝土外加劑的種類，分析了外加劑對水泥混凝土產生的積極與消極作用，并探討了水泥混凝土外加劑使用方式的改進措施，最后提出了水泥混凝土外加劑的發展方向。

水泥混凝土，外加劑，抗壓強度，減水劑

城市建筑工程規模的發展，給水泥混凝土性能也提出了新的要求與標準，而為了確保混凝土材料的性能與質量能符合當今工程建設的新需求，應用外加劑做混凝土的性能優化就是重要的完善手段之一。伴隨我國社會經濟進步與建筑工程的發展擴大，工程施工對水泥混凝土材料的需求也愈發增大，對其材質性能的標準與要求也在與日俱增。混凝土外加劑作為能有效改善混凝土性能的施工手段，自誕生伊始就為各國工程建筑所應用與實踐，為混凝土效用的提升與建筑工程的質量規模進步提供著助力。然而外加劑對水泥混凝土的影響并不全是正面的效用，它也會對混凝土產生負面作用損害其性能與應用，因此對各種類的混凝土外加劑的正反面作用、應用中應注意的問題都予以研究分析，才能避免水泥混凝土受外加劑負面效用影響，并促進外加劑的進一步發展應用。

1 外加劑對水泥混凝土性能的作用影響

1.1 水泥混凝土外加劑的種類

外加劑是在水泥混凝土拌和前后或拌和階段中通過少量摻入其中(摻入量通常不超出其質量的5%)，以達到改善混凝土性能的目的。混凝土外加劑的種類繁多，其按應用種類可分為強化混凝土流動性(減水劑)、改善混凝土凝結速度與硬化能力(早強劑)、提升混凝土物理性能(膨脹劑)與阻銹著色等其他用途共四大類別。

1.2 外加劑對水泥混凝土性能的積極效用

為分析各種類外加劑對水泥混凝土性能的具體影響效用，對各類常用的外加劑進行逐一試驗，所得工作性能變動情況如表1所示，其中MG指代木鈣類減水劑，N1代表萘性減水劑，J1指代聚羧酸減水劑，ZQ代表早強劑，PZ指代膨脹劑。

表1 摻入各類外加劑后混凝土各項工作性能的指標

1)混凝土表觀密度。由表1中可知混凝土的表觀密度在加入外加劑后普遍較高，這是由于外加劑的摻入使混凝土粘度發生縮減效用，使混凝土本身的流動性增加并出現擴展。混凝土顆粒在擴展作用下得到進一步緊密的填充影響，使水泥混凝土的表觀密度增大，結構也變得更為牢固。

2)混凝土凝結時間，表1中顯示加入高效減水劑能對水泥混凝土的凝結時間有較好的延長作用，其影響原理在于外加劑所含有的緩凝部分對水泥混凝土能起到一定程度減緩凝結的功用，從而延長初凝與終凝所用期限。其中萘系與聚羧酸減水劑作用的凝結時間大致相同，而摻入早強劑與膨脹劑對混凝土的緩凝影響與各類減水劑基本一致。

外加劑除了能對混凝土工作性能有所強化外，其對混凝土的力學性能也有正面的積極影響，以抗壓強度為例，將各種類外加劑對混凝土的強度作用做試驗檢測，可發現各種類的外加劑摻入混凝土后其抗壓強度的變動趨勢在28 d之前基本保持一致，只是強度上有所區別。其中3 d～7 d的早期強度提升最為顯著，其攀升幅度少則28%多則78%，其作用原理在于雖有外加劑的摻入，但總的水灰比固定不變，因而使用水量發生下降，進而優化其混凝土的抗壓強度。而后期強度增速放緩甚至出現降低，是因摻入膨脹劑后水泥用量減小而導致其膨脹延伸，進而影響混凝土結構的致密性，弱化其抗壓強度。

1.3 外加劑對水泥混凝土性能的消極效用

實際上外加劑對水泥混凝土性能提升的前提是對其正確合理地使用，一旦在使用方式與劑量等方面出現偏差，就會給混凝土造成消極影響。

1)外加劑劑量使用不當。如前文所言高效減水劑的摻入對混凝土會產生緩凝效用，一旦所用劑量過大，不但不會使緩凝作用增強，反會給混凝土增加離析與坍落隱患，進而影響混凝土的輸送卸料乃至危害其強度質量。而如果摻入劑量過少，混凝土就無法達到預期的緩凝效用，影響其結構強度與施工作業。而早強劑的過量使用會對混凝土造成離析影響并誘發其導電性的激增，給混凝土帶來開裂危害。

