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作者:管理员    发布于:2023-11-23 08:40    文字:【】【】【

  主页·『万尚注册』·主页混凝土外加剂在我国推广应用已有一二十年时间,从最初为节约水泥使用木质素磺酸钙普通减水剂,到今天为改善混凝土性能使用复合外加剂,由几种外加剂发展到几百个品种,发展速度异常迅速。混凝土的强度及耐久性大大提高,外加剂起到了混凝土工艺不能起的作用,并且也推动了混凝土技术的发展。然而,如果外加剂使用不当,则往往不能达到预期效果,甚至出现质量事故,因此如何使用好外加剂是每位土建工程技术人员关心的问题。

  本文将就混凝土外加剂的应用从前言、推广应用混凝土外加剂经济效益、混凝土外加剂的分类、混凝土外加剂的发展趋势等几个方面进行简要阐述。

  混凝土外加剂是当今世界上使用量最大、最为广泛的建筑材料,发明至今的200余年来已普遍用于高层、超高层建筑,大跨度的桥梁,火电厂建设,水江大坝等所有土木建筑工程中。随着建筑技术的不断进步,对混凝土的要求也越来越高,混凝土不仅要能作到可调凝、早强、高强、水化热低、大流动度、轻质、低脆性、高密度和高耐久性等以及其他特殊性能,而且还要求制备的成本低、成型容易、养护简单……。为了达到这些目的,混凝土外加剂则起着不可或缺的作用。

  推广应用混凝土外加剂不仅可以改善混凝土的物理力学性能,提高工程质量,节约水泥,节省能源、缩短工期,改善施工条件,满足特种混凝土的技术需要。同时,还具有投资少、见效快、技术经济效益明显,社会效益突出等特点。根据不同技术要求,使用不同类型的外加剂可以获得不同的经济效益。混凝土中掺加引气减水剂,一是使混凝土中的微细气泡均匀分布以提高抗冻和抗渗的能力;二是由于它的分散作用而带来减水增强效果。因而,既能改善新拌混凝土的和易性,又能提高混凝土的耐久性。

  混凝土中掺加高效减水剂、早强减水剂,可使混凝土的1天强度提高1倍以上,这样使配制高强或超高强度混凝土就易于实现。而混凝土强度的提高,不仅扩大了混凝土的使用范围,在一定程度上也可改变目前结构设计中存在的“肥梁、胖柱、深基础”等状况。这样,既减轻了房屋的自重,又节省了建筑材料。混凝土中掺加缓凝减水剂。可延长混凝土由塑性状态进入固态所需的时间,减慢水泥水化放热速率。可满足不同工程,特别是大体积混凝土工程的施工及质量要求。

  混凝土中掺加速凝剂。可满足坑道中喷射混凝土和国防抢修等混凝土工程中的施工要求。混凝土中掺加膨胀、灌浆剂。可使混凝土的密实程度提高,从而增加了“混凝土的稳定性的抗渗、抗冻”等性能。混凝土中掺加引气剂或加气剂,可以调节混凝土的内部含气量。细微气泡可以提高混凝土抗冻及抗渗能力,大气泡可降低混凝土自重对生产轻混凝土十分有利。混凝土中掺加阻锈剂。可提高对钢筋锈蚀的抵抗力和增加混凝土对钢筋的握裹力。混凝土中掺加减水剂,可减少水泥用量,而达到同样的混凝土标号,一般可以节约水泥15%~25% ,同时可以加速模板周转,缩短工期。混凝土外表喷射养护剂。使新浇混凝土表面形成薄膜,从而避免水分蒸发,收到保温、保湿的效果。混凝土中掺加流化剂。可制备自密度,大流动性混凝土,采用泵送溶流新工艺,可大大提高施工效率。混凝土中掺加复合外加剂。还能减少混凝土搅拌,成型过程中的能耗,消除震耳欲聋的噪声危害。混凝土中掺加着色剂,可制成各种装饰混凝土。

  随着混凝土外加剂的发展和应用,使混凝土技术在以下几个方面得到了大力发展:早强和高强混凝土技术的应用,克服了工程中存在的“强度低、自重大、脆性高”的弱点;抗冻剂的使用,为严寒地区创造了冬期施工条件,确保了工程施工的连续性,大大缩短了工期;随着高效减水剂应用技术的不断发展,推动了流态混凝土技术及泵送浇注新工艺的发展;加速了商品混凝土的发展。而商品混凝土的发展给我国建筑业带来了很好的经济效益和环境保护效益,进一步推动了建筑业的发展和建筑技术的提高。

  (1)改善新拌混凝土流动性的外加剂。主要包括各种减水剂、引气剂、灌浆剂、泵送剂等。

  (2)调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂。主要包括缓凝剂、促凝剂、早强剂等。

  (4)增强混凝土物理力学性能的外加剂。主要包括引气剂、防水剂、防冻剂、灌浆剂、膨胀剂等。

  (5)改进混凝土抗侵蚀作用的外加剂。主要包括了引气剂、防水剂、阻锈剂、抗渗剂等。

  (6)为混凝土提供特殊性能的外加剂。主要包括发泡剂、着色剂、杀菌剂、碱骨料反应抑制剂等。

  随着混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化,对外加剂的需求越来越大,要求越来越高。因此,今后的混凝土外加剂将向以下几个方面发展。

  (1)复合多功能型。复合多功能型外加剂,在性能上可以取长补短,趋于完善,并且要价格便宜,使用面广,性能良好。

  (2)品种系列化、多样化。不断研制开发新品种,使品种系列化、多样化,以满足各种特殊工程的需要,并方便工程使用和质量控制。

  (3)发展高强化、抗老化所需用的外加剂。近年来,各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都在不断提高,发展高强化,抗老化所需用的高效能外加剂,为制备高强、超高强混凝土提供条件,利用高效减水剂的减水作用,制备大流动性混凝土,使施工省力,造价降低,工效提高。

  4)降低外加剂的生产成本。充分利用各种工业废料生产外加剂,改革外加剂的配方和生产工艺。生产物美价廉效高的外加剂产品,为广泛推广应用混凝土外加剂提高竞争能力。

  (5)加强混凝土外加剂作用机理的深入研究。随着科学技术的发展,应采用先进的测试手段,研制外加剂的作用机理,为进一步发挥外加剂的作用,取得更好的经济效益,有效地指导生产奠定基础。

