摘要：隨著水工混凝土在水工建筑物中的應(yīng)用越來越廣泛，提高水工混凝土的質(zhì)量和改善水工混凝土性能的要求越來越迫切。而在水工混凝土拌合物中摻加減水劑就是提高水工混凝土質(zhì)量和改善其性能的有效途徑之一。

關(guān)鍵詞：減水劑；改善；水工混凝土；性能

中圖分類號(hào)：[TU528.36]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2012）-02-0206-1

0 前言

水工混凝土在施工過程中為了保證其具有一定的流動(dòng)性，一般施工單位總是要向水工混凝土拌合物中多加水，通常加水量要達(dá)到水泥重量的35%-65%，而水工混凝土在硬化時(shí)同其中的水泥起水化作用而產(chǎn)生的水大約占水泥重量的20%左右，這樣就導(dǎo)致水工混凝土中將有25%-45%的水對(duì)于水泥的水化來講是多余的。

加水量過多，作為膠結(jié)材料的水泥的膠質(zhì)將被沖淡，水泥漿對(duì)砂和石子的膠結(jié)能力則隨著膠質(zhì)被水沖淡的程度而減小，直接導(dǎo)致水工混凝土的強(qiáng)度降低。另一方面，總加水量中除了一部分同水泥化合的水以外，凡是多余的水分，將在水工混凝土硬結(jié)的過程中慢慢蒸發(fā)出來，使水工混凝土內(nèi)部生成無數(shù)細(xì)小而相互連通的毛細(xì)孔體系，這樣就減小了水工混凝土的有效斷面，使水工混凝土強(qiáng)度受到影響，而且由于這許多連通的氣孔，造成了水工混凝土的許多缺點(diǎn)，比如水工混凝土的抗凍性、抗侵蝕性、抗?jié)B性，以及水工混凝土中鋼筋的防銹蝕的能力將會(huì)大大降低。水灰比同上述這些水工混凝土耐久性的關(guān)聯(lián)盡管不像水灰比和強(qiáng)度那樣直接，但在相同的條件下，水灰比越低，水工混凝土的耐久性就越好。所以要保證水工混凝土的強(qiáng)度和耐久性，在相同的條件下，使用減水劑能夠降低水工混凝土拌合物的水灰比，減小水工混凝土內(nèi)部的孔隙，使其更加密實(shí)。

1 減水劑對(duì)水工混凝土性能的改善

水工混凝土中摻入減水劑后，由于拌和水量的減少以及外加劑的物理、化學(xué)作用，對(duì)水工混凝土的各項(xiàng)性能產(chǎn)生了一系列的影響，這種影響可以從水工混凝土拌和物、水工混凝土在硬化過程中的性質(zhì)變化反映出來。

1.1 對(duì)水工混凝土拌和物性能的影響

和易性。減水劑的通常減水率大約在5%-25%之間。如果不減少用水量，由于減水劑的加入，常可使坍落度增大10厘米左右，則使水工混凝土拌合物的流動(dòng)性增大，同時(shí)使水工混凝土的塑變值提高，使混凝土拌合物對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)較為敏感，提高水工混凝土的可塑性，保證水工混凝土具有較好的工作度，明顯改善水工混凝土的和易性，可使水工混凝土在拌合30分鐘內(nèi)仍不影響混凝土的澆筑和振搗。

由于減水劑的使用顯著增大了水工混凝土的流動(dòng)性、坍落度，改善了水工混凝土拌合物的性質(zhì)，使之均勻、不離析、不泌水，可有效改善骨料級(jí)配不佳而易離析的水工混凝土拌合物和易性，使之易振搗，改善水工混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工條件，加快施工進(jìn)度，特別適用于泵送水工混凝土、水下灌注及鋼筋密集的水工混凝土的施工。

坍落度及工作度變化。減水劑增大水工混凝土坍落度損失，即減水劑水工混凝土拌合物從攪拌機(jī)中出料之后，如果停放一段時(shí)間，其坍落度將逐漸減小，而且其減小的速率較不摻者為大。但是減水劑同時(shí)又使水工混凝土具有了另一方面的特性，就是它的工作度的變化卻較不摻者小，即盡管減水劑水工混凝土的坍落度較小，但一經(jīng)振搗，立即表現(xiàn)出良好的塑性而不致影響水工混凝土的澆筑及振搗。因此，對(duì)于水工混凝土的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸或拌合后的某些間歇，不必因其坍落度的損失而過分擔(dān)心。