2.營銷技術。營銷就是通過溝通，使目標觀眾或聽眾賞識你的產品、服務或公司給他們提供的優勢、利益收效或保護的能力，最終購買產品。營銷看似簡單地形存于社會生活的各個角落，但其原理、背景及運行機理卻極為復雜，涉及心理學、禮儀學、社會學、經濟學、管理學等多學科的交叉運用。因此，營銷的過程亦是軟技術運用的過程。

2)外加劑成分過多或混亂。對外加劑的使用還需注意避免其成分的過度混雜，例如早強劑、萘系減水劑與防凍劑。這三類外加劑單獨應用均能為混凝土的性能優化提供幫助，但若同時混合摻入，不但會令混凝土的堿性度數值增高，使水泥混凝土的強度增長變得極為緩慢影響其性能與應用，還會與混凝土的活性骨料產生堿性反應，而這一反應的作用時期較為漫長，在水泥混凝土澆筑適用后仍會在若干年內發生持續作用，影響混凝土的安全與使用壽命。

2 水泥混凝土外加劑的應用改進與發展方向研究

基于外加劑對混凝土性能如此重要的功用，并考慮其應用不當造成的負面影響問題，在外加劑進行推廣應用與發展研究中，應對以下幾個方面予以注意與分析。

2.1 對外加劑使用方式的改進分析

如前文所言外加劑使用不當會給混凝土性能帶來負面效用，為提升外加劑的應用標準與經濟效益，就其劑量、應用范圍與摻入方式等使用手段進行全面的改進就是最主要的外加劑完善措施。如需配制體積較為龐大的水泥混凝土時，根據各外加劑應用性能與范圍，選用具有較好的減縮能力與強化水泥水化熱、放熱強度的萘系減水劑予以摻加。而若需配制耐用性較好的水泥混凝土時，則可以將具有減速性能的聚羧酸外加劑與引氣劑復合摻入，以滿足混凝土的耐用性能需求。在摻入外加劑時后摻法(混凝土加水攪拌一段時間后再加入外加劑做進一步的拌和)比起同摻法(外加劑與混凝土材料一同拌和)能保持混凝土外加劑濃度的相對穩定，并節省減水劑的用量。因此，在摻入時一般首選后摻法；外加劑本身也分有粉劑與水劑兩類，及時確定了使用的外加劑種類，在摻入時也應計算摻量占混凝土質量的百分比選擇應用粉劑或水劑。

2.2 外加劑發展方向研究

1)復合型外加劑。

2)高效減水劑的流動性、高強度發展。

高效減水劑的研制為混凝土強度與凝結時間的提升帶來了極為重要的作用，不僅普遍增加了混凝土結構的平均強度與極限強度，還顯著改進了混凝土的流動性，進而優化混凝土施工作業的效率與節省造價成本。而為了適應現代建筑工程對混凝土強度與流動性的進一步需求，將高效減水劑向高強與流態化方向做更深入的研究與試驗，把其對混凝土強度與凝結性能的影響做更優化的發展，是未來減水劑最注重的應用進步趨勢之一。

3 結語

外加劑的摻入對水泥混凝土的性能質量起著關鍵的提升作用，但為應對其使用時可能產生的負面影響，對外加劑的用量、摻法等手段都應嚴加把控，確保外加劑發揮其應有的作用與效果。而外加劑的不斷實踐應用也為其提供了新的發展需求與方向，使其從復合型與高強度、流動性等方面予以技術研究與進步，保障其效用能符合混凝土的性能要求。

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[4] 高升輝.淺談混凝土外加劑與水泥適應性對混凝土性能的影響[J].科技與企業,2012(6):176，178.

The related thinking on performance and development of cement concrete admixture

Wang Qiang

(ShanxiEighthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030027,China)

This paper introduced the kinds of cement concrete admixtures, analyzed the positive and negative effect of admixture to cement concrete, and discussed the improvement measures of cement concrete admixture using ways, finally put forward the development direction of cement concrete admixtures.

cement concrete, admixture, compression strength, water reducing agent

1009-6825(2016)22-0113-02

2016-05-24

王 強(1978- )，男,工程師

TU528.45

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