改善外加劑與水泥適應(yīng)性的措施

李文杰

（中國(guó)交通物資有限公司，北京 100120 ）

近年來(lái)，我國(guó)工程項(xiàng)目建設(shè)的類型和規(guī)模呈現(xiàn)出了快速增長(zhǎng)的情況，這雖然增加了混凝土材料的使用量，但也提高了混凝土制造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在現(xiàn)代混凝土制造工藝中，水泥使用混凝土外加劑是生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，而是否正確、合理使用混凝土外加劑，實(shí)現(xiàn)外加劑與水泥的充分適應(yīng)，直接影響到混凝土的性能，進(jìn)而影響到工程項(xiàng)目的耐久性和強(qiáng)度?？紤]到外加劑與水泥在性能方面的差異，有必要結(jié)合混凝土制造的實(shí)際情況，探索總結(jié)改善外加劑與水泥適應(yīng)的情況，以提高兩者之間的適應(yīng)性，保證生產(chǎn)的混凝土的質(zhì)量。

1 外加劑概述

外加劑是一種表面活性劑，其除了具有吸附分散的作用外，還具有濕潤(rùn)潤(rùn)滑的作用。在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中投放外加劑，不僅可以減少混凝土的總體需水量，同時(shí)還能提高混凝土的質(zhì)量。

目前，市場(chǎng)上生產(chǎn)和使用的外加劑的種類比較多。其中最為常用的外加劑主要有減水劑、引氣劑、緩凝劑等，這些外加劑使用的目的在于提高混凝土的性能。表1 列舉了部分外加劑對(duì)混凝土性能的影響。

表1 部分外加劑對(duì)混凝土性能的影響

雖然多種多樣的外加劑增加了混凝土生產(chǎn)中外加劑選擇的空間，但在實(shí)際的混凝土生產(chǎn)中，更多地要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，以及水泥混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和性能，最終確定需要添加的外加劑的種類和數(shù)量。

2 外加劑與水泥適應(yīng)性對(duì)施工質(zhì)量的影響

外加劑與水泥適應(yīng)性是指用混凝土外加劑與水泥進(jìn)行攪拌加工后，制造出的混凝體成品達(dá)到了工程項(xiàng)目建設(shè)所要求的質(zhì)量和效果標(biāo)準(zhǔn)。從混凝土制造的角度來(lái)看，外加劑與水泥適應(yīng)性主要體現(xiàn)為外加劑與水泥在攪拌過(guò)程中的添加比例問(wèn)題，只有按照一定的比例在水泥中添加外加劑，使外加劑的量符合水泥所對(duì)應(yīng)的量，才能夠保證制造出的混凝土的質(zhì)量?？傮w來(lái)看，外加劑與水泥適應(yīng)性對(duì)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下兩方面。

2.1 外加劑與水泥相適應(yīng)是保證工程承重能力的關(guān)鍵

適應(yīng)性是衡量外加劑與水泥結(jié)合程度的關(guān)鍵性指標(biāo)。外加劑與水泥是否具有適應(yīng)性，直接影響到最終制造的混凝土的質(zhì)量，而混凝土的質(zhì)量好壞關(guān)系到工程項(xiàng)目主體的穩(wěn)固性和耐久度。一旦混凝土制造中存在外加劑與水泥不適應(yīng)的情況，就會(huì)導(dǎo)致劣質(zhì)的混凝土材料被用于澆筑工程主體，最終造成工程主體在承重能力等方面未能達(dá)到預(yù)期的效果，進(jìn)而造成工程建設(shè)或者交付使用后出現(xiàn)變形、倒塌等風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 外加劑與水泥相適應(yīng)是控制工程施工進(jìn)度和成本的策略

工程項(xiàng)目施工是在規(guī)定的時(shí)間和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的框架下開展的建設(shè)活動(dòng)。如果施工中使用的是外加劑與水泥不適應(yīng)的混凝土材料，勢(shì)必會(huì)造成工程的穩(wěn)固性和耐久度出現(xiàn)問(wèn)題，這可能會(huì)導(dǎo)致工程項(xiàng)目建設(shè)停工或者重建的情況，最終延長(zhǎng)了施工的進(jìn)度，增加了施工的成本。施工主體只有使用外加劑與水泥相適應(yīng)的混凝土，才能夠保證施工材料的質(zhì)量，也才能能夠保證整體施工的質(zhì)量，進(jìn)而保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)，達(dá)到進(jìn)度正常和成本控制有效的目標(biāo)。

3 影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素分析

外加劑與水泥的適應(yīng)性主要是在混凝土制造的過(guò)程中體現(xiàn)的。結(jié)合混凝土制造的具體流程來(lái)看，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素主要有以下幾方面。

