李昊霖

安徽省公路橋梁工程有限公司 安徽 合肥 230031

引言

在我國(guó)工程事業(yè)不斷發(fā)展的今天，對(duì)建筑材料的要求不斷提升?；炷磷鳛橹饕慕ㄖ牧希粌H對(duì)其牢固性要求較高，還要求其具有較強(qiáng)的凝結(jié)性、流動(dòng)性和耐久性。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，各種混凝土外加劑層出不窮，使用效果也是千差萬(wàn)別。相較于外加劑生產(chǎn)方，建筑行業(yè)使用方對(duì)于外加劑的了解僅僅是對(duì)外在效果的判斷。如果想要完全掌握外加劑對(duì)混凝土性能方面的影響，則應(yīng)從類型和添加數(shù)量上進(jìn)行嚴(yán)格控制。只有合理對(duì)外加劑進(jìn)行使用，才能最大限度保證混凝土的性能。

1 混凝土外加劑的功能

通過(guò)對(duì)混凝土外加劑合理進(jìn)行使用，可以有效改善混凝土的性能，但其用量不得超過(guò)水泥總量的5%。在外加劑實(shí)際使用過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。按照作用不同，以其主要功能分為四類：①改善混凝土拌和物流變性能；②調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能；③改善混凝土耐久性；④改善混凝土其他性能。改善易和性的外加劑，其主要包括引氣劑、減水劑和泵送劑。改善混凝土的施工凝結(jié)時(shí)間以及混凝土硬化效果的外加劑，其主要包括早強(qiáng)劑、緩凝劑和速凝劑。提升混凝土工程的耐久性能的外加劑，其主要包括防凍劑、泵送劑和膨脹劑等[1]。

2 外加劑對(duì)混凝土性能的影響

2.1 減水劑對(duì)混凝土性能的影響

通過(guò)將減水劑應(yīng)用到混凝土攪拌過(guò)程中，可以有效改善混凝土的含氣量，讓混凝土內(nèi)部縫隙率得到大大降低，在混凝土用水量不變的情況下，有效提升混凝土的坍落度。合理使用減水劑還可以有效延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，但需要對(duì)外加劑的用量進(jìn)行試配。摻入合理比例的減水劑，能夠在很大程度上提升混凝土結(jié)構(gòu)的性能和強(qiáng)度，讓混凝土的水灰比得到降低。在保持混凝土水泥用量和坍落度不變的情況下，提升混凝土強(qiáng)度；在強(qiáng)度及坍落度不變的情況下節(jié)約水泥用量。通過(guò)對(duì)減水劑的合理進(jìn)行使用，還能有效防止混凝土當(dāng)中的鋼筋發(fā)生銹蝕問(wèn)題。

2.2 引氣劑對(duì)混凝土性能的影響

通過(guò)對(duì)引氣劑合理使用，可以有效提升混凝土的和易性和強(qiáng)度。在使用引氣劑之后，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較多的獨(dú)立氣泡，這些氣泡會(huì)對(duì)混凝土的和易性產(chǎn)生較大影響，對(duì)新拌混凝土的改善效果會(huì)更強(qiáng)，進(jìn)而增加混凝土的坍落度，減少泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外，由于氣泡的加入會(huì)給混凝土的抗凍性帶來(lái)提升。但是，如果存在過(guò)度使用引氣劑的情況，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的彈性降低，對(duì)混凝土強(qiáng)度造成一定的影響。造成混凝土彈性變化的一個(gè)主要原因，是在混凝土攪拌過(guò)程中產(chǎn)生了大量的氣泡，其會(huì)在很大程度上影響到混凝土的彈性模量。