  我国国民经济的持续发展,带来基础工业建设与建筑业对混凝土、水泥和制品的需求量增加,从而推动了水泥、制品工业、混凝土行业的发展。但伴随建筑行业技术不断的进步,人们对水泥混凝土要求也就越来越高。体现在不仅要求混凝土要早强、可调凝、大流动度、、高耐久性、轻质等,而且还要求成型容易和制备的成本低、养护简便等等。为满足人们的需要,混凝土外加剂就应需诞生了。

  混凝土外加剂一般分为早强剂,减水剂,引气剂,缓凝剂。外加剂特点是掺量少、品种多,能起到提高或者改善硬化混凝土的作用。对混凝土外加剂对混凝土性能的影响、混凝土外加剂与水泥的适应性影响进行研究,对更好运用混凝土外加剂,充分发挥混凝土在建筑工程上作用是十分重要的。

  (1)每一种混凝土外加剂都有它特有的功能,掺加这种外加剂,能够对混凝土某一方面或某几方面的性能进行改善。如掺加减水剂可以在保持相同用水量情况下增大混凝土的流动性,或在保持相同流动性情况下降低单位用水量,从而提高混凝土的强度,改善混凝土的耐久性等。由此,可以这样理解混凝土外加剂与水泥的适应性与不适应性的概念:按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土中,若能够产生应有的效果,该水泥与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂之间存在不适应性。如:用几种普通硅酸盐水泥并掺加某种高效减水剂(经检验符合高效减水剂质量标准)配制混凝土,在配制条件都相同的情况下,有种水泥所配制的混凝土在减水率方面出现了严重不足,则说明这种水泥与该高效减水剂不适应,而其他几种水泥与该高效减水剂相适应。再如,当某种水泥所配制的混凝土中掺加经检验符合相关质量标准要求的速凝剂却得不到速凝效果,或掺加缓凝剂却得到了假凝效果,都可以认为是由于外加剂与水泥之间不相适应所致。几乎所有品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题,只是目前来说减水剂使用最普遍,而且当其与水泥产生不适应性的时候能够比较直观快速地反应出来(如流动性差、减水率低、或拌合物板结发热、流动度损失过快等现象)。

  (2)某工程采用了某水泥厂的立窑水泥和某外加剂厂的高效复合减水剂,开始效果不错,后来有一批水泥拌制的掺同样外加剂的混凝土发生急凝现象,导致混凝土结构疏松,最后不得不将已浇筑完成的800m3混凝土全部砸掉。查其原因,水泥按水泥标准检验合格,减水剂按其标准检验亦合格,但两者配合制得的混凝土却有严重的质量问题。为了查清原因,科研人员用出事的水泥与减水剂做了试验,确实有急凝现象,但在水泥中掺入0.5~1.0(二水石膏后,则得到了有良好工作性能和强度的混凝土。证明该水泥由于石膏掺入量不足(但达到水泥标准性能)而与减水剂不相容。

  (3)总之,外加剂与水泥之间的适应性问题,是一个错综复杂的、而工程中又难以避免的

  实际问题,它影响着其应用效果,有时会导致严重的工程事故和无可估量的经济损失。

  水泥与外加剂的相容性是一个很有意义的科学问题,更是一个工程实际问题,这个问题出自于工程事故。因此必须引起生产单位和工程应用部门的高度重视。

  2 混凝土外加剂的作用 因混凝土添加剂的种类不同作用也跟着不同。一般作用是在单位立方混凝土用水量或者在水泥用量不发生变化的情况之下,可以提高相应混凝土的流动性;在水泥用量不变或者混凝土坍落度不变的情况下,可以实现用水量的减少,进而混凝土强度也提高,混凝土的耐久性得到改善;在设计强度不变和混凝土坍落度不变的情况下,可节省水泥用量和降低成本等等。早强剂是提高混凝土早期强度,多用于抢修工程和冬季施工的混凝土;减水剂是在保持混凝土稠度不变的情况下,具有减水增强作用;引气剂主要是减少混凝土搅拌过程中产生的气泡导致的泌水离析、改善混凝土的和易性;缓凝剂能延缓混凝土凝结时间,兼有缓凝和减水作用,主要用于大体积混凝土、炎热天气条件下施工的混凝土或长距离运输的混凝土。

  3 外加剂减水剂对混凝土性能的影响之分析 混凝土外加剂减水剂的主要是由表面活性剂所构成。这表面活性剂属于阴离子型表面活性剂。实质上混凝土碱水剂不与水泥起着化学作用,它对混凝土作用主要体现对新拌混凝土的塑化,塑化是润湿作用、吸附分散作用和作用。

  外加剂减水剂的吸附分散、和润湿作用,所以只需使用较少量的水就很容易将混凝土均匀拌和,让新拌的混凝土和易性得到改善,这就是外加剂减水剂对新拌混凝土的塑化作用。

  4 外加剂引气剂对混凝土性能的影响分析 外加剂引气剂能在混凝土中引入大量微小而且独立的小气泡,这种气泡能让混凝土的和易性获得较大的改善。引气剂在对硬化混凝土性能的影响上,从减水效能分析,混凝土强度也会相应提高;但从引气的角度分析,混凝土强度一般呈现下降的。所以,掺合了引气剂或者引气减水剂的混凝土,其弹性模的量比不掺引气剂的低,降低的幅度上也大于强度的变化幅度。原因就在于水泥浆体中大量存在的微小气泡,让浆体的弹性模量也随之降低。

  混凝土是现代社会必需的建筑材料。它的品种之多、生产数量大、应用范围广都是当今世界之最。但混凝土施工技术发展必须要外加剂。可以说,外加剂的产生和发展推动混凝土施工技术的发展,让混凝土技术由塑性混凝土向流态化混凝土、干硬性混凝土、高性能混凝土的方向发展。如现在研发的新型高效减水剂将混凝土的高施工性能、高强、高耐久性结合起来,提高了低水灰比之下的减水率,满足了某些混凝土的工程。不仅提出高性能,而且要求能满足高功能化的要求。并且还能制造出流动性能高、用水量少、不分离穿透钢筋网片性能良好的高性能不振捣混凝土。这一些都是混凝土外加剂对混凝土施工的积极作用。

