研究外加劑對混凝土技術發展的影響

陸正明??

摘要：基于混凝土技術發展現狀與基本要求，分析了外加劑的出現和使用對混凝土技術帶來的切實影響，包括水灰比的降低與因組分增多而使配比設計面臨的復雜性，旨在為解決不利影響，推動混凝土技術更快更好發展提供參考。

關鍵詞：混凝土；外加劑；發展；影響

二十世紀，將混凝土作為主要建筑材料的構筑物與結構物得以快速發展，混凝土也因此成為交通、建筑首選材料。同時，在科技發展的帶動下，外加劑為混凝土創造了更為廣泛的應用前景，使混凝土技術取得重大突破。

1 大幅降低了混凝土的水灰比

減水劑的出現和使用推動了混凝土技術發展，主要體現在混凝土的水灰比從最初的0.5以上降低到低于0.3，使混凝土可以在較短的時間內硬化，極大的提高了強度。比如采用高強混凝土的橋梁與建筑物，不僅工期大幅縮短，還實現了模板的快速周轉。

強度的有效提高因較易檢測，所以很快得到人們認可。但與水灰比降低同時帶來的其它變化，則不容易被發現。比如因水灰比降低而使自生收縮明顯增大，這一現象常發生于早期，即拌和12d之后，甚至更早。隨之產生一系列新的問題：常規混凝土在結束澆筑后要立即進行養護的構件通常是有較大外露面積的大平面，水分從表面散失是造成收縮的主要原因，而較大的水灰比且向上運動的水能補充表面失水，從而避免開裂。對于自生收縮而言，它均勻發生在混凝土的內部，要求大外露面積的構件必須盡早開始灑水養護，但從施工角度講，無論技術水平高低，都是難以操作和實現的[1]。另外，伴隨水灰比不斷減小，在骨料實際質量保持不變的基礎上，填充空隙同時均勻包裹骨料的材料用量必定增大，所以會提高溫升。高溫與低水灰比是實現早強的兩個重要因素，而隨之產生的短時間內快速提升彈性模量、減弱徐變松弛與溫降過程中的收縮，都使得現代混凝土有著不可忽視的易開裂走勢。為了盡可能的減小這種自生收縮，目前已提出很多針對性方式，如將普通骨料替換為預先完成潤濕處理的多孔結構骨料，以起到內部率先養護的作用；添加適量減縮劑來抑制自生收縮；使用低活性摻合料，如石灰石粉和粉煤灰等，配制出具有較低水膠比，但不改變水灰比的新混凝土。

2 混凝土組分不斷增多造成的影響

最早的混凝土只由四部分組成，在骨料用量保持不變的情況下，拌和物和完全硬化的混凝土性能，和水灰比呈現出線性的關系。伴隨混凝土技術日益發展，其組分逐漸增多，除了各類外加劑，還有礦物摻合料，形成多組分型混凝土。

組分的增多時配比設計面臨一定挑戰。由于最初的混凝土組分很少，所以僅通過個人經驗即可確定最佳配比。但在技術發展進程中，組分明顯增多，僅憑經驗確定配比必然會出現很多問題，所以大多改用由廠家在試驗室通過檢驗確定產品質量的新方法，也就是先固定參數，進行多樣品、不同比例的對比試驗，該方法可對產品質量具有的穩定性進行綜合評價與控制，對于混凝土這種重要的工程材料而言，很容易和實際情況與工程相脫離。此類試驗是指將粗細骨料的相關參數固定，再固定水灰比，同時采用純水泥作為空白組，在此基礎上通過對外加劑參數的變化來配制具有相同坍落度的不同拌和物，制成試件并在脫模之后放置到標準環境養生到一定的齡期，最后根據試驗數據確定配比和原材料。

采用以上試驗體系獲取的最終結果，其價值往往有限。這是因為每一種外加劑或者是礦物摻料，對于混凝土自身性能起到的作用，是與試驗過程中被忽視的諸多參數存在密切關聯的，換言之，它們的適用條件各不相同，而且對新拌和硬化的混凝土性能各異的影響規律。比如減水劑所具有的減水率，以及緩凝劑延緩混凝土凝結的時間，均伴隨其它參數變化發生改變。即便可以做到輪流對其它參數進行固定，僅變化某一個參數進行試驗，亦或是借助正交試驗的方法，也難以掌握所有參數間保持的交互作用，獲取具備整體性的最優結果。以粉煤灰混凝土為例進行說明，目前規范指出粉煤灰摻量應控制在25%以內，這對作用的發揮是不利的；如果采用大摻加量，則會因水膠比的明顯降低而表現出良好的技術效果，同時獲得較高的經濟效益?！逗８酃こ袒炷两Y構防腐蝕技術規范》正是在這一結果基礎，將粉煤灰的合理摻加量調整到25%50%[2]。然而，目前很多針對粉煤灰混凝土開展的試驗與研究，依然將不加粉煤灰作為基準，只變化粉煤灰實際摻加量來進行對比試驗，這樣必定會得到伴隨粉煤灰實際摻量的不斷增加，混凝土的強度性能發展速度明顯降低的單一結果。

3 結語

綜上所述，外加劑的出現和使用對混凝土材料及其技術帶來的影響是雙方面的，在推動技術發展的同時也在其它方面帶來了一些問題。所以為了能使外加劑發揮出應用的作用，需要開展針對性試驗來掌握消除負面影響的方法。

參考文獻：

[1]高壽江.外加劑對混凝土技術發展的影響與存在問題[J].吉林工程技術師范學院學報（自然科學版），2015（06）：5961.

[2]蔡黃河，彭振斌.混凝土外加劑的應用與發展[J].科技視界，2015（22）：126127.