1.2 對(duì)水工混凝土凝結(jié)及硬化過程中性能的影響

凝結(jié)時(shí)間。多數(shù)減水劑或多或少都有減緩水工混凝土凝結(jié)的作用。但是根據(jù)工程的不同需要，可調(diào)整減水劑的組成成分，使其具備緩凝型、促凝型和早強(qiáng)型等多種功能。比如夏季或間歇性水工混凝土施工時(shí)可摻入緩凝型減水劑。

泌水性。將減水劑水工混凝土和不摻減水劑的水工混凝土在相同條件下各自拌和后，分別稱取相同數(shù)量裝入容器中，振搗密實(shí)后以相同的傾角置放1小時(shí)，從盛不摻減水劑的水工混凝土容器中用吸管陸續(xù)吸出泌出的清水約25毫升，而盛減水劑水工混凝土的容器中則無泌水。所以減水劑可減少水工混凝土的泌水量和泌水速率，原因就在于水泥漿的粘性由于水泥顆粒的靜電相斥分散而減小，引進(jìn)氣泡的存在使單位體積內(nèi)拌合物的比表面積增加，所以整個(gè)系統(tǒng)的粘性又有所增大，因此泌水性由總拌水的減少及氣泡存在而減小。

水化熱。摻入減水劑后，水工混凝土在28天以內(nèi)的總發(fā)熱量與不摻者基本相同。但多數(shù)減水劑能推遲水泥水化熱峰值的出現(xiàn)時(shí)間。如果應(yīng)用減水劑在保持一定和易性的條件下減少水泥用量，則可相應(yīng)地使水工混凝土的水化熱得到降低。

2 對(duì)硬化水工混凝土性能的影響

2.1 強(qiáng)度

由于減水劑使水工混凝土的加水量降低，生產(chǎn)同樣流動(dòng)性的混凝土，摻入減水劑就可以比不摻時(shí)用小得多的水灰比，因而其游離水造成的毛細(xì)孔就少，內(nèi)部結(jié)構(gòu)就比較密實(shí)；另一方面，減水劑的分散作用可使粘聚在一起的水泥粒群分散，增加了水泥顆粒的水化點(diǎn)，水化程度增加，更充分發(fā)揮了水泥的膠凝作用，使水泥顆粒的分布更均勻了，改善了水泥砂漿或混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，所以減水劑能提高水工混凝土的抗壓強(qiáng)度。除非過分緩凝的減水劑，通常在24小時(shí)后便可以看到抗壓強(qiáng)度的提高。7天和28天抗壓強(qiáng)度的提高率常在10%-30%之間，甚至可以達(dá)到40%。2天至3天內(nèi)的提高率還要高些。由于抗壓強(qiáng)度的提高，相應(yīng)的水工混凝土抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度，以及鋼筋的握裹力等都有所提高，但它們的提高率不及抗壓強(qiáng)度的高。

由于減水劑能顯著提高水工混凝土的早期強(qiáng)度，通常將其用于可提前拆模、吊運(yùn)安裝的水工混凝土構(gòu)件的施工中，這樣可加速水工混凝土預(yù)制件模板的周轉(zhuǎn)，節(jié)約場(chǎng)地，提前工期。

2.2 水工混凝土的變形性能

通常，減水劑水工混凝土的彈性模量有所增大，徐變度略小。減水劑水工混凝土的收縮，一般說來，在早期有中等程度的增大，而后期則與不摻者相同或略小。減水劑中不含加速或催化水泥水化和凝結(jié)過程的成分時(shí)，其增大早期收縮的作用是很有限的。

2.3 其他

由于減小了水灰比，減水劑水工混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，抗蝕性、耐磨性及水工混凝土中鋼筋的抗銹蝕性能等都得到了不同程度的改善。

作者簡(jiǎn)介：唐婧媛，吉林省集安市水利局助理工程師，從事水利工程建設(shè)管理工作，研究方向：水利水電工程建筑；岳福波，吉林省集安市水利局工程師，從事水利工程建設(shè)管理工作，研究方向：水利水電工程建筑；張恒渤，吉林省集安市水利局工程師，從事水利工程建設(shè)管理工作，研究方向：水利水電工程建筑。