  根据张家堡高层住宅,长缨东路危房改造等工程中遇到的关于混凝土外加剂的使用问题,混凝土掺用外加剂,在使用前,应该了解不同外加剂的性能,相应的使用条件,查阅出厂产品说明书,外加剂的品种、掺量必须根据混凝土性能要求、施工和气候条件,严格按照现行规范执行,外加剂的质量符合国家相关标准要求。选择能与水泥相适应,能满足设计与施工要求的相应外加剂

  不同种类、不同生产工艺或掺量与配方的外加剂对混凝土和水泥的适应性也有差别的。所以应该通过一个试验确定,选用适应性好并且质量稳定的外加剂;同时根据设计的不同和施工上的要求,选择相应的外加剂。结合在现场上实际多使用材料来进行试配,确定外加剂适宜掺量和施工合理配合。

  伴随泵送工艺和高强混凝土广泛的应用,由于浇筑工作度增大、浇筑时工作度要求增大这些都不能够满足长距离运输对施工上的要求,因此对高效外加减水剂的掺量要求逐渐增大。经研究也表明,大掺量的高效减水剂使混凝土即使在水胶比很低情况下,也能有较大的流动性,可以形成生产强度与耐久性良好,密实的高性能高强的混凝土。同时在大掺量高效水剂运用的条件下,新拌混凝土的损失率也减小。道理就是在新拌混凝土中,水泥的形态与硫酸钙含量,影响液相中所具有SO4的浓度。由于低水胶溶解里硫酸盐所产生出SO4离子水分比较少,所需要进行控制的C3A量也多,就会有大量C3A需要水化。在高效外加减水剂分子上存在磺酸根基因和C3A相结合,液相中的高效减水剂量也随之下降,慢慢失去了对水泥分散的作用,增加了损失。为此应该增大高效外加减水剂上的掺量,让液相中SO4-离子量也随之增加,在工作中所造成的损失率也会减小。

  随着混凝土工程施工技术的发展,混凝土外加剂的应用越来越多。它不但能够提高混凝土的工作性能、改善工艺性能、强化生产过程,而且能够改善和提高硬化混凝土的物理力学性能、提高建筑物或构件的质量和耐久性,此外还可以节约水泥、降低成本、加快工程进度。所以,外加剂的研究和应用是提高混凝土施工工艺水平、促进新型混凝土制品发展的基本条件。

  1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、泵送剂和引气剂等。

  2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、速凝剂和早强剂等。

  1)进入施工生产现场的外加剂,供应单位须提供下列技术文件:产品说明书,并应标明产品主要成分;出厂检验报告及合格证;掺外加剂混凝土性能的检验报告。

  2)外加剂运到现场应立即取代表性样品进行检验,检验合格后才能入库、使用。

  4)粉状外加剂应防止受潮结块,如有结块,经性能检验合格后应粉碎至全部通过0.63mm筛后才能使用。液体外加剂应放在阴凉干燥处。

  6)进入施工现场的外加剂,要先做基本性能检测:普通减水剂及高效减水剂应检测pH值和密度。混凝土减水率符合要求才能入库、使用;引气剂及引气减水剂应检测pH值、密度及含气量。引气减水剂应增测减水率。符合要求才能入库、使用;缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂应检测pH值、密度及混凝土凝结时间。缓凝减水剂及缓凝高效减水剂应增测减水率。合格后才能入库、使用;缓凝剂、缓凝减水剂及缓凝高效减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。不宜单独用于有早强要求及蒸养的混凝土。

  7)早强剂及早强减水剂在使用中应加以重视。其检测项目及使用环境应按以下要求执行:早强剂及早强减水剂进入施工工地应检测密度,1d、3d抗压强度及对钢筋的锈蚀作用,早强减水剂应增测减水率。

  混凝土外加剂是天然或合成的化学物质,可以是单一或复合组分。使用外加剂时必须根据工程对混凝土的性能要求选择合适的外加剂。

  混凝土外加剂的选择应根据工程设计对混凝土性能的具体要求而定,如强度标号、抗冻融性、抗渗性、耐久性、弹性模量等物理力学性能,以及施工季节、施工工艺、浇筑的部位和体积等。此外,还要考虑实际工程提供的原材料如水泥品种和标号、砂石质量等。在此基础上选择符合使用要求的外加剂品种和牌号。

  在选择外加剂时,必须采用实际工程用的原材料进行混凝土试配试验,并且掺用不同厂家生产的同一种外加剂,根据试配结果从中确定技术经济最合适的外加剂。

  选择外加剂的根本原则:第一是性能要符合工程使用要求;第二是经济的合理性。

  不同类型外加剂的掺量是有一定规律的,一般无机盐类早强剂掺量为水泥重量的1%―2%,有机缓凝剂掺量为0.02%―0.1%,普通减水剂0.2%―0.3%,引气剂掺量0.002%―0.006%,高效减水剂0.5%―1.0%。同一种外加剂用于不同混凝土时掺量也不尽相同,例如:高效减水剂用于蒸养混凝土时掺量为0.3%―0.5%,用于流态混凝土掺量为0.75%,用于普通混凝土掺量为0.5%,用于高强混凝土掺量为1.0%。硫酸钠早强剂用于蒸养混凝土时掺量为1.0%,如掺量过高,蒸养后的试体会胀高、强度降低。硫酸钠用于普通混凝土时掺量2.0%。氯化钙早强剂用于普通混凝土掺量为1.0%―2.0%,用于钢筋混凝土掺量为1%,用作防冻剂时掺量为4.0%,如掺量大于9.0%会生成过多的水化氯铝酸盐而引起混凝土膨胀,当然使用氯盐外加剂同时要掺阻锈剂。防冻剂掺量是由冰点决定的,但是复合防冻剂在相同负温时掺量减少一半。复合高效减水剂在相同减水率时比单一高效减水剂掺量减少一半。

