淺談混凝土外加劑的性能及應(yīng)用

段建梅 甘肅省張掖公路局

引言：大量工程案例證明，在混凝土中添加適量的外加劑，可以在維持坍落度不變的情況下，改善新拌混凝土施工時(shí)的工作性、加速混凝土凝結(jié)硬化速度、節(jié)約水泥等，下面就常用外加劑作用、種類及工程案例應(yīng)用效果闡述如下。

一、外加劑在混凝土中主要作用

1.在同一配合比中原材料保持不變，混凝土拌合物中添加高效減水劑，混凝土強(qiáng)度不改變，但可以提高混凝土拌合施工時(shí)的工作，加快施工效率、減小施工能耗。

2.在不改變各種原材料配比（用水量除外），混凝土拌合物中添加高效減水劑，坍落度不變減小用水量，可增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。

3.在同一配合比中原材料保持不變（水泥除外），混凝土拌合物中添加高效減水劑，可節(jié)省水泥用量。

4.調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化速度。

二、外加劑的選擇種類及選用

（一）外加劑的種類

外加劑按其主要功能分類，每一類不同的外加劑均由某種主要化學(xué)組成成分組成，市面上售的外加劑可能都復(fù)合有不同的組成材料。我們常用的有高效減水劑（緩凝型、標(biāo)準(zhǔn)型）、高性能減水劑（緩凝型、標(biāo)準(zhǔn)型、早強(qiáng)型）、普通減水劑（標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型、早強(qiáng)型）、泵送劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、引氣劑等

（二）外加劑選擇及摻量的確定

外加劑的選擇既要考慮性價(jià)比，也要保證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)標(biāo)均在國(guó)標(biāo)范圍之內(nèi)，滿足工程要求。

外加劑摻量應(yīng)參照推薦摻量根據(jù)工程設(shè)計(jì)和施工要求、應(yīng)使用的工程原材料等因素通過(guò)試驗(yàn)及技術(shù)比較后確定。水泥與外加劑的適應(yīng)性十分復(fù)雜，至少會(huì)受到下列因素的影響，比如混凝土的配合比、尤其是水膠比、外加劑品種和摻量、以及混凝土攪拌時(shí)的加料程序、攪拌時(shí)的溫度、攪拌機(jī)類型等等。遇到水泥和外加劑不適應(yīng)的問(wèn)題，必須通過(guò)試驗(yàn)，對(duì)不試驗(yàn)因素逐個(gè)排除，找出原因加以分析。不能使用對(duì)環(huán)境有污染及對(duì)人體有害的外加劑。幾種外加劑復(fù)合使用時(shí)，應(yīng)考慮品種不同的外加劑間的相容性。

三、在典型工程中的應(yīng)用

實(shí)例：張掖某大型商住樓工程地下室混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為為C40，泵送施工，混凝土總方量為13000m3，分批澆筑，每次澆筑混凝土約2000 m3以上，共計(jì)澆筑6次。該混凝土工程量較大，設(shè)計(jì)中對(duì)混凝土的收縮、水化熱控制等有較高的要求。

（一）技術(shù)方案

根據(jù)該工程混凝土的特點(diǎn)，在混凝土配合比上采用粉煤灰摻用技術(shù)，降低水泥用量提高摻合料用量，同時(shí)采用聚羧酸外加劑。主要原材料為鐵騎P.042.5普通硅酸鹽水泥、I級(jí)粉煤灰、黑河砂、黑河碎石（5-26.5mm）、聚羧酸減水劑。

經(jīng)過(guò)混凝土適配試驗(yàn)證明，聚羧酸減水劑具有減水率高、摻量小、混凝土拌合物和易性好、坍落度損失較小，通過(guò)試驗(yàn)確定采用后摻法，摻加量為水泥用量的1%。

（二）工程實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)

該工程澆筑C 4 0混凝土共計(jì)約13000m3，為統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，施工過(guò)程中，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試塊累計(jì)取樣70組，其中35組用于7d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，35組用于28d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，經(jīng)試壓，7d強(qiáng)度均值達(dá)35.8MPa，28天強(qiáng)度均值達(dá)48.2MPa，強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。成型混凝土表面無(wú)蜂窩麻面、氣孔、裂縫等缺陷，28d后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)回彈試驗(yàn)檢測(cè)，混凝土強(qiáng)度均達(dá)到45MPa以上。

（三）工程應(yīng)用試驗(yàn)小結(jié)

通過(guò)對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)施工過(guò)程中的試驗(yàn)檢測(cè)體會(huì)如下：

1.摻入聚羧酸減水外加劑所生產(chǎn)的混凝土工作性好，利于施工

施工過(guò)程中，混凝土坍落度出廠時(shí)190㎜左右，35分鐘運(yùn)輸過(guò)程，混凝土入泵時(shí)多次測(cè)的坍落度均為175mm左右，肉眼觀察拌合物坍落度并無(wú)明顯損失，輸送泵輸送的混凝土工作性良好，振搗時(shí)無(wú)漏振，欠振、過(guò)振，混凝土密實(shí)結(jié)合，無(wú)分層、離析現(xiàn)象。成型后的混凝土也無(wú)蜂窩、孔洞等質(zhì)量弊端。

2.使用聚羧酸減水劑混凝土坍落度損失小、工作性優(yōu)越

該案例中，混凝土從生產(chǎn)、運(yùn)輸再到施工開(kāi)始，坍落度損失不大，從190㎜到175㎜，施工時(shí)混凝土拌合物依有良好的工作性，完全可以滿足施工要求。一般在施工過(guò)程中坍落度損失過(guò)大使混凝土無(wú)法澆筑施工也是常見(jiàn)現(xiàn)象，坍損是多中因素造成的，即便是選用了適宜的減水劑，摻量也不宜為了一味保坍而無(wú)限加大，應(yīng)通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)找出坍損的主要原因，對(duì)癥改善。

3.使用聚羧酸減水劑早期強(qiáng)度高

此案例中，使用該減水劑后，我們?nèi)拥脑囼?yàn)試塊數(shù)據(jù)顯示混凝土的7d強(qiáng)度值均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上，早期強(qiáng)度高，證明此混凝土配比設(shè)計(jì)合理，滿足工程要求，能確保工程質(zhì)量。

四、混凝土外加劑的發(fā)展前景

各種混凝土外加劑的應(yīng)用改善了新拌混凝土和硬化混凝土性能，促進(jìn)了混凝土新技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工業(yè)在膠凝材料系統(tǒng)中的更多應(yīng)用，還有助于節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)，已經(jīng)逐步成為優(yōu)質(zhì)混凝土必不可少的材料。外加劑定會(huì)在公路工程、建筑工程中發(fā)揮巨大的作用并產(chǎn)生良好的效益。