何榮勤

大體積混凝土中減水劑使用的探討

何榮勤

Da ti ji hun ning tu zhong jian shui ji shi yong de tan tao

混凝土中的減水劑作為大體積混凝土重要組成成分，其在提高大體積混凝土強(qiáng)度與改善大體積混凝可靠性性能以及節(jié)省原料成本方面具有獨(dú)特效用。本文選取廣泛應(yīng)用于大體積混凝土性能改造的減水劑為切入點(diǎn)，嘗試分析不同類(lèi)型減水劑對(duì)于大體積混凝土化學(xué)性能的影響，力圖在復(fù)雜多樣的施工環(huán)境中作出科學(xué)合理的減水劑選擇。

一、減水劑的效用

減水劑在大體積混凝土使用中具有關(guān)鍵效用，主要表現(xiàn)為，一方面在添加相同水量的前提下，減水劑的使用能夠大大增加大體積混凝土的流動(dòng)性；另一方面在流動(dòng)性相同的情況下，適當(dāng)加入減水劑能夠在保證應(yīng)有強(qiáng)度的條件下，降低水泥的使用劑量；換言之，減水劑的使用能夠維持固有流動(dòng)性與水泥原有使用劑量的同時(shí)，提高大體積混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

二、減水劑與混凝土的關(guān)系

依據(jù)對(duì)混凝土減水能力的實(shí)際效用，可以將減水劑劃分為不同的類(lèi)型。普通型減水劑是指，在保持大體積混凝土所具有的塌落度大致相同的前提下，最大限度地減少拌和泥漿使用的水量而產(chǎn)生的外加劑；高效型減水劑區(qū)別于普通的減水劑，其具有更高程度的減水率，兼?zhèn)漭^低效率的引氣量，作為廣泛使用的外加劑類(lèi)型，在混凝土建設(shè)中已經(jīng)得到了普及。高性能的減水劑主要為混凝土摻入不同配比的聚羧酸產(chǎn)品，作為新開(kāi)發(fā)的外加劑，高性能的減水劑常用于有木質(zhì)素系的品種。各類(lèi)型減水劑通過(guò)不同試驗(yàn)，為大體積混凝土加入不同配比的摻和料，用于調(diào)整混凝土原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)與特殊生產(chǎn)工藝，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)整大體積混凝土性質(zhì)的目的，在預(yù)制混凝土施工中有效解決減水劑與泥漿相互溶解的問(wèn)題，據(jù)此對(duì)大體積混凝土產(chǎn)生作用。減水劑不同摻量的大體積混凝土性能對(duì)比如表1所示。

表1 減水劑不同摻量的大體積混凝土性能對(duì)比

大體積混凝土成分的組成主要以水泥熟料為主，減水劑與水泥的配制比例直接關(guān)系到混凝土的性質(zhì)改變。常見(jiàn)的硅酸鹽水泥由于其熟料礦物組成的差別，關(guān)系到減水劑的相溶性。高標(biāo)號(hào)的大體積混凝土具有較高強(qiáng)度的要求，以提高在大體積混凝土實(shí)施澆筑的過(guò)程中，水泥相溶于減水劑，能夠有效減少大體積混凝土的坍塌，減少粘聚效應(yīng)的出現(xiàn)。水泥中所含的堿成分包括氧化鈉、氧化鉀，這些化學(xué)成分能夠影響減水劑的使用效果。水泥如果含堿量較高，在加入減水劑后水泥的流動(dòng)性會(huì)減小，流動(dòng)性降低能夠促使水泥加強(qiáng)凝固作用，在加快水泥出現(xiàn)早期強(qiáng)度的同時(shí)必定會(huì)加大坍塌的損失。此外，水泥細(xì)度也與減水劑的使用息息相關(guān)，細(xì)度越大的水泥其具有細(xì)密的顆粒物，表面積的加大也提高了所需的用水量，水化速度加快使得水泥顆粒更加細(xì)密，其中的礦物成分也就吸附了更多的減水劑，大大降低了水泥的流動(dòng)性，減水劑用量的加大，也加快了流動(dòng)度的損失。另外，大量的混凝土試驗(yàn)也證明，影響減水劑作用產(chǎn)生的因素非常多元化，水泥中所摻加的材料都含有一定的摻合用料，摻合用料的品種與數(shù)量也直接影響水泥搭配減水劑的不同相溶性。