  另外,水泥的品种、细度和矿物组成、混合材等也会影响外加剂的掺量。如对矿渣水泥高效减水剂掺量少于普通硅酸盐水泥。

  成功的应用外加剂取决于适宜的配制方法,忽视这个方面,就可能显著地影响混凝土的性能与作用。外加剂主要品种有两种形式,即液体和固体粉末。液体产品以体积计量,有时生产厂提供可溶性固体产品,使用前先配制成一定浓度的水溶液。固体产品中一般有载体,如粉煤灰、火山灰、矿粉等,其目的是使外加剂计量准确、分散均匀和防止受潮结块,固体外加剂常常是以重量计量。使用外加剂时可采用人工、半自动和自动计量,基本要求是:计量准确、搅拌均匀。外加剂掺量确定后,根据搅拌机一次搅拌混凝土体积和单位水泥用量折算外加剂的用量。超剂量地使用,不但造成浪费,而且影响混凝土的性能,从而可能会造成工程事故。特别是掺缓凝剂、缓凝减水剂和引气剂时一定要剂量准确,一旦超剂量使用或搅拌不均匀就会使浇筑的混凝土不凝结硬化或严重降低强度,从而造成工程事故。此外,在同时使用两种外加剂时应注意它们之间的相容性,特别是引气剂应分别掺用。

  任何混凝土工程都要根据要求设计好混凝土配合比,因为掺用外加剂只能使质量好的混凝土变得更好,而不能使品质差的混凝土性能得到根本改善。因此要掌握掺外加剂的各种混凝土的配合比设计方法,使用符合标准的原材料进行试配和配合比调整,再确定合适的配合比。

  掺外加剂的混凝土,同普通混凝土一样,要求进行正常的养护,现浇混凝土硬化早期要浇水养护。使用膨胀剂配制补偿收缩、防掺抗裂混凝土更要重视早期养护,否则就达不到应有的效果。冬季施工使用防冻剂应当注意保温覆盖,使混凝土尽快达到临界强度、防止冻害。外加剂用于蒸养混凝土构件或制品生产时,除采用合理的蒸养制度之外,蒸养后堆放时也应浇水养护,以进一步提高强度和改善性能。

  混凝土外加剂是混凝性的一种重要技术和方法。但是只有正确使用外加剂才能达到预期的效果,这就要求必须掌握外加剂性能、明确使用目的和正确使用方法。否则不但无法实现目的,还可能出现严重的工程事故。

  混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。近年来,随着混凝土的广泛大量的使用,对于其性能改良的研究也逐渐引起了相关行业人士的关注。外加剂在改良混凝土性质方面的性能,已经得到了行业的认可。在混凝土搅合之前或者之后添加外加剂,它的作用在于提高混凝土的性能,其所占比例一般小于5%,即使外加剂的使用量很少,但是在改善混凝土性能却能得到满意的效果,在混凝土的发展过程中,是不可缺少的一部分。然而在我国的混凝土外加剂的使用过程中,由于对外加剂认识的不足,导致在使用过程中,对其的选择、添加方法以及使用环境方面存在一定的问题,急需相关专业出台标准的使用规范,这样才能长足的发展。

  混凝土外加剂的大力普及,使混凝土技术在这些领域发展迅速:早强以及高强混凝土技术的出现,解决了工程中一直都有的“强度较差、脆性强以及自重大”缺陷;抗冻剂给那些严寒地区提供了冬期施工的可能,避免了工程施工的中断,而且缩减了工期;高效减水剂技术的推广使用,促进了泵送浇注新工艺以及流态混凝土技术的普及;促进商品混凝土快速发展。而其发展又为我国建筑领域创造了巨大的环境保护以及经济效益,进而促进建筑领域快速发展及相关技术的提高。

  1)旨在改良混凝土拌合物流变性能的外加剂。常见的种类有各种减水剂、引气剂和泵送剂等;2)控制混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。常见的种类有缓凝剂、早强剂和速凝剂等;3)旨在改良混凝土耐久性的外加剂。常见的种类有引气剂、防水剂和阻锈剂等;4)旨在改良混凝土其它性能的外加剂。常见的种类有加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。

  混凝土外加剂的功能原理主要在混凝土的性能上进行改变的。例如在硬度、凝固时间、密度等方面发生改变。在混凝土的搅拌过程中,加入适量的减水剂可有效减少水的用量,同时可以减少水泥的使用,而且能够加速混凝土的混动,促使混凝土激发出膨胀的性质,有利于密实混凝土的材料;提高含气量,部分混凝土在建设工程中,需要充分的含气量,混凝土本身无法达到含气标准,根据混凝土实际的性能表现,可加入引气剂,提高混凝土的含气量而引气剂对含气量的影响非常明显,少量的引气剂即可大幅度提升含气量;控制凝结速度,建设工程的部分环节中,需要控制混凝土的凝结速度,在混凝土的初凝、终凝环节中,适当的延长凝结速度,外加剂必须具有缓凝的影响特性,采用缓凝剂,可适当延长3-3.5h的凝结速度;提升强度,强度是混凝土的重要指标,混凝土外加剂中的膨胀剂,对混凝土硬度和强度的影响很大,而且膨胀剂的膨胀率非常高,采用膨胀剂时,需合理的控制水泥用量,防止水泥过少干扰混凝土的密度。

  对混凝土的含气量与流动性的影响。很多情况下,分减水剂添加到混凝土中,在一定程度上,对混凝土的含气量有一定的功效。减水剂对混凝土的流动性影响一般以坍落度来衡量。当混凝土的用水情况和水泥用量保持不变动的情况下,添加减水剂可以大大提高混凝土的坍塌度。对混凝土凝结速度的影响。掺加减水剂会延长混凝土的凝结速度,当减水剂超量掺加时,将导致混凝土严重缓凝,甚至发生长速度不凝结现象,并且对混凝土强度产生较大的副功效。对强度的影响。由于减水剂的掺入,可使混凝土在保持相同流动性的情况下,大幅减小水灰比,因而,混凝土内部水泥石的孔隙率减小,孔结构得到改善,强度提高。对混凝土泌水率的影响。混凝土中添加减水剂,特别是引气型减水剂,在相同的环境下,对明显减小混凝土的泌水率,其主要原因是混凝土的水灰比例减小,混凝土的疏散性明显提高。混凝土对弹性模量的影响,如果在水泥用量和坍塌度相同的情况下,添加减水剂由于可提升混凝土的硬动,所以会加大弹性模量。混凝土对碳化和防止钢筋生锈的影响。添加减水剂,能减少混凝土的水灰比例,减少孔径,增强混凝土的渗透行,减少碳化情况,防止钢筋生锈情况。

