張超
摘要:以節(jié)省水泥材料、降低成本造價(jià)、加快施工進(jìn)度、提升混凝土質(zhì)量為目標(biāo),將適量的外加劑加入混凝土當(dāng)中,確保混凝土性能與質(zhì)量滿足國(guó)家施工管理規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)與要求。實(shí)踐中混凝土外加劑的類型豐富多樣,包括:引氣劑、防凍劑、緩凝劑、減水劑、早強(qiáng)劑等等,其功能和使用方法具有差異性。下文中,筆者將結(jié)合個(gè)人從事建筑工程項(xiàng)目施工管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),分析建筑市場(chǎng)上常見的混凝土外加劑類型與功能,總結(jié)混凝土外加劑的應(yīng)用效益。希望以此篇論文為同行業(yè)者提供建議和參考學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:建筑工程項(xiàng)目;外加劑;混凝土;引氣劑;防凍劑;緩凝劑;減水劑;早強(qiáng)劑
伴隨國(guó)內(nèi)社會(huì)主義特色市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建筑產(chǎn)業(yè)的施工技術(shù)也在持續(xù)升級(jí)進(jìn)步,例如混凝土外加劑的使用,一方面提高了建筑工程的施工質(zhì)量,另一方面也提升了施工水平,節(jié)約了工程成本。
一、混凝土外加劑的綜述
混凝土外加劑使用,能夠有效提高混凝土材料的強(qiáng)度和耐久性能,從而提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量,同時(shí)還具有降低成本造價(jià),節(jié)約建筑材料,提高施工效率和速度的積極作用;針對(duì)不同建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙和施工要求,選擇不同類型的混凝土外加劑,以穩(wěn)固混凝土框架結(jié)構(gòu),達(dá)到施工規(guī)范、項(xiàng)目規(guī)劃質(zhì)量監(jiān)督的要求。
現(xiàn)階段,國(guó)際上普遍使用混凝土外加劑的國(guó)家包括美國(guó)、挪威、澳大利亞和日本,上述國(guó)家里超過(guò)半數(shù)以上的混凝土工程項(xiàng)目中采用了外加劑;我國(guó)使用混凝土外加劑的歷史較為短暫,混凝土外加劑在上世紀(jì)七十年代進(jìn)入我國(guó)建筑市場(chǎng),類型包括:速凝劑、糖蜜減水劑、木鈣減水劑,等等。
二、混凝土外加劑的類型及功能分析
(一)減水劑
在混凝土坍落度基本相同的條件下,能減少拌合用水量的外加劑。減水劑是陰離子表面活性劑,它們?cè)诨炷林兴鸬谋砻婊钚宰饔?。其作用機(jī)理為:水泥粒子對(duì)高效減水劑的吸附以及高效減水劑對(duì)水泥的分散作用,水泥加水轉(zhuǎn)變成水泥漿后形成一種絮凝狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)減水劑分子被漿體中的水泥粒子吸附,即在其表面形成擴(kuò)散雙電層,成為一個(gè)個(gè)極性分子或分子團(tuán),憎水端吸附于水泥顆粒表面而親水端朝向水溶液,形成單分子層或多分子層的吸附膜。這就降低了水的表面張力釋放出絮凝體中被包裹的水分子。同時(shí),出于表面活性劑的定向吸附,使水泥顆粒朝外一側(cè)帶有同種電荷,產(chǎn)生了相斥作用。其結(jié)果使水泥漿體形成一種不很穩(wěn)定的懸浮狀態(tài);水泥顆粒表面的潤(rùn)滑作用,減水劑的極性親水端朝向水溶液,多以氫鍵形式與水分子締合,再加上水分子之間的氫鍵締合,構(gòu)成了水泥微粒表面的一層水膜,阻止水泥顆粒間的直接接觸,起到潤(rùn)滑作用。
(二)引氣劑
在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣減水劑兼有引氣和減水功能的外加劑。其作用機(jī)理是:由于它的表面活性,能定向吸附在水一氣界面上,而且顯著降低水的表面張力,使水溶液易形成眾多的新的表面(即水在攪拌下易產(chǎn)生氣泡);同時(shí),引氣劑分子定向排列在氣泡上,形成單分子吸附摸,使液膜堅(jiān)固而不易破裂。在溶液中產(chǎn)生氣泡后,由于大大擴(kuò)展了兩相的界面,使表面能也隨之增加,而對(duì)任何一個(gè)體系來(lái)說(shuō)都有一個(gè)自由能自動(dòng)趨于最小才穩(wěn)定的趨勢(shì)。那么要產(chǎn)生穩(wěn)定的氣泡必須是氣液界面的表面能盡可能低。