三、減水劑的使用

在大體積混凝土的減水劑使用中，首先要考量減水劑性能能否滿足施工的使用要求，其次是最大限度地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)。目前我國(guó)在減水劑生產(chǎn)領(lǐng)域中，各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平大相徑庭，減水劑的質(zhì)量參差不齊，要想選擇能夠切實(shí)適應(yīng)大體積混凝土的施工目標(biāo)，就要謹(jǐn)慎使用減水劑。為防止減水劑中的化學(xué)成分相互干擾，起到干擾作用，最終導(dǎo)致大體積混凝土在重復(fù)疊加過(guò)程中難以泵送需求，還造成大體積混凝土降低耐久性，需要預(yù)先對(duì)減水劑進(jìn)行匹配試驗(yàn)，請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的專家針對(duì)減水劑的綜合使用對(duì)大體積混凝土造成的耐久性影響予以檢驗(yàn)及判斷，以確保減水劑的成份能夠保證大體積混凝土的品種以及減水劑使用的穩(wěn)定。大體積混凝土塌落度穩(wěn)定性與損失性分析如表2所示

表2 大體積混凝土塌落度穩(wěn)定性與損失性分析

在選擇減水劑時(shí)，針對(duì)大體積混凝土的工程施工進(jìn)行調(diào)查研究，在掌握施工條件的基礎(chǔ)上，依據(jù)混凝土施工的特點(diǎn)選擇能夠適應(yīng)工程發(fā)展的減水劑，在初步了解減水劑適用范圍與作用目的的同時(shí)，兼顧減水劑適應(yīng)對(duì)環(huán)境污染的弊端。選用符合標(biāo)準(zhǔn)的減水劑，注重防范減水劑的副作用，在大體積混凝土使用中進(jìn)行室內(nèi)的全面試配試驗(yàn)，提高對(duì)檢測(cè)水泥同減水劑相溶特性的實(shí)際操作水平。在確定兩者的合理配比基礎(chǔ)上開(kāi)展施工建設(shè)，以便于預(yù)防大體積混凝土在施工中出現(xiàn)相溶性的問(wèn)題。

考慮到減水劑與施工環(huán)境的適應(yīng)性，為了避免大體積混凝土在使用中出現(xiàn)減水劑與原材料的不良反應(yīng)，最大程度地規(guī)避混凝土易性的現(xiàn)象，就要提前做好預(yù)防方案。為滿足大體積混凝土的個(gè)性化需要，要同時(shí)利用多種復(fù)合外加劑，大體積混凝土生產(chǎn)中，減水劑的適應(yīng)性相當(dāng)復(fù)雜，這直接表現(xiàn)為，新拌的大體積混凝土具有較差的流動(dòng)性，不能很好地滿足混凝土泵送的具體要求；大體積混凝土在塌落時(shí)候會(huì)造成很大的損失，運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)卻難以使用泵送系統(tǒng)；大體積混凝土極易出現(xiàn)假凝以及緩凝問(wèn)題，這就導(dǎo)致大體積混凝土難以正常從罐車(chē)排放堵泵與堵管，大體積混凝土在假凝時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)廢現(xiàn)象，在澆注后的假凝過(guò)緩導(dǎo)致大體積混凝土質(zhì)量問(wèn)題頻發(fā)，甚至致使工程不得不重新施工，導(dǎo)致工期延誤，出現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的損失。

本文針對(duì)大體積混凝土中減水劑的使用展開(kāi)研究，從多種減水劑的特點(diǎn)入手，提出能夠降低減水劑使用危害的措施。在多種減水劑混合使用時(shí)，要預(yù)先進(jìn)行減水劑的適應(yīng)性相關(guān)試驗(yàn)，以此避免由于減水劑質(zhì)量變換造成的大體積混凝土不穩(wěn)定，要選用產(chǎn)品信譽(yù)好的高質(zhì)量減水劑，才能夠避免由于水泥以及減水劑的自身原因造成的適應(yīng)性問(wèn)題，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于減水劑的正確應(yīng)用，保證大體積混凝土的安全施工，最終推動(dòng)工程建設(shè)的科學(xué)發(fā)展。