圖1 引氣劑

2.3 外加劑對(duì)混凝土應(yīng)用性能的影響

通過(guò)對(duì)混凝土外加劑合理使用，可以在很大程度上改善混凝土的密實(shí)度，減小水灰比的同時(shí)使強(qiáng)度得到提升，還能提升混凝土的流動(dòng)性，保證混凝土工作性能。在考慮成本的情況下可以控制強(qiáng)度，減少對(duì)水泥的用量以達(dá)到節(jié)約成本目的。在工程施工過(guò)程中，為了保證混凝土的施工性能，可以適當(dāng)使用一定比例的引氣劑，從而提升混凝土的含氣量，有效滿足工程建設(shè)的施工需要。為了適應(yīng)于項(xiàng)目需求，如需對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行控制，可以通過(guò)使用一定量的早強(qiáng)劑或者緩凝劑，將混凝土的凝結(jié)時(shí)間縮短至數(shù)分鐘甚至延長(zhǎng)數(shù)天。緩凝劑的使用對(duì)于大體積混凝土的裂縫能起到非常關(guān)鍵的改善作用。如工程項(xiàng)目對(duì)混凝土外觀有較高的要求，施工過(guò)程中就要盡量避免裂縫情況的出現(xiàn)，此時(shí)可以使用適量的膨脹劑，從而有效減少混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫，最大程度保證工程施工質(zhì)量。

2.4 外加劑對(duì)混凝土節(jié)能性能的影響

在外加劑出現(xiàn)之前，混凝土工程施工中對(duì)水泥的用量相對(duì)較大，直接導(dǎo)致工程施工成本較高。隨著外加劑的出現(xiàn)，可以在很大程度上起到節(jié)能方面的作用，在一定程度上減少對(duì)水泥的使用。通過(guò)在混凝土加入一定比例的外加劑，不僅可以有效改善混凝土的性能，還在混凝土節(jié)能方面發(fā)揮非常大的作用。例如，在建筑工程施工中，通過(guò)合理對(duì)外加劑進(jìn)行使用功能，在滿足混凝土性能要求基礎(chǔ)上，大大減少對(duì)水泥的使用，在保證施工強(qiáng)度的同時(shí)，大大降低工程施工成本，將外加劑的節(jié)能效果充分體現(xiàn)出來(lái)[2]。

2.5 外加劑對(duì)混凝土消極作用

通過(guò)在混凝土當(dāng)中加入一定比例的外加劑，不僅可以帶來(lái)積極方面的作用，還會(huì)帶來(lái)消極方面的作用。例如，如果存在外加劑用量選擇不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，就會(huì)對(duì)混凝土性能產(chǎn)生非常不良的影響。在一般的情況下，如果外加劑使用過(guò)量，就會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生非常負(fù)面的作用，甚至讓混凝土超出飽和范圍，對(duì)混凝土使用帶來(lái)非常大的負(fù)擔(dān)。如果混凝土緩凝劑使用量過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致混凝土長(zhǎng)時(shí)間不能凝結(jié)情況的發(fā)生，對(duì)混凝土強(qiáng)度造成非常嚴(yán)重的影響，而且模板周轉(zhuǎn)率降低，成本大幅增加。筆者曾在安徽省太湖縣赤百公路升級(jí)改造工程項(xiàng)目中設(shè)計(jì)過(guò)C30用于墩柱的普通混凝土。進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，試拌采用0.42、0.45、0.48三種水膠比。水泥為湖北華新水泥，外加劑采用江蘇超力建材科技CNF-1B型減水劑，建議最大摻量1.8%，摻量1.8%時(shí)混凝土終凝在10左右，在摻量增至2.3%后混凝土超過(guò)48小時(shí)未凝固。以減水為主的含緩凝成分減水劑因過(guò)量添加則變成了超緩凝減水劑。如果緩凝劑不足，就會(huì)造成大體積混凝土的水化熱較大，內(nèi)外應(yīng)力增加，使混凝土產(chǎn)生溫縮裂縫。因此，在對(duì)混凝土添加外加劑過(guò)程中，需要認(rèn)真做好用量控制[3]。另外，外加劑對(duì)混凝土負(fù)面影響還體現(xiàn)在各種成分之間的化學(xué)反應(yīng)。外加劑自身化學(xué)成分相對(duì)復(fù)雜，包含堿性物質(zhì)、氯離子等，通過(guò)與混凝土當(dāng)中的物料發(fā)生反應(yīng)，從而影響到混凝土自身性能。水工混凝土對(duì)于堿集料反應(yīng)及氯離子最大含量有嚴(yán)格要求。因此，在使用外加劑過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況按照要求進(jìn)行添加，充分保證混凝土的性能。