  外加剂对混凝土的功效。添加引气剂或者使用引气减水剂,能使混凝土中产生很多微小且独立存在的气泡,气泡能够改善混凝土的易溶性,添加引气剂或者使用引气减水剂,不仅能对新搅拌的混凝土和易溶性得到很大的改善,其显著的效果就是提高坍落度、减少泌水的现象。外加剂对混泥土凝固速度的功效。由于引气剂的掺加量特别少,添加引气剂的混凝土,如果凝结速度和添加份量不正确,那么与我们预期的效果会有很大差别。外加剂对混凝土的硬化功效。根据减水的效果表明,混凝土的强度会提高,如果从引气方面来说,混泥土的强度大多数情况下是持下降现象的。所以,添加引气剂或者引气减水剂后,对混凝土的强度的功效是不同的。添加引气剂或者引起减水剂的混凝土,其弹性情况比不添加的通常是降低的,且降低的程度要高于强度的变化情况。

  早期的建设工程中,混凝土的使用量很大,提高了建设工程的施工成本,通过混凝土外加剂的实践研究,外加剂在混凝土性能中可以实现节能影响,有效降低混凝土的用量,体现出节能性能的影响。外加剂能够改变混凝土原有的性能,促进混凝土的节能发展。合理分配外加剂的应用,能够在很大程度上降低混凝土的用量,例如:某建设工程中的混凝土施工中,采用混凝土的取代物,根据C2S、C3S、C3A等混合物的特性,选用矿物残渣代替,以此做为混凝土制造的原材料,控制矿物残渣的用量在30%左右,混凝土的性能与原材料混合后的基本相同,在实际的施工中,降低了外加剂用量高达30%,体现良好的节约特性。

  外加剂对混凝土的影响,不仅表现在积极的方面,同时也存在消极影响。分析混凝土外加剂对性能的消极影响,如:外加剂用量不当造成的影响,混凝土外加剂如果用量过大,会对混凝土的性能产生负功效,由于外加剂在混凝土中具有一定的饱和点,超过饱和范围后外加剂本身是一种负担,对混凝土造成不良的影响,导致混凝土出现损失,如缓凝剂用量过大,混凝土很长速度内不能凝聚,进而干扰混凝土的强度,造成一系列的破坏。

  混凝土在建设工程中的有着十分广泛的应用,想要改善混凝土的性能,就必须结合建设工程对混凝土的需求,严格控制外加剂的使用剂量,优化混凝土的性能,进而强化建设工程的结构性能。发展好外加剂对于建筑行业混凝土的应用有非常重要的意义。欲深入开发外加剂的优良性能,就必须充分了解它的性质,取其有点,避其不足。混凝土建设工程中,外加剂添加技术成为一项重要的施工配套技术,用于解决混凝土施工中的问题,确保混凝土施工的效益和性能。

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  [2]郭捷菲,刘国建,秦鸿根,崔东霞.功能外加剂对混凝土长期耐久性的影响[J].硅酸盐通报,2014,08:2047-2051.

  混凝土是当今世界用量最大、用途最广的工程材料之一。 随着 21 世纪混凝土工程的大型化、多功能化、施工与应用环境的复杂化、应用领域的扩大化以及资源与环境的优化, 人们对传统的混凝土材料提出了更高的要求, 混凝土材料的高性能化和高功能化已经成为21 世纪混凝土材料科学与工程技术研究的重点和方向。

  不言而喻, 混凝土实现高性能的最重要技术途径是使用优质的外加剂和矿物掺合料( 亦称矿物外加剂) , 外加剂是混凝土不可或缺的第五组分已成为混凝土工作者的共识。由于我国混凝土外加剂起步较晚,整体发展水平与工业发达国家还存在一定差距。在我国,适用外加剂的混凝土仅占产量的20%~30%,这也说明了混凝土外加剂在我国有着十分广阔的应用前景。

  国际标准化组织 ISO T C71/ Sc3 提出混凝土外加剂的定义如下:“ 在混凝土、砂浆、净浆拌合时或在额外增加的拌合操作中掺合等于或少于水泥质量的 5% , 使混凝土的正常性能得以按要求改善的物质 ”。1987 年我国制定并颁布混凝土外加剂的国家标准, 即 《混凝土外加剂》GB8075- 87 中将混凝土外加剂定义为: “在拌制混凝土过程中掺入, 用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥质量的 5%( 特殊情况除外)” 。

  在混凝土塌落度基本相同的条件下,显著减少了其拌和用水量。在所有混凝土外加剂产品中,减水剂是目前研究和使用最广泛的一种。

  在搅拌混凝土的过程中,能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。由于气泡增加了浆体体积和对拌合料的作用以及增加了浆体的粘度和屈服应力,因此引气混凝土的工作性、塑性和内聚性得到显著提高。引气剂可以减少拌和用水量,还可以降低新拌混凝土的塌落度损失。

  延长混凝土凝结时间。在混凝土施工中,为了防止在气温较高、运距较长等情况下,混凝土拌和物过早凝结而影响浇筑质量,以及为了延长大体积混凝土放热时间或对分层浇筑的混凝土防止出现施工缝的工程,常需在混凝土中掺入缓凝剂。

  能使混凝土迅速凝结而硬化。速凝剂掺入混凝土后,能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝,1h就产生强度,1d强度提高2~3倍。

  能使混凝土在零度以下凝结硬化。并在规定的时间内达到足够的防冻强度。在零度以下施工的混凝土工程必须掺入防冻剂。复合防冻剂除能降低冰点外,还有促凝、早强、减水等作用。

  能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。一般为复合外加剂,主要成分为减水剂、引气剂、缓凝剂等。

  混凝土外加剂在应用过程中必须注意两个原则:1)外加剂品种的选择;2)外加剂产量的控制。如果这两项工作不到位,外加剂都可能对混凝土性能产生负面影响。

  针对混凝土高性能化, 施工条件的复杂化以及混凝土施工工艺和原材料的多样化, 施工人员在选用外加剂时须慎重, 不 仅要求其性能应符合工程使用要求, 还应具有合理的经济性, 具体可从以下几点参考:

  (1)考虑工程设计中的要求: 如混凝土强度等级、弹性模量、抗渗性、抗冻融性等物理力学性能;

  (2)须满足施工工艺、施工季节( 夏季或冬季施工) , 混凝土 功能、特征和体积等要求;

