1.引言
普通混凝土一般是由水、水泥、砂、石組成，為了改善混凝土性能，常常會(huì )加入適量的外加劑。外加劑的應用效果需要通過(guò)有效的檢測手段進(jìn)行綜合分析，在實(shí)際檢測過(guò)程中存在著(zhù)一些客觀(guān)問(wèn)題亟待解決，需要明確不同類(lèi)型外加劑的適用范圍，為實(shí)際施工提供科學(xué)指導。
2.混凝土外加劑的種類(lèi)和作用
混凝土外加劑是在混凝土拌制過(guò)程中摻入的能夠改善混凝土性能的材料，根據功能不同可以劃分為4種主要類(lèi)型：
其一改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，比如，引氣劑、堿水劑、泵送劑；
其二改善混凝土硬化性能凝結時(shí)間的外加劑，比如，早強劑、緩凝劑、速凝劑；
其三.改善混凝土耐久性的外加劑，比如，防水劑、引氣劑、阻銹劑、防凍劑；
其四，改善混凝土其他性能的外加劑，比如，膨脹劑、加氣劑、著(zhù)色劑。使用混凝土外加劑能夠產(chǎn)生顯著(zhù)的經(jīng)濟效益，減輕勞動(dòng)強度，有利于開(kāi)展機械化作業(yè)，對于保證混凝土工程施工質(zhì)量、安全、工期、成本等方面的目標具有重要意義。
3.混凝土外加劑檢測問(wèn)題分析
3.1 檢測用水泥
根據相關(guān)標準，檢測混凝土外加劑性能應該采用專(zhuān)用的基準水泥，有些企業(yè)認為使用基準水泥檢驗合格的外加劑在實(shí)際施工中并不好用，因此，更多傾向于使用工程水泥進(jìn)行檢驗。通過(guò)研究發(fā)現，使用工程水泥檢驗的抗壓強度比大于使用基準水泥檢驗的抗壓強度比，在不同外加劑數量下，工程水泥檢驗出來(lái)的結果差別不大，而基準水泥則可以反映外加劑質(zhì)量水平，所以，應該嚴格遵循國家檢測標準，采用基準水泥進(jìn)行外加劑質(zhì)量檢測。
3.2 含氣量
含氣量是混凝土的重要性能指標。一定的含氣量可以提升混凝土的耐久性和和易性，混凝土經(jīng)過(guò)攪拌、運輸、泵送、振搗后，與實(shí)驗室測試結果相比，含氣量變化比較大，而且使用基準水泥測試的含氣量要高于工程水泥測試的結果，主要是由于工程水泥中混合材料比較多，會(huì )吸收一部分氣體?，F有的機制砂含泥量高、級配差，絕大部分不能滿(mǎn)足二類(lèi)砂標準，在配置外加劑時(shí)，為了滿(mǎn)足混凝土的和易性要求，需要提高引氣劑用量，容易導致含氣量超標，所以，在引氣劑量一定的情況下，如果對混凝土強度影響不大，可以適當放寬含氣量指標。
3.3 檢測摻量
根據相關(guān)規定，混凝土外加劑摻量需要按照廠(chǎng)家指定摻量，然而廠(chǎng)家指定摻量往往存在偏高的問(wèn)題，導致泌水、抓底等情況出現，檢測出的減水率比較高，抗壓強度比也偏高，所以，在檢驗中可以采用折固確定摻量，高性能減水劑統一折固16%含量，1%摻量，其他統一折固8%含量，1.6%摻量。同時(shí)，在勻質(zhì)性指標中，明確了增加含固量的要求，當含固量滿(mǎn)足要求時(shí)，外加劑實(shí)際摻量和折固摻量能夠對應，所以，統一采用折固摻量比較可靠。
3.4 相容性
水泥外加劑摻合料的相容性問(wèn)題會(huì )影響混凝土性能，許多水泥成分比較復雜，而且不同廠(chǎng)家、不同批次的水泥也會(huì )有所差異，摻合料的品質(zhì)參差不齊，這些都會(huì )影響不同物質(zhì)間的相容性。在相關(guān)技術(shù)規程中，明確闡述了相容性檢驗方法，對砂漿配合比、水膠比、砂漿總量等方面均提出了明確要求，通過(guò)試驗表明，相容性檢驗具有一定的可靠性，可以大致反映混凝土實(shí)際狀況。
4.混凝土外加劑的具體應用研究
4.1 減水劑
