我國混凝土外加劑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

王昌祥

引言

混凝土的組成原料有水泥、砂、石子、外加劑以及水，通過將這些材料混合攪拌制備而成，混凝土是建筑行業(yè)的重要材料之一，被廣泛的應(yīng)用于房屋建筑、道路、橋梁、水壩等各類基礎(chǔ)設(shè)施的施工作業(yè)當(dāng)中。目前，我國正值城市化建設(shè)進(jìn)程中，大量基礎(chǔ)設(shè)施?需建設(shè)，因而我國混凝土用量位列世界前茅?；炷潦腔ㄔO(shè)施的質(zhì)量保證，而影響混凝土質(zhì)量的因素則包括原材料的材質(zhì)、齡期、環(huán)境溫濕度、外加劑等等。外加劑作為影響混凝土質(zhì)量的因素之一，隨著混凝土用量的日益增加，也逐漸被重視研究。本文主要介紹了我國國內(nèi)外加劑目前存在的問題、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 混凝土外加劑種類

混凝土外加劑通常被簡稱為外加劑，其主要作用是在混凝土攪拌前或攪拌過程中摻入一定量外加劑通過物理和化學(xué)反應(yīng)來改善混凝土性能。起初，在混凝土中添加外加劑只是為了節(jié)約水泥的用量，然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土外加劑的種類也日漸增多。外加劑的命名則是按其具有的功能中最主要的功能來進(jìn)行命名。因此在外加劑功能的角度上，大致將混凝土外加劑分為四類（見表1）。

表1 混凝土外加劑

從外加劑分類過程中，可以看出混凝土外加劑主要是通過以下幾個(gè)方面來改善混凝土的性能：通過改變混凝土的用水量來增加混凝土的和易性；通過調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)時(shí)間來增加混凝土的硬化性能；通過減少混凝土泌水和離析現(xiàn)象，增加混凝土的和易性和抗水陶洗性；通過加入膨脹劑減少混凝土收縮來補(bǔ)償收縮性能；其他諸如添加外加劑來提高混凝土的強(qiáng)度，抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕性能等。

2 我國混凝土外加劑現(xiàn)狀與問題

近些年我國隨著科學(xué)技術(shù)井噴式的發(fā)展，混凝土外加劑運(yùn)用和研究有了質(zhì)的飛越，但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在著許多問題，這些問題或多或少的制約著混凝土外加劑的發(fā)展。

2.1 外加劑研究與實(shí)際應(yīng)用不符

我國對(duì)于混凝土外加劑的研究，目前只是處于初級(jí)階段，僅僅對(duì)泵送混凝土、泵送滑?；炷痢⒘鲬B(tài)混凝土、商品混凝土等的施工工藝進(jìn)行研究，這些遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際施工需求，這種科研成果跟不上實(shí)際需求的現(xiàn)象，嚴(yán)重阻礙了混凝土外加劑的發(fā)展。同時(shí)，混凝土外加劑在實(shí)際中應(yīng)用，也存在著不按規(guī)定使用外加劑、不視實(shí)際情況使用外加劑、操作過程追求簡單化等等問題，這些問題說明外加劑在實(shí)際應(yīng)用中得不到重視，操作人員素質(zhì)參摻不起，混凝土外加劑在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不了問題，得不到改善方法，進(jìn)而阻礙混凝土外加劑的發(fā)展。

2.2 生產(chǎn)發(fā)展不平衡

混凝土外加劑的生產(chǎn)廠家分布和我國經(jīng)濟(jì)分布相對(duì)應(yīng)，在沿海及發(fā)達(dá)地區(qū)外加劑的生產(chǎn)廠家分布較多，在欠發(fā)達(dá)及偏遠(yuǎn)地區(qū)外加劑生產(chǎn)廠家分布較少，這種分布態(tài)勢(shì)造就了我國外加劑在地域上呈現(xiàn)不平衡生產(chǎn)發(fā)展模式。那些中小城市及偏遠(yuǎn)地區(qū)，因當(dāng)?shù)赝饧觿┥a(chǎn)供不應(yīng)求，需要向大城市進(jìn)行采購。由于長距離運(yùn)輸，增加了外加劑的運(yùn)輸成本，造成中小城市及偏遠(yuǎn)地區(qū)外加劑的價(jià)格普遍高于大城市，并且遠(yuǎn)距離運(yùn)輸在質(zhì)量上也不易控制。這種分布形式對(duì)于混凝土外加劑的發(fā)展起到不利影響。