  (3)对工程中提供的原材料, 须综合考虑其水泥品种、强度 等级, 掺合料品种和技术性能及砂、石技术性能等再行选择。

  选好外加剂品种后, 关键环节便是确定外加剂的掺量。在保证混凝土技术要求的基础上, 施工人员可以参考外加剂产品使用说明书给出的掺量范围, 通过实验来确定其最经济的掺量。试验表明, 外加剂掺量控制不当不但达不到预期效果, 反而会带来负面影响。

  高性能混凝土(High Performance Concrete,以下简称HPC)是利用现代化技术制作,能大幅提高普通混凝土性能,并以耐久性作为设计主要指标的混凝土。在实际工程中,HPC重点保证的性能包括耐久性、工作性、适用性、强度、体积、稳定性、经济性,它是新型复合超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。

  在配制 HPC 时, 掺加外加剂是关键环节。为此, 选用优质原材料除水泥、水、集料外, 必须掺加足够数量的矿物细掺料和高效外加剂以期达到 HPC 低水胶比的特点, 而配制HPC 常采用如下几种外加剂:

  1.高效减水剂( 又称超塑化剂): 减水率大、塌落度经时损失小的特点能保证 HPC 良好的工作性: 充填性、可泵性和稳定性( 即抗泌性和抗离析性) 等。

  2.缓凝剂: 可延长混凝土凝结时间、控制其硬化速度、防止大面积混凝土出现裂缝、减少坍落度经时损失等性质。不过, 缓凝剂掺量增加会导致混凝土的塑性收缩增加、早期强度降 低。另外, 在工程中还需考虑到缓凝剂与高效减水剂的匹配和与水泥的相容性问题, 因此使用前一定要通过试验确定。

  3.引气剂: 在HPC中合理的掺入引气剂,可提高混凝土的流动性,改善和易性,减少拌和物的离析和沁水,改善混凝土的耐久性(抗冻性、抗冻融性)。由于引气剂的引入量对混凝土强度影响较大(如图1),因此对只要求有抗渗、抗冻的工程,可优先考虑使用引气剂来提高耐久性。

  4.膨胀剂:在HPC中掺入适量膨胀剂,应在有约束条件下膨胀而产生一定自应力,以补偿水泥的干缩和由于低水胶比造成的“自身收缩”,避免裂缝发生,保证高性能混凝土的设计目标――高耐久性,并在限制条件下增长强度。需要注意的是, 掺用膨胀剂后对混凝土的搅拌、养护都有严格的要求。

  自密实混凝土( Self Compacting High Performance Concrete , 简称 SCC) 是日本教授提出的概念, 随后便风靡全球。由于在配制过程中采用了高性能外加剂与较大掺量的矿物外掺料, 使得SCC具有下列三个特征: 填充能力、穿越能力和抗离析能力。

  在施工过程中, SCC 具有高流动性能, 不仅能大幅度缩短工期, 也降低了施工噪音。为确保混凝土能自密实成型, 施工人员可以利用自制的 U 型容器(如图 2)来测试 SCC 的流变性能。另外较低的水泥用量与低水胶比还保证了硬化后的混凝土具有高耐久性, 因此将其归属于 HPC 范畴, 称其为自密实高性能混凝土。

  润扬长江公路大桥北锚碇工程成功运用了自密实混凝土, 拆模后的混凝土表面平整、光滑, 没有蜂窝麻面, 证明自密实混凝土施工质量良好。该工程最关键的一个

  技术就是使用优质的混凝土外加剂 NVC 自流平外加剂( No-Vibrating Concrete, 简称N VC) , 它由高效减水剂、流化剂、增强剂、特种保塑剂复合而成, 具有高减水、高流化、低收缩、保塑好等特点。主要性能为: (1)高流化性使混凝土坍落度由40 - 50mm 提高到 200- 250mm, 扩展度由 500x500mm2 到 600x600mm2 , 2h 坍落度经时损失率约为10%-15% ;(2)同条件下,减水率不小于20%,可节约水泥10%-15%(3)匀质性、抗分离性良好, 凝结前不发生分层离析和泌水等现象;(4)混凝土含气量为1.5%-3.0%,抗冻耐久性好;(5)可延缓凝结时间,降低早期水化热的作用

  HPC首先用于30层以上高层建筑的钢筋混凝土结构,因为这种建筑下部三分之一的柱子,在用普通混凝土时断面很大。处节省材料费用外,加快施工速度也是采用HPC的重要特点。

  迄今混凝土标号最高为C80的建筑――辽宁物产大厦,还有将C40混凝土一次性泵送到382.5m的88层高楼――上海金茂大厦都使用了高效减水剂来应用于泵送混凝土,同时也保证了高耐久性。

  吉林电建电业高层建筑高度为67.7m, 砼总量约 11000m3 , 剪力墙及梁板为 C50 砼, 要求砼水化热低、收缩小、无裂缝, 并具有良好的施工性能。最后,工程采用了吉林省环洋化工建材有限公司生产的 HY 牌 702 型复合砼外加剂具有高效减水、超早强、延缓初凝时间、提高浇筑性能功能: (1)砼中水泥浆体的流动性好并能保持长久;(2)U EA 自身的微膨胀补偿收缩性能弥补了 HPC 胶凝材料的收缩, 焦点是控制和防止了有害裂缝的产生;(3) 减少了对外加剂的吸附, 增加流化效果,降低塌落度损失,满足可泵性要求。

  桥梁工程在施工过程中需要考虑到施工条件的艰苦及海水对结构的腐蚀作用,故在HPC的配制时应掺入改善混凝土工作性、增强抗渗和抗腐蚀等性能的外加剂。

  集美大桥是连接厦门本岛与岛外集美区的跨海特大桥基于高性能混凝土的特殊要求, 施工过程中选用聚羧酸高效减水剂。由于其具有低掺量、高减水增强率、水泥适应性好、高温下混凝土坍落度损失小等特性, 不仅大大提高了高强混凝土的力学性能和耐久性, 而且还为工程施工提供了简便易行的施工工艺。

  随着对交通运输要求的日益提高, 采用高性能道面混凝土, 提高混凝土的抗折强度与耐久性是当前道面混凝土的发展趋势, 对混凝土道路表面的致密性、抗渗性及抗冻性等也有很高要求。

  青藏铁路( 格拉段) 新建线km 位于多年冻土区, 是目前全球最长的一条穿越高原多年冻土区的铁路。在混凝土中掺入低温、早强、耐久外加剂如硅粉、引气剂等, 提高混凝土的密实度和抗冻融性能, 保证了在300次冻融循环作用下梁体混凝土强度及弹性模量不小于设计值的80% , 大大提高了混凝土耐久性。

  湛江港铁矿石码头工程充分利用活性矿物掺合料和高效减水剂的复合效应来配制高性能混凝土;广州地铁二号线( 越 - 广区间) 越秀公园站工程施工中采用粉煤灰- 矿渣粉双掺和金刚牌 AP 缓凝高效减水剂来配制高性能混凝土; 广州奥林匹克体育场为满足工程对高性能混凝土的要求, 同样采取了高效减水剂和超细掺合料的双掺技术等等。

  尽管现在建筑材料推陈出新, 但混凝土仍然是主要建筑材料之一。而随着科技的飞速发展, 传统的混凝土将普遍被高性能混凝土所替代, 在混凝土这一质的变化过程中, 外加剂无疑将扮演着重要角色。

  外加剂的研究生产基本上满足了我国当前经济建设和混凝土施工新技术的需要, 但统计资料表明, 我国外加剂生产和应用中也存在一些问题, 主要表现在以下几个方面: 企业规模大的少, 小的多;产品性能低;产品性能较单一;复合型外加剂产品配方一成不变。

  为了缩小和赶超发达国家的水平, 今后我国外加剂的研究生产应朝以下方面发展:

  [1]何廷树主编 混凝土外加剂【M】,陕西科学技术出版社,2003.1-12

  [2]陈建奎,混凝土外加剂的原理与应用【M】,中国计划出版社,1997.5-9

  [3]陈嫣兮,顾德珍 高性能混凝土外加剂的选择【J】,哈尔滨:低温建筑技术,1977

  [4]贺俊杰,高性能混凝土配制技术【J】,福州:福州建筑2008(10):61-62

  [5]黄跃明,外加剂在高性能混凝土工程中的应用【J】,福州:福州建筑2009(9):

  目前,我国公路水泥混凝土工程建设规模很大,外加剂的使用也非常广泛。加入外加剂能改善水泥混凝土的性能,但同时由于外加剂的使用不当而导致水泥混凝土路面及桥涵结构的质量事故屡有发生,影响了公路工程的建设质量。有必要对公路工程中的常用外加剂进行综述。

  作为水泥混凝土中的第五组分——水泥混凝土外加剂主要有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种常用的外加剂.

  3.1普通减水剂、高效减水剂在施工应用之前应检验pH值、密度(或细度)、减水率,符合要求后才可使用,最佳掺量的确定,必须满足工程环境条件的设计强度、工作性、耐久性及经济性等性能要求,根据供货商提供的推荐掺量,通过试配得到一个合理掺量。高效减水剂掺量过大会造成水泥混凝土严重泌水、水泥浆大量流失,导致密实度不足从而影响强度。

  3.2减水剂应配制成均匀的溶液。外加剂沉淀的有害作用与外加剂掺量超大是相同的,每天应清除溶液中未能溶解的固体沉淀物。根据工程的需要,普通减水剂和高效减水剂可与其他可混溶的外加剂复配使用。

  3.3在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失,用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。

  3.4养生环节是保证水泥混凝土结构不产生开裂和微裂缝的关键环节,因此,掺普通减水剂、高效减水剂的公路工程水泥混凝土结构,应加强并尽早进行保温保湿养生。掺普通减水剂的水泥混凝土构件不适宜用于蒸养;掺缓凝型减水剂的水泥混凝土构件必须保证静停一段时间后,使水泥混凝土形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的水泥混凝土可用蒸养养护。

  4.1引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品。由于在水泥稀浆中的气泡特性与水泥混凝土中的比较相近,所以摇泡试验宜在水泥稀浆中进行。

  4.2 使用引气剂可以有效提高水泥混凝土的弯拉强度及抗拉强度,减少干缩和温度收缩变形量,改善结构抗裂性,也提高了水泥混凝土的抗渗性。

  4.3对于负温水泥混凝土施工时改善早期抗冻性措施可以从2个方面来解决:一是加快早期水泥水化,使水泥混凝土尽快达到早期临界强度,可使用早强剂、减水剂、防冻剂;二是掺入引气剂,缓解冻胀所产生的压力。据经验来看,初冬季日平均气温低于-5℃或极限最低气温低于-10℃地区施工的公路水泥混凝土及钢筋混凝土结构和构件,宜掺用引气剂或引气型减水剂、引气型高效减水剂、引气型(早强、防冻)高效减水剂。

  4.4 引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据公路工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用,配制溶液时,如产生絮凝或沉淀现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加入搅拌机内。当原材料、配合比、搅拌时间、运输距离、气温等条件变化时,应微调引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂和引气缓凝型高效减水剂的掺量,保证水泥混凝土结构含气量基本不变化。

  4.5新拌水泥混凝土的含气量,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。

  5.1热天施工、连续浇筑、泵送等特殊机械工艺下的施工中必须使用缓凝型外加剂,在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种。当水泥品种、强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。

  5.2缓凝型外加剂的最佳掺量应根据施工要求的水泥混凝土凝结时间、气温、强度等通过试验确定。施工中,当气温变化、运距和运输时间变动时,可微调其掺量,应始终保持拌和物具备良好的施工可操作性,并能达到密实度及外观质量要求。

  5.3缓凝型外加剂应以溶液与拌和水同时掺入拌和物中,粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝型外加剂固体沉淀物,必须每天清除一次。严禁使用分层或沉淀的缓凝型外加剂溶液拌制水泥混凝土。外加剂溶液中水量应从拌和加水量中扣除。

  5.4掺缓凝型外加剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。

  6.1早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝土强度问题的专用外加剂。早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂适用于公路工程需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构,蒸养水泥混凝土构件,最低温度不低于-5℃的低温环境中施工的有早强要求的水泥混凝土、钢筋混凝土及需要提前张拉和放张的预应力混凝土结构和构件。炎热环境条件下不宜使用早强型外加剂。

  6.2掺加液态早强剂的水泥混凝土,搅拌时间宜适当延长。粉剂早强剂直接掺入公路工程水泥混凝土时,应先与水泥、集料干拌均匀后,再加水,加水后的搅拌时间应延长30s。这是保证粉剂早强剂在水泥混凝土中均匀分布的措施。但对于某些本身是溶液或可全溶的早强剂,仍应使用其溶液,溶液比干粉拌和的匀质性及其使用效果均强得多。

  6.3公路工程预应力钢筋混凝土结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。快通水泥混凝土路面的开放交通时间,应按达到设计强度90%以上时的试验确定。也就是公路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强剂水泥混凝土试件达到设计强度的90%以上的试验确定。

  本文通过对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂在施工中的应用技术综述,总结了在施工过程中的相关技术要求,以及由于外加剂的使用失误而给公路工程带来损失,为在施工过程中正确施加外加剂指明了方向。

  [1] 交通部公路科学研究院.公路工程水泥混凝土外与掺合料应用技术指南[S].

  (3)强化混凝土物理力学性能的外加剂:主要包括了引气剂、灌浆剂、防水剂、防冻剂、膨胀剂等;

  (4)使混凝土具有特殊性能的外加剂:主要包括了杀菌剂、发泡剂、着色剂、碱骨料反应抑制剂等;

  (5)调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂:主要包括了速凝剂、缓凝剂、早强剂等;

  (6)改善混凝土抗侵蚀作用的外加剂:主要包括了防水剂、引气剂、阻锈剂等。

  近年来,在建筑中其实还是中低强度的混凝土使用的最多,所以本文未经特别说明,都是以此为例子来分析讨论的。

  (1)改进混凝土使用和易性的外加剂,从本质上来讲是增加混凝土拌合物的流动性,减水剂、灌浆剂、流化剂、泵送剂等等它们都能不同程度的增大拌和物的流动性。在工程中采用较多的的是普通减水剂,因为它不但能提高工程质量,加快工作进度,而且能节约水泥。值得注意的是,温度较高时宜采用缓凝减水剂。亲身遇到过这种案例,在施工基础混凝土时,本来水泥预算需要四十二点五吨,当使用了减水剂,实际水泥用量比预算的节约了五十吨左右,由此数据,对于整个工程预计可节约水泥四十到五十吨左右,降低了施工成本。

  (2)希望使混凝土凝结速度加快,则可以使用速凝剂,反之要想混凝土凝结慢些,则该使用缓凝剂,要使混凝土早期强度较高,应加早强剂。一般来讲,这些用于调节凝结硬化规律的外加剂常常与增加流动性的外加剂复合使用,于是,也应运而生了缓凝减水剂、早强减水剂、速凝减水剂等复合外加剂品种。

  (3)工程中有时会希望改变混凝土的一些物理性能从而提高混凝土的耐久性,这方面用的多的则是根据调节混凝土中空气含量来改变物理性能,常用的诸如引气剂、加气剂、防水剂、阻锈剂等等。

  (4)尤其效果最为显著,就是在冬季施工混凝土时,掺入的防冻剂。它主要是提高混凝土的早期强度,加快其水化硬化的速度,这样才能防冻同时可以提高混凝土性能。其他针对施工不便之处的外加剂还有除锈剂等,可以有效提高钢筋耐蚀性能。

  (5)还有些外加剂纯属是为了工程施工需要而使用的,甚至不需要添加到混凝土中去,如模板脱模剂(又称隔离剂),专门用于模板脱模,使用在预制构件的模板上,适量使用涂抹隔离剂,打出的构件不仅美观耐用而且平滑光泽。

  使用合适掺量的合适种类的外加剂,能够做到上述的种种优点来改善混凝土性能,发挥外加剂的影响正效应,但是,假如掺量使用不准确有时不仅起不到正效应,而且可能出现负效应影响,且有些种类的外加剂其实是损失了混凝土的某些性能来大幅提高另一些性能的。

  对于普通减水剂,假如掺量过大,则可能造成严重缓凝,不但影响工期,严重的是会使混凝土后期强度损失过大;又如高效减水剂,其在掺量正常时,新拌混凝土的坍落度将会随着用量的增加而变大,但有一定的饱和点,一旦掺量过大,其后果是严重的,除了减水率增长不明显,反而会造成离析、泌水、坍落度损失等各种混凝土的质量问题,若对混凝土坍落度的损失考虑不周,将会造成泵送搅拌车不能正常卸料、泵送或密实成型困难,或造成严重缓凝,使后期强度损失过大,从而影响施工效率和混凝土质量;再如缓凝剂用量不够,又肯定无法达到预期缓凝效果,而一旦掺量过量,则又会使混凝土长期不凝,不但影响混凝土早期强度,而且影响混凝土水化,降低强度,更会增大混凝土的塑性收缩,导致混凝土收缩开裂,归结原因大致是混凝土水分蒸发严重导致这些的发生;此外,早强剂的使用也要慎之又慎,掺入过量的话虽然混凝土早期强度较好,但后期强度损失很大,甚至将会产生离析现象,增大混凝土收缩开裂的危险性,而且还会增加混凝土的导电性能;引气剂的掺量过大,也反而会降低混凝土性能,更会影响混凝土的抗压强度,造成抗冻、抗渗、减少碳化等耐久性也将得不到保证。

  外加剂成分各种各样,有些其实是会对混凝土产生负面影响的。存在这些成分的外加剂诸如早强剂、防冻剂和低浓度萘系减水剂等等,这些外加剂的使用增加了混凝土中的碱含量。而众所周知,一旦混凝土中碱含量过高,不仅影响混凝土后期强度的持续缓慢增长,而且易与活性骨料发生碱骨料反应,更令人堪忧的是此反应是长期的,甚至在混凝土构件浇筑成型之后十几年内都会持续反应,这对混凝土构件的耐久性的损害是显而易见的。

  4.1充分考虑工程的特点进行外加剂的适当选择。大多数的混凝土都能够掺用外加剂,不过一定要充分考虑实际工程的需要,并针对具体的施工工艺以及施工条件等因素,进行外加剂的合理选择。

  4.2注意外加剂的质量。对于外加剂的质量要格外的进行关注,进行应用之前,必须根据质量标准对减水剂进行选择,并对确定使用的减水剂进行检验,和基准混凝土进行比较,从而可以进行掺量的确定,同时应该测定液态减水剂的溶液密度;测定粉剂减水剂的固体物含量。

  4.3注意选择水泥品种。所有原料中,外加剂对水泥的影响最为