3.1 外加劑的化學(xué)成分

混凝土的制造之中包含有外加劑與水泥的化學(xué)作用，并且，外加劑自身的分子量、形狀、結(jié)構(gòu)等存在的不穩(wěn)定性使得其分子的表面活性劑與水泥中的一些化學(xué)成分產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。這就使得外加劑與水泥的攪拌、反應(yīng)會(huì)受到外加劑化學(xué)成分的影響，不同的化學(xué)成分會(huì)對(duì)水泥顆粒產(chǎn)生不同的化學(xué)作用。這其中，外加劑的化學(xué)成分主要體現(xiàn)為純度、狀態(tài)、聚合度、磺化和中和離子等。

3.2 外加劑使用的劑量和方法

不同性能的混凝土產(chǎn)品制造對(duì)應(yīng)有不同的外加劑使用劑量標(biāo)準(zhǔn)，如果在制造中使用的外加劑與實(shí)際的劑量標(biāo)準(zhǔn)不匹配，就會(huì)導(dǎo)致最終生產(chǎn)出的混凝土的性能受到直接性的影響。同時(shí)，在混凝土制造過(guò)程中，外加劑添加的時(shí)間節(jié)點(diǎn)也會(huì)影響最終生產(chǎn)的混凝土的性能。例如，相關(guān)研究表明，后摻法的效果要明顯優(yōu)于先摻法，且同一效果標(biāo)準(zhǔn)下，后摻法能夠節(jié)省外加劑的成本。

3.3 水泥的化學(xué)和物理屬性

水泥是與外加劑發(fā)生作用的物質(zhì)，其化學(xué)和物理屬性會(huì)直接影響到兩者化學(xué)作用的效果，進(jìn)而影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。從化學(xué)方面來(lái)看，由于水泥中粒子、分子等的活動(dòng)性極強(qiáng)，適合與鋁酸鹽等物質(zhì)反應(yīng)，且C3A 與硫酸根離子的濃度平衡狀況會(huì)直接影響高效劑的濃度。同時(shí)，在水泥與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，水泥中的石膏成分會(huì)直接影響到水泥與硫酸根離子及C3A 之間的平衡關(guān)系，進(jìn)而影響外加劑與水泥的適應(yīng)性。從物理方面來(lái)看，諸如混凝土制造過(guò)程中使用的水泥原料的新鮮度、堿含量、細(xì)度和溫度等，都會(huì)對(duì)外加劑與水泥的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。

3.4 外加劑與水泥的攪拌情況

外加劑與水泥攪拌是混凝土制造中的重要環(huán)節(jié)，而外加劑與水泥攪拌的時(shí)間、速度等時(shí)機(jī)情況會(huì)直接影響到最終混凝土的含氣量，進(jìn)而影響到混凝土的整體質(zhì)量。并且，外加劑與水泥的攪拌時(shí)間和速度會(huì)對(duì)攪拌而成的混凝土的耐久性、力學(xué)性等屬性產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到適應(yīng)性的判斷。

4 改善外加劑與水泥適應(yīng)性的措施

通過(guò)上述分析可以看出，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素比較多，而這就增加了外加劑與水泥適應(yīng)性的不確定性。為保證最終制造的混凝土的質(zhì)量，就需要采取必要的措施來(lái)改善外加劑與水泥的適應(yīng)性，使制造出的混凝土在質(zhì)量上達(dá)到施工的要求。具體來(lái)看，混凝土制造過(guò)程中，可以通過(guò)以下幾方面的措施來(lái)改善外加劑與水泥適應(yīng)性。

4.1 明確混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)

考慮到外加劑、水泥等原材料市場(chǎng)化生產(chǎn)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)家相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管主體要制定混凝土、外加劑、水泥等產(chǎn)品及原料生產(chǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)生產(chǎn)廠商提供明確、可遵守的技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)，避免隨意生產(chǎn)、盲目生產(chǎn)造成的產(chǎn)品及原料質(zhì)量不統(tǒng)一、不合格的問(wèn)題。同時(shí)，施工方要與混凝土制造商在生產(chǎn)之前確定好混凝土制造中各類原材料使用的標(biāo)準(zhǔn)，使制造商能夠清晰地把握水泥、外加劑等生產(chǎn)原料的相關(guān)品牌、劑量等標(biāo)準(zhǔn)，避免不確定的情況下隨意使用外加劑的情況。當(dāng)然，除了明確相應(yīng)的原材料標(biāo)準(zhǔn)以外，還要對(duì)參與生產(chǎn)的企業(yè)、個(gè)人進(jìn)行材料標(biāo)準(zhǔn)方面的培訓(xùn)、檢查，確保其能夠和嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土的生產(chǎn)。例如，混凝土生產(chǎn)廠商要對(duì)參與制造混凝土的人員進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)督，確保其嚴(yán)格按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行外加劑的使用，避免使用時(shí)間、使用劑量不正確導(dǎo)致的適應(yīng)性問(wèn)題，同時(shí)也減少材料浪費(fèi)和成本支出。