混凝土減水劑是一種具有減水增強作用的外加劑，具有顯著(zhù)的技術(shù)經(jīng)濟效益。在保持坍落度不變的情況下，使用減水劑能夠減少單位混凝土用水量，降低水灰比，從而提高混凝土強度，改善密實(shí)度和耐久性；在保持用水量不變的情況下，使用減水劑能夠增強混凝土的流動(dòng)性；在保持混凝土強度不變的情況下，使用減水劑能夠減少水泥用量，達到節省材料、降低能耗的效果。在實(shí)際施工過(guò)程中，比較常用的堿水劑品種包括普通減水劑、高性能減水劑、高效減水劑，需要根據實(shí)際情況和作業(yè)需求合理選擇。
4.1.1 普通減水劑
普通減水劑的主要成分為木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)，比如，木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鎂、木質(zhì)素磺酸鈉，可以實(shí)現引氣減水緩凝的效果，通常應用于日最低氣溫5℃以上的氣候條件，要求混凝土強度等級在C40以下，同時(shí)，對混凝土養護提出了一定的要求，普通堿水劑不宜單獨應用于蒸養混凝土。
4.1.2 高性能減水劑
高性能減水劑是一種新型的外加劑，主要成分為聚竣酸鹽類(lèi)，可以分為標準型、緩凝型、早強型等多種類(lèi)型，具有更高的減水率、更好的坍落度保持性能以及較小的干燥收縮，而且具有一定的引氣性能。
高性能減水劑既適用于素混凝土，又可以用于鋼筋混凝土和預應力混凝土，尤其是在高強混凝土、自密實(shí)混凝土、清水混凝土、泵送混凝土、鋼管混凝土、預制構件混凝土等高要求混凝土施工中體現出較強優(yōu)勢。
緩凝型高性能減水劑適用于大體積混凝土，在日最低氣溫5℃以下時(shí)不宜使用，早強型高性能減水劑可用于低溫季節施工，但日最低氣溫不能低于-5℃，可以滿(mǎn)足有早強要求的混凝土工程，不適用于大體積混凝。
4.1.3 高效減水劑
高效減水劑是試驗階段應用最廣泛、使用量最大的外加劑，具有較高的減水率和較低的引氣量，根據成分不同.可以劃分為多環(huán)芳香族、磺酸鹽類(lèi)、水溶性樹(shù)脂磺酸鹽類(lèi)、脂肪族類(lèi)。同樣，高效減水劑也可以運用于素混凝土、預應力混凝土、鋼筋混凝土，標準型高效減水劑比較適用于日最低氣溫0℃以上的施工環(huán)境，可以用于蒸養混凝土，緩凝型高效減水劑能夠有效延緩凝結時(shí)間，比較適用于大體積混凝土、高溫施工混凝土、碾壓混凝土、自密實(shí)混凝土、需長(cháng)時(shí)間運輸的混凝土等情況，能夠滿(mǎn)足高減水率的要求，適宜在日最低氣溫5℃以上施工的混凝土中應用。
4.2 早強劑
混凝土早強劑是一種能夠有效提高混凝土早期強度的外加劑，如果兼具早強和減水的雙重作用，那么應該稱(chēng)之為早強堿水劑。早強劑比較適用于冬季施工和搶修工程，在炎熱條件或環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)不宜使用，大體積混凝土會(huì )釋放大量的水化熱，也不適宜使用早強劑?，F階段，比較常用的早強劑類(lèi)型有氯鹽早強劑、硫酸鹽早強劑、三乙醇胺早強劑，另外，還有一些以這3種為基礎的復合型早強劑。
常見(jiàn)的氯鹽早強劑有氯化鈉、氯化鈣等，氯化鈣能夠和水泥中的有關(guān)成分發(fā)生反應，可以增加水泥石中的固相比例，促進(jìn)水泥石結構生成，減少混凝土游離水，降低孔隙率，縮短凝結時(shí)間，實(shí)現提高強度、密實(shí)度、抗凍性的效果，但是氯鹽早強劑會(huì )對鋼筋產(chǎn)生腐蝕作用，因此，不能用于預應力混凝土施工。硫酸鈉早強劑是常見(jiàn)的硫酸鹽早強劑，易溶于水，在摻入混凝土后，可以與水泥中的成分發(fā)生一系列化學(xué)作用，最終生成水化硫鋁酸鈣，可以加速水泥的硬化。
