劉大鵬，樂(lè)雪萍

(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司)

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混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性問(wèn)題分析

劉大鵬，樂(lè)雪萍

(江西省高速公路投資集團(tuán)有限責(zé)任公司)

混凝土中添加外加劑是一種對(duì)性能改進(jìn)的通常做法，但是外加劑是從物理和化學(xué)方式對(duì)混凝土性能進(jìn)行干預(yù)，此時(shí)外加劑必然會(huì)對(duì)水泥性能產(chǎn)生影響，因此分析外加劑的作用機(jī)理，并分析其對(duì)水泥的適應(yīng)性，以此提出提高外加劑選擇的措施，以此提高路橋施工的質(zhì)量。

水泥混凝土；改性外加劑；適應(yīng)性分析；調(diào)整措施

1 外加劑對(duì)水泥性能的影響

1.1 減水劑的適應(yīng)性分析

混凝土拌合過(guò)程中經(jīng)常利用減水劑對(duì)其進(jìn)行性質(zhì)調(diào)整，減水劑的作用就是利用其水化學(xué)反應(yīng)形成一個(gè)保護(hù)膜，改變材料對(duì)水分子的微觀性能，從而提高材料的塑化性指標(biāo)，從而達(dá)到減水的效果，控制混凝土的泌水或者離析。減水劑可以對(duì)水泥產(chǎn)生影響，改變其膠凝性質(zhì)，利用減水劑對(duì)電荷的改變，來(lái)增加水泥材料的表面電子活性，從而促進(jìn)相互斥力而增加顆粒分散性。這樣的干擾可以破壞水泥的凝膠性，釋放多余的水分，提高混凝土中的自由水分子。減水劑在應(yīng)用中其摻入量以及性能都會(huì)影響水泥的理化性能。所以必須在混凝土的拌合中合理的選擇減水劑的種類(lèi)，使之與水泥材料進(jìn)行結(jié)合，提高質(zhì)量。

1.2 緩凝劑的適應(yīng)性分析

緩凝劑所體現(xiàn)的就是控制混凝土凝固時(shí)間效果，通過(guò)這樣的方式可以幫助混凝土實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途運(yùn)輸以及澆筑性能，即保持一定的流動(dòng)性，為施工做好準(zhǔn)備。主要是方便水泥澆筑，運(yùn)輸?shù)?，其不?huì)對(duì)混凝土硬化后的性能產(chǎn)生影響。按照化學(xué)組分看，緩凝劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)之分。一般而言，多數(shù)有機(jī)緩凝劑是表面活性較高的材料，吸附在凝膠材料以及液體、顆粒的固體和液體邊界上。提高骨料表面活性；大量的水分子依靠親水基得到吸附，形成一個(gè)較厚的水分子膜，從而改變了混凝土的凝結(jié)的過(guò)程，使得晶體和顆粒之間產(chǎn)生屏蔽。某些緩凝劑的分子中有特殊離子，可以和游離的鈣結(jié)合形成不溶于水的鹽，這些鹽在固體顆粒表面吸附從而使得水化過(guò)程變緩。

實(shí)際的無(wú)機(jī)緩凝劑都可以通過(guò)復(fù)雜的理化過(guò)程變?yōu)閺?fù)鹽形式，在水泥的表面形成一個(gè)隔水層，利用微觀分子的作用對(duì)水分蒸發(fā)和結(jié)合進(jìn)行影響，從而形成緩凝的最終效果。下表1就是以三聚磷酸鈉為緩凝劑時(shí)，水泥的終凝情況。

表1 三聚磷酸鈉緩凝劑水泥適應(yīng)時(shí)間

緩凝劑在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意品種的選擇與用量的關(guān)系，這些將直接影響水泥對(duì)其適應(yīng)性。如果選擇不當(dāng)就容易導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降過(guò)早，導(dǎo)致終凝強(qiáng)度降低等情況。這是因?yàn)榫從齽┮鸬哪Y(jié)過(guò)緩，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的水分流失加快，水泥水化不足。因此在選擇緩凝劑的時(shí)候必須考慮緩凝劑與水泥之間的適應(yīng)性，通過(guò)檢測(cè)進(jìn)行對(duì)比，并考慮施工工藝以及季節(jié)的因素，嚴(yán)格的控制摻量，而提高強(qiáng)度。

