自制海工清水混凝土用外加劑的適應性研究

宮長峰 孟祥震 牛志成 楊斌

摘要：本文首先對于自制的海工清水混凝土進行介紹，其次詳細闡述了實驗的過程以及實驗的具體方法，最后對于三種不同外加劑在不同材料之間的對比分析得出了HAMFC外加劑是當前性能比較優越的外加劑，并且對于混凝土的質量有著很大的幫助。

關鍵詞：清水混凝土;外加劑;適應性研究

在世界能源日益匱乏的環境背景下，當前很多國家政府正在嘗試著用更加清潔的能源去制造混凝土材料，在這個過程中需要技術人員妥善選擇合理的外加劑保證混凝土的成型質量，提高單位的產量，下文筆者將對此進行詳細敘述。

一、自制海工清水混凝土簡介

所謂清水混凝土主要是指在制作過程中能夠一次成型不需要再進行外部裝飾的混凝土類型，主要的特點在于本身具有極強的自然質感、精心設計的裂縫、以及對拉形成的自然狀態，裝飾面的表現組成，該種混凝土材料目前被廣泛應用在建筑工程，民用建筑工程以及公共建筑部分，并且隨著經濟的不斷發展，很多的建筑工程對于混凝土的使用質量，外觀美觀程度和節約型提出了更高的要求，所以在海洋資源豐富的情況下利用清水混凝土將會成為市場的主流趨勢[1]。

利用海洋混凝土資源制作清水混凝土的主要工作原理在于將大量的礦物質成分加入海工的混凝土材料之中，因為在混凝土的組成部分之中，凝膠占據很大一部分，粘度通常比一般物質大，在攪拌過程中工作人員對于物質均勻性和外觀的控制難度比較大，因此為了能夠解決這個問題，需要妥善控制好外加劑的選擇類型和使用的質量，目前使用最為普遍的外加劑類型為聚羧酸，這種外加劑的主要特點為比較敏感，在制作的過程中非常容易導致混凝土出現表面開裂并且外觀質量差的效果，下面我們將詳細討論關于自制海工清水混凝土外加劑的使用效果。

二、實驗過程

（一）材料選擇

材料選擇分為兩個不同的部分，首先對于外加劑的選擇部分而言，在該種類型混凝土制作的過程中通常選擇HAMFC的外加劑，這種材料的自制主要成分包括醚類外加劑，復合氣泡調節劑，緩凝劑等不同的部分。其次對于施工材料的選擇方面，水泥應該選擇華新P.O42.5型號的普通硅酸鹽水泥或者亞東P.O42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰的型號選擇利用2級的粉煤灰，礦粉應該選擇經過S95高級細化之后的礦渣粉，同時注重細骨料和粗骨料兩種不同材料之間的差異性[2]。

（二）方法選擇

在實驗之前應該能夠首先對于膠砂的流動速度進行測試，測試的標準主要參考GB/T2419-2005上面的指標對于水泥膠砂的流動速度進行測定，其次還應該測試實際外加劑的使用性能，這個部分的測試工作需要根據規定的工作指標去測量外加劑混凝土的各項性能指標。最后對于混凝土的成型外觀進行測量，主要測量的方法就是在不同聚羧酸產品配置下的混凝土中測量澆筑的效果，并且利用相同的攪拌效果，鼓搗效果等施工工藝，在經過14個小時以上的靜置之后，比較混凝土的外觀質量。

（三）混凝土外加劑在使用過程中需要注意的幾點問題

混凝土外加劑不同于一般的材料，在制作混凝土的過程中應該注意以下幾個方面的要點，首先能夠根據自身的水泥質量情況和經濟的實力去選擇外加劑的型號，在制作的過程中需要控制好外加劑的使用數量，最后不同外加劑的使用方法是不一樣的，所以在施工之前技術人員應該根據說明書進行具體的操作。