(三)緩凝劑
延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。緩凝減水劑兼有緩凝和減水功能的外加劑。緩凝劑作用機(jī)理:硅酸鹽水泥的早期水化歷程分為四個(gè)階段,即:初始反應(yīng)期,水泥與水混合后立即發(fā)生水化反應(yīng),C3S生成水化硅酸鈣并釋放出Ca(OH)z;C3A礦物溶解于水,并迅速與已溶解的石膏反應(yīng)析出鈣礬石,附著在水泥粒子表面形成薄膜包裹層;休止期,由于初始反應(yīng)期形成的薄膜包裹層阻礙了水泥與水進(jìn)一步水化,水泥漿的可塑性基本上保持不變;凝結(jié)期,約在水泥加水混合后6-8h,水泥出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象。當(dāng)水泥粒子表面的薄膜包裹層破裂時(shí),則繼續(xù)水化,從而出現(xiàn)了凝結(jié)期;硬化期,凝結(jié)期以后,進(jìn)入硬化期,這時(shí)水泥的水化速度緩慢,但仍不斷進(jìn)行,水化物不斷填充毛細(xì)孔,強(qiáng)度不斷提高。
三、使用混凝土外加劑的現(xiàn)實(shí)意義及效益分析
推廣應(yīng)用混凝土外加劑不僅可以改善混凝土的物理力學(xué)性能提高工程質(zhì)量,節(jié)約水泥,節(jié)省能源、縮短工期,改善施工條件,滿足特種混凝土的技術(shù)需要。同時(shí),還具有投資少、見效快、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益明顯,社會(huì)效益突出等特點(diǎn)。根據(jù)不同技術(shù)要求,使用不同類型的外加劑可以獲得不同的經(jīng)濟(jì)效益?;炷林袚郊痈咝p水劑、早強(qiáng)減水劑,可使混凝土的1d強(qiáng)度提高1倍以上,這樣使配制高強(qiáng)或超高強(qiáng)度混凝土就易于實(shí)現(xiàn)
混凝土中摻加阻銹劑,可提高對(duì)鋼筋銹蝕的抵抗力和增加混凝土對(duì)鋼筋的握裹力?;炷镣獗韲娚漯B(yǎng)護(hù)劑,使新澆混凝土表面形成薄膜,從而避免水分蒸發(fā),受到保溫、保濕的效果?;炷林袚郊恿骰瘎?,可制備自密度,大流動(dòng)性混凝土,采用泵送溶流新工藝,可大大提高施工效率。混凝土中摻加復(fù)合外加劑,還能減少混凝土攪拌,成型過(guò)程中的能耗,消除震耳欲聾的噪聲危害?;炷林袚郊又珓?,可制成各種裝飾混凝土。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,混凝土外加劑的使用,提高了建筑工程項(xiàng)目的施工速度和施工質(zhì)量,降低了工程項(xiàng)目的施工成本,增強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能、穩(wěn)定性能和強(qiáng)度,有利于推動(dòng)我國(guó)建筑工程事業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。作為施工企業(yè)和施工管理者應(yīng)認(rèn)識(shí)到混凝土外加劑使用的優(yōu)勢(shì)與現(xiàn)實(shí)意義,鼓勵(lì)混凝土外加劑工藝的科學(xué)進(jìn)步與創(chuàng)新研發(fā),以改善、提高優(yōu)化混凝土的各項(xiàng)性能,滿足施工質(zhì)量監(jiān)督要求。在具體實(shí)踐操作中,施工管理者應(yīng)掌握引氣劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、減水劑等不同類型外加劑的特色功能與優(yōu)勢(shì),結(jié)合每個(gè)工程的具體情況,合理科學(xué)選擇應(yīng)當(dāng)使用的外加劑品種,同時(shí)樹立科學(xué)的施工管理意識(shí),注重對(duì)施工隊(duì)伍的技術(shù)訓(xùn)練和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng),帶領(lǐng)施工人員交流經(jīng)驗(yàn),及時(shí)從施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問題,提出改進(jìn)、提高和防范的建議,為工程項(xiàng)目爭(zhēng)取利潤(rùn)受益,同時(shí)促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展。
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