1.3 膨脹劑的適應(yīng)性分析

混凝土在實(shí)際的使用中，因?yàn)樗嘣谒磻?yīng)的作用下會(huì)出現(xiàn)一種先膨脹后干縮的情況，從實(shí)際檢測(cè)中可以發(fā)現(xiàn)，水泥構(gòu)件在后期養(yǎng)護(hù)中都會(huì)出現(xiàn)干縮的情況，尤其是大型的混凝土構(gòu)件在施工后往往會(huì)改變?cè)械男誀?，試?yàn)檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)水泥量380 kg/m3時(shí)，干縮比例最大為34 ml/m3，因此采用膨脹劑就是為了改變干縮的范圍，增加混凝土凝結(jié)后的體積，從而提高構(gòu)件的質(zhì)量。通常在采用的是鋁酸鹽對(duì)混凝土進(jìn)行膨脹性質(zhì)改變，因?yàn)榕蛎浀脑聿煌渑c水泥的適應(yīng)性也就存在差異。

2 水泥與外加劑不適應(yīng)的直接后果

2.1 混凝土凝結(jié)異常

外加劑對(duì)混凝土的影響是從多個(gè)方面的，但是其中最為關(guān)鍵的就是混凝土的凝結(jié)性能，而其中水泥就是最為重要的材料。如果外加劑與水泥之間產(chǎn)生不良反應(yīng)，則直接導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)異常，如減水劑與水泥之間如果出現(xiàn)不良反應(yīng)，就會(huì)直接導(dǎo)致水泥凝結(jié)的效果，而使得混凝土出凝結(jié)過(guò)早且強(qiáng)度變差的情況。

2.2 混凝土工作性能下降

混凝土的基本性能是其保障施工順利進(jìn)行的重要指標(biāo)，如果水泥和外加劑之間不能形成良性結(jié)合，就會(huì)導(dǎo)致其工作性能下降。如在運(yùn)輸和泵送澆筑中，如果出現(xiàn)流動(dòng)性改變，泌水或者離析會(huì)導(dǎo)致和易性改變，且容易導(dǎo)致泵送不利的情況，而影響連續(xù)施工。還有些情況下容易導(dǎo)致混凝土初凝時(shí)間推遲，且不能保證性狀完整等情況。

2.3 混凝土的強(qiáng)度下降

外加劑與水泥之間的適應(yīng)性出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響水泥的硬化，甚至是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度降低，而不能形成均勻的固態(tài)形式，從而導(dǎo)致整個(gè)工程受到影響。

3 提高外加劑與水泥適應(yīng)性的階段性控制措施

(1) 材料選擇階段：混凝土說(shuō)到底是復(fù)合材料，及時(shí)外加劑的用量在少也是必要材料之一，因此混凝土施工初期必須進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇外加劑、水泥等材料是必須對(duì)其適應(yīng)性進(jìn)行試驗(yàn)與分析，提出合理的配比方案和材料規(guī)范。

(2) 摻入拌和階段：改變外加劑的摻入時(shí)間，采用后摻法或者滯水法進(jìn)行摻入；二次添加方式，出廠混凝土坍落度應(yīng)進(jìn)行控制，使用前利用外加劑溶液進(jìn)行摻入，采用強(qiáng)力攪拌的方式進(jìn)行溶入，坍落度從100 mm提高到140 mm。

(3)施工階段：應(yīng)在使用前對(duì)材料包括外加劑進(jìn)行檢驗(yàn)；同時(shí)保證其質(zhì)量沒(méi)有變質(zhì)或者污染；對(duì)原材料的溫度進(jìn)行控制，應(yīng)季節(jié)進(jìn)行溫度調(diào)整。

[1] 王有杰.混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性研究[J].公路,2014，(12):215-216.

[2] 戈軍.聚羧酸系外加劑與水泥的相容性研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2014，(6):30-31.

[3] 劉廣軍.淺談商品混凝土使用水泥與外加劑適應(yīng)性[J].江西建材,2014，(1):58-59.

[4] 焦敬璽,蔡曉波.水泥及新拌混凝土與外加劑適應(yīng)性研究[J].中國(guó)水泥,2014，(5):145-146.

[5] 張麗,武俊峰,盧海明.談外加劑與水泥的適應(yīng)性及對(duì)混凝土性能的影響[J].內(nèi)蒙古水利,2013，(2):361-362.

[6] 鞏立華,劉艷新.混凝土外加劑與水泥相容性的探討[J].建材技術(shù)與應(yīng)用,2013，(11):115-116.

[7] 高升輝.淺談混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性對(duì)混凝土性能的影響[J].科技與企業(yè),2012，(3):62-63.

[8] 孫振平,蔣正武,王培銘．混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施[J].建筑材料學(xué)報(bào),2010，(6):87-89．

2015-02-11

劉大鵬(1977-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：公路橋梁施工、養(yǎng)護(hù)。

U416.1

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1008-3383(2015)11-0054-01