三、實驗結果分析

（一）HAMFC對于水泥的適應性分析

經過試驗分析結果可以發現，對于醚類的減水劑而言，在不同的水泥制作中其實際的性能差異是具有非常大的出入的，例如對于適應性較好的水泥而言，這種減水劑能夠幫助水泥呈現出較好的減水性能和防坍塌的性能，但是對于自身質量較差的水泥而言，將會更加惡化水泥的本身質量，因為這一類的減水劑自身醚類的含量是比較大的，所以對于不同類型的水泥具有較強的適應性，但是綜合對比幾種不同的減水劑發現最終HAMFC的綜合能力是最為優越的。

（二）添加劑對于粉煤灰的適應性研究

工作人員測量了不同粉煤灰分別應用三種不同添加劑的使用效果，在測量的過程中分別根據不同三個時間段膠砂的流動速度和流動損失，結果發現，三種添加劑在三個時間段體現出相同的變化趨勢，都是先增后減，但是在15%的含量之下，所有外加劑的流動速度是最大的，但是粉煤灰的質量超過一定比例時將會嚴重影響減水劑的流動速度，并且在1個小時中流動的變化幅度最大。得出結論為在流動效率方面HAMFC所表現的效率明顯高于其他兩種減水劑[3]。

（三）HAMFC對于礦粉的適應性研究

對于礦粉的研究性分析，同樣利用粉煤灰的檢測方式，選擇三種不同的外加劑分別在三個不同的時間段對于膠砂的流動速度進行測量。但是本次的實驗結果和上次的實驗結果出現略微的出入，主要的表現在于HAMFC和醚類減水劑在這個過程中都是表現出先增后減的效果，但是對于脂類的添加劑而言一直都是呈現下降的趨勢，運用同等礦粉的情況下，HAMFC所能夠表現出的流動速度是最大的，但是經過一個小時之后其流動的速度將會被其他兩種物質所取代。

（四）HAMFC對于清水混凝土影響分析

通過一定的實驗可以發現，對于同樣的清水混凝土而言，運用三種不同型號的聚羧酸減水劑，會發現實驗呈現出不同的反應效果，實驗人員搜集不同添加劑所呈現的外觀質量效果來看，其中對于普通的聚羧酸減水劑而言水泥內部的含氣量是高于其他水泥的，并且在長期使用的使用過程中具有很高的泌水性，使用過程中的表面會出現裂縫，對于早強型號的材料而言這類添加劑雖然含氣量較低，但是坍塌度過大，外觀質量不佳。應用HAMFC后可以發現這種型號的添加劑具有非常優良的性能，使用的效果和國外的其他材料出現很大的類似性。最終能夠確定這種添加劑可以作為清水混凝土的專用添加劑。同時從實驗的數據可以發現普通的聚羧酸外加劑制作的混凝土表面具有很多的氣泡，而早強型號的外加劑制作出來的混凝土表面具有一定的色差，對于HAMFC外加劑而言制作出來的混凝土質量不僅外觀良好，并且使用的性能也是非常優越的[4]。

四、結束語

綜上所述，外加劑的使用對于自制混凝土的使用質量和外觀的效果具有很大的影響，所以筆者希望能夠通過介紹的幾種外加劑對于混凝土的實際應用效果幫助更多的施工團隊選擇適合自身的外加劑類型做出性能更加優越的產品。

參考文獻：

[1]陽俊，沈杰.港珠澳大橋人工島島體立柱C50海工清水混凝土配制技術研究[J].廣東建材，2018（7）：12-14.

[2]孫宗全，劉斌，SUNZongquan，etal.高性能清水混凝土耐腐蝕性能及水化微觀試驗研究[J].公路工程，2014，39（3）：309-313.

[3]張施工.多組分混凝土理論在清水混凝土中的應用鑒定會[J].商品混凝土，2006（5）：32-32.

（作者單位：德州中科新材料有限公司）