4.2 加強(qiáng)原料供給溝通

目前，混凝土制造中所使用的外加劑和水泥通常都是制造商通過(guò)對(duì)外采購(gòu)的方式獲得，而市場(chǎng)上可供制造選擇和使用的外加劑和水泥品牌、類型也比較多。在這樣的情況下，施工方、混凝土制造商和原料供應(yīng)商之間要加強(qiáng)彼此之間的信息溝通，確定工程項(xiàng)目施工所需要的混凝土的性能，以及混凝土制造過(guò)程中所使用的外加劑、水泥等原料的性能，使混凝土制造中所使用的外加劑、水泥等原料真正符合工程項(xiàng)目建設(shè)所要求的混凝土的制造要求。同時(shí)，在原料選擇與采購(gòu)過(guò)程中，混凝土制造商要摒棄單純以成本為標(biāo)準(zhǔn)的思維和行為習(xí)慣，將高適應(yīng)性作為外加劑和水泥采購(gòu)與使用的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 強(qiáng)化原材料質(zhì)量監(jiān)管

外加劑與水泥是混凝土制造過(guò)程中使用的主要原材料，并且這些原材料自身的性能會(huì)直接影響到混凝土制造中的外加劑與水泥的適應(yīng)性。因此，為確保真正制造過(guò)程中使用的外加劑與水泥的適應(yīng)性，混凝土制造企業(yè)和員工要對(duì)要使用的外加劑、水泥等原材料的質(zhì)量進(jìn)行事前的檢查，確保所使用的外加劑、水泥等原材料真正符合混凝土制造的質(zhì)量要求，避免材料物理、化學(xué)性質(zhì)不合格造成的適應(yīng)性偏低的問(wèn)題。同時(shí)，施工方在選擇混凝土材料、混凝土制造商在選擇混凝土制造材料過(guò)程中，要避免單純、盲目考慮材料價(jià)格而忽視材料質(zhì)量的情況，增加對(duì)所采購(gòu)、使用的外加劑與水泥適應(yīng)性指標(biāo)的關(guān)注和考慮，切實(shí)保證外加劑與水泥的真正適應(yīng)。例如，混凝土制造商在開展批量生產(chǎn)之前，先對(duì)要使用的外加劑、水泥等原料的適應(yīng)性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在適應(yīng)性符合要求之后，再進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)于不符合要求的外加劑、水泥等材料堅(jiān)決放棄適應(yīng)。

4.4 靈活使用外加劑

在上述外加劑分析中提出，可以通過(guò)調(diào)整外加劑使用時(shí)間的方式來(lái)調(diào)節(jié)適應(yīng)性。事實(shí)上，混凝土制造過(guò)程中的外加劑使用可以遵循靈活多樣的原則。在外加劑的選擇中，可以通過(guò)復(fù)合的方式使用外加劑。當(dāng)然，在實(shí)際的使用中，要對(duì)外加劑的使用劑量進(jìn)行合理、嚴(yán)格的控制，使其中含有的減水劑能夠充分發(fā)揮作用。例如，要盡量選擇使用聚羧酸減水劑來(lái)作為外加劑，因?yàn)檫@種減水劑在用量、塑化以及水泥的適應(yīng)性等方面的作用效果要明顯優(yōu)于萘系減水劑，并且能夠有效改善混凝土的相關(guān)性能。同時(shí)，在制造混凝土過(guò)程中，廠商要對(duì)混凝土的泌水率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，準(zhǔn)確計(jì)算出外加劑的使用量，避免外加劑使用過(guò)量，影響混凝土凝結(jié)的時(shí)間。在平時(shí)的混凝土外加劑存儲(chǔ)過(guò)程中，相關(guān)主體要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行存放，確保外加劑的性能不被破壞，以保證混凝土的質(zhì)量。外加劑管理人員要充分了解外加劑的相關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)，制定相應(yīng)的儲(chǔ)存方案，避免出現(xiàn)相關(guān)的事故。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著工程項(xiàng)目建設(shè)要求的持續(xù)提高，混凝土外加劑已經(jīng)成為混凝土制造中普遍使用的材料。作為混凝土制造中的重要環(huán)節(jié)，外加劑與水泥攪拌效果直接影響到混凝土的質(zhì)量。而在外加劑與水泥攪拌的效果方面，兩者的適應(yīng)性發(fā)揮著重要性的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素主要有外加劑的化學(xué)成分、外加劑使用的劑量和方法、水泥的化學(xué)和物理屬性、外加劑與水泥的攪拌情況等?？紤]到這些因素對(duì)適應(yīng)性的影響，有必要通過(guò)明確混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)原料供給溝通、強(qiáng)化原材料質(zhì)量監(jiān)管、靈活使用外加劑等措施加以改善，以保證外加劑與水泥的適應(yīng)性。