氯鹽早強劑和硫酸鹽早強劑都屬于無(wú)機鹽類(lèi)早強劑，不適宜在相對濕度比較高的環(huán)境中使用，對于直接接觸腐蝕性介質(zhì)的結構、有裝飾要求的混凝土也不適用。三乙醇胺早強劑是一種有機化學(xué)物質(zhì)，不會(huì )對鋼筋產(chǎn)生銹蝕作用，可以應用于預應力混凝土施工中，不宜用于蒸養混凝土，在實(shí)際應用時(shí)，單獨使用的效果不佳，通常會(huì )與其他鹽類(lèi)組成復合早強劑，效果會(huì )更好。
4.3 引氣劑
引氣劑是一種能夠引入大量分布均勻、穩定封閉、微小氣泡的混凝土外加劑，能夠減少拌和物的泌水離析，改善混凝土的和易性，并且顯著(zhù)提升抗凍融、耐久性，如果兼具引氣和減水雙重作用，那么應該稱(chēng)之為引氣減水劑。常用的引氣劑包括松香樹(shù)脂類(lèi)、烷基苯磺酸鹽類(lèi)、脂肪醇磺酸鹽類(lèi)等，松香樹(shù)脂類(lèi)中的松香熱聚物的使用效果更好，應用范圍更廣。
引氣減水劑不但能夠實(shí)現引氣的效果，而且可以通過(guò)減水作用，提升混凝土強度，能夠有效解決特殊環(huán)境下的混凝土耐久性問(wèn)題，在港口、橋梁、道路、大壩等工程中應用效果明顯。引氣劑和引氣減水劑能夠用于防滲、抗凍、抗硫酸鹽混凝土，而且在貧混凝土、泌水嚴重混凝土、輕骨料混凝土、有飾面要求的混凝土中均可使用，但不宜用于預應力混凝土和蒸養混凝土。
4.4 緩凝劑
緩凝劑是一種能夠延緩混凝土凝結時(shí)間的外加劑，但并不會(huì )明顯降低混凝土最終強度，如果兼具緩凝和減水雙重作用，那么應該稱(chēng)之為緩凝減水劑。常用的緩凝劑種類(lèi)有糖類(lèi)、木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)等，其中以糖類(lèi)中的糖蜜效果最佳，木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)中的木質(zhì)素磺酸鈣應用也比較多。根據緩凝劑的特點(diǎn)可知，緩凝劑比較適用于炎熱條件下施工，在大體積混凝土、長(cháng)距離運輸混凝土等具有一定時(shí)間要求的混凝土工程中應用效果良好，但不宜單獨用于蒸養混凝土。
4.5 膨脹劑
膨脹劑是一種能夠讓混凝土體積膨脹的外加劑，膨脹劑會(huì )與混凝土中的水分發(fā)生反應，形成膨脹性水化物，這樣就可以抵消混凝土凝結過(guò)程中的收縮問(wèn)題。根據化學(xué)成分，膨脹劑主要包括硫鋁酸鹽系膨脹劑、鐵粉系膨脹劑、石灰系膨脹劑、鋁化鎂型膨脹劑以及復合型膨脹劑。
鑒于膨脹劑的特點(diǎn)，常用于混凝土防裂、補強堵塞、防水接縫，如果用在自應力混凝土，膨脹率遠大于收縮率，就可以實(shí)現預應力混凝土的效果，因此，經(jīng)常用在自應力鋼筋混凝土輸油、輸氣、輸水壓力管以及其他自應力鋼筋混凝土構件中。對于使用硫鋁酸鈣膨脹劑的混凝土，不能用于作業(yè)環(huán)境達到80℃以上的情況，對于使用石灰類(lèi)或硫鋁酸鈣類(lèi)膨脹劑的混凝土，不適用于添加氯鹽類(lèi)外加劑問(wèn)。
5.結語(yǔ)
綜上所述，在混凝土工程施工中，外加劑的使用已經(jīng)進(jìn)入常態(tài)化，可以有效改善混凝土性能，滿(mǎn)足各種施工條件和要求，實(shí)現事半功倍的施工效果。本文闡述了混凝土外加劑的種類(lèi)和作用，分析了混凝土外加劑檢測問(wèn)題，針對幾種常用外加劑類(lèi)型進(jìn)行著(zhù)重研究，希望能夠起到積極的現實(shí)意義，保證外加劑的規范應用，提高混凝土工程實(shí)施質(zhì)量。
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