2.3 缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國混凝土外加劑的命名方式是以其所具有的功能進(jìn)行命名，但是不同的外加劑所具有的功能有的是一樣的，并且有些外加劑的功能主次也不明顯，因此造就不同廠家生產(chǎn)的外加劑牌號(hào)往往也不同，進(jìn)而導(dǎo)致外加劑在實(shí)際應(yīng)用中存在各種各樣的問題。我國目前尚未有對(duì)外加劑生產(chǎn)質(zhì)量檢查的統(tǒng)一制度和標(biāo)準(zhǔn)，無法對(duì)混凝土外加劑的質(zhì)量進(jìn)行掌控，因此而造成生產(chǎn)廠家為了節(jié)約成本采用簡陋的生產(chǎn)設(shè)備，使用落后的生產(chǎn)工藝，而對(duì)生產(chǎn)的外加劑質(zhì)量不管不問，只求利益最大化，最終對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。沒有統(tǒng)一的質(zhì)量檢測(cè)制度和標(biāo)準(zhǔn)，造成混凝土外加劑質(zhì)量處于失控狀態(tài)，最終影響混凝土質(zhì)量，制約混凝土外加劑的生產(chǎn)發(fā)展。

3 混凝土外加劑未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1 新品種減水劑研究速度加快

目前，隨著科技的迅速發(fā)展，我國混凝土外加劑行業(yè)處于高速發(fā)展階段，各種外加劑得到改善并研發(fā)出新的品種。高效減水劑因其具有較高的減水率而被廣泛使用，我國經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)可以自主生產(chǎn)多品種、多功能的高效減水劑，但是各品種的減水劑研究和應(yīng)用水平也隨著經(jīng)濟(jì)分布和市場(chǎng)需求而在不同地區(qū)呈現(xiàn)出不平衡。自2000年以來，我國混凝土研究界逐漸認(rèn)識(shí)到聚羧酸系高性能減水劑的高效性。該高效減水劑是以石油化工產(chǎn)品為原料，通過不飽和單體在引發(fā)劑作用下形成共聚，使帶活性基團(tuán)的側(cè)鏈接枝到聚合物的主鏈上，在不影響水泥的凝結(jié)硬化情況下，使其同時(shí)具有高效減水、控制坍落度損失和抗收縮等作用并且與水泥有較強(qiáng)的適應(yīng)性。但是我國在這方面起步較晚，在科學(xué)研究的成果積累、生產(chǎn)工藝上以及在實(shí)際工程中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較之起步早的國家，還有許多不足之處尚待改進(jìn)。例如我國現(xiàn)階段還不能開發(fā)出具有多品種聚羧酸鹽系高效減水劑，對(duì)聚羧酸鹽系缺乏先進(jìn)的改性手段，也沒有解決在摻入聚羧酸鹽系減水劑后的混凝土出現(xiàn)分層離析和嚴(yán)重泌水現(xiàn)象的方法。

3.2 外加劑標(biāo)準(zhǔn)不斷完善

近年來，建筑工程對(duì)混凝土的要求越來越高，不僅僅要求其具有高強(qiáng)度、高耐久性，還要求其具有高工作性，混凝土外加劑作為能改善混凝土性能的一種途徑而不斷的被研究和開發(fā)，因此混凝土外加劑的品種也日益增多，我國目前僅有的GB50119-2003混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，對(duì)外加劑行業(yè)的規(guī)范監(jiān)督和指導(dǎo)作用則顯得有些單薄。因此要不斷的完善已有的外加劑規(guī)范制度，出臺(tái)新的指導(dǎo)外加劑生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)、外加劑質(zhì)量檢測(cè)制度及相關(guān)處罰規(guī)定，規(guī)范混凝土外加劑的命名方式、標(biāo)號(hào)，使混凝土外加劑市場(chǎng)走向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

3.3 綠色化發(fā)展

隨著科學(xué)發(fā)展觀的提出，青山綠水就是金山銀山的號(hào)召，人們逐漸意識(shí)到綠色化、低碳化的發(fā)展模式已成發(fā)展主流模式。作為基建設(shè)施中重要的組成材料之一的混凝土外加劑，也必須順應(yīng)綠色化、低碳化的發(fā)展大潮流，以先進(jìn)的技術(shù)作為節(jié)約資源，提高功效，降低污染的工具，對(duì)混凝土外加劑的生產(chǎn)進(jìn)行改進(jìn)完善，促進(jìn)外加劑行業(yè)的綠色生產(chǎn)。

4 結(jié)語

隨著混凝土需求量日益增加及其技術(shù)不斷的完善，混凝土外加劑的研發(fā)更新則顯得尤為重要。同時(shí)，也要完善混凝土外加劑行業(yè)相關(guān)的規(guī)范制度，加強(qiáng)其質(zhì)量的檢查力度，保證生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，平衡各地域外加劑的發(fā)展，并且出臺(tái)綠色低碳先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來指導(dǎo)外加劑的生產(chǎn)，最終促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。