2.6 對(duì)混凝土材料應(yīng)用質(zhì)量進(jìn)行控制

通過(guò)對(duì)混凝土外加劑進(jìn)行使用，可以有效改善混凝土自身材料的應(yīng)用情況，只有保證材料本身質(zhì)量，才能保證混凝土使用性能。在工作人員選擇使用水泥過(guò)程中，需要摻和料、砂、骨料過(guò)程中，應(yīng)該使用那些具有合格證書的材料，制定科學(xué)的材料使用標(biāo)準(zhǔn)，能夠按照要求配置原料。另外，在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制攪拌的均勻性和攪拌時(shí)間，最大程度保證外加劑與膠凝材料及骨料拌和均勻，充分發(fā)揮外加劑的優(yōu)勢(shì)，以達(dá)到所需的混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。

3 在外加劑使用過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題

3.1 根據(jù)工程實(shí)際情況，合理對(duì)外加劑類型進(jìn)行選擇

由于外加劑的種類繁多，不同廠家不同成分的外加劑對(duì)膠凝材料的相容性也有差異。在實(shí)際選擇使用外加劑過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合膠凝材料自身情況來(lái)進(jìn)行選擇，外加劑含減水劑、防水劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑等，但是很多種外加劑不是單純改變其中一項(xiàng)性能，而是趨向于復(fù)合型發(fā)展。如高性能、普通減水劑還分為早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型。因?yàn)橥饧觿?huì)對(duì)混凝土多方面的性能進(jìn)行改變，所以在初始階段要對(duì)水泥或者外加劑進(jìn)行充分的試驗(yàn)、篩選。使之既要滿足工程設(shè)計(jì)和施工的基本要求，又應(yīng)該考慮工程施工成本。

3.2 科學(xué)選擇外加劑的用量

外加劑用量對(duì)混凝土質(zhì)量有著非常直接的影響，外加劑使用過(guò)多或者過(guò)少對(duì)其性能發(fā)揮，有著非常直接的影響，需要認(rèn)真做好外加劑配置實(shí)驗(yàn)，合理確定外加劑用量。以減水劑為例。很多人為保證混凝土強(qiáng)度，控制水灰比，把減水作為混凝土控制的關(guān)鍵，一味地增加減水劑的用量，往往忽略過(guò)量的減水劑帶來(lái)的危害。過(guò)量的減水劑會(huì)導(dǎo)致混凝土易離析、氣泡增多、混凝土易開(kāi)裂，甚至大幅度延緩混凝土凝結(jié)。在安徽省肥東縣普通國(guó)省干線建設(shè)改建項(xiàng)目中，涉及一老橋改造。商混為安徽經(jīng)緯新型建材有限公司生產(chǎn)C50混凝土，用于預(yù)應(yīng)力T型的生產(chǎn)。由于路途較遠(yuǎn)，到現(xiàn)場(chǎng)后混凝土坍落度損失較大，施工工人為追求施工性能，擅自添加減水劑。導(dǎo)致三個(gè)月后混凝土表面出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)但不影響實(shí)際強(qiáng)度的裂紋。為了選擇到最為合適的外加劑用量，就需要認(rèn)真做好混凝土配比試驗(yàn)，找出外加劑的最佳使用范圍。

圖2 過(guò)量減水劑引起的混凝土裂縫

3.3 合理選擇外加劑的摻加方法

外加劑摻加方法對(duì)混凝土質(zhì)量，有著非常直接的影響。在配置混凝土過(guò)程中，應(yīng)該正確選擇摻加方法。如果采用先摻法，可以有效減少集料對(duì)外加劑的吸附量，但工程施工較為不便，需要在實(shí)驗(yàn)室試配。粉劑應(yīng)采用干摻法，與膠凝材料同時(shí)加入攪拌機(jī)；液體外加劑易與拌和水同時(shí)摻入。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對(duì)混凝土的要求呈現(xiàn)多樣性，對(duì)開(kāi)展混凝土施工提出了更高的要求。為了有效保證混凝土的使用要求，就需要對(duì)混凝土外加劑進(jìn)行合理的使用。而掌握各種外加劑的性能，熟知各外加劑對(duì)混凝土性能造成的影響即是從事混凝土工作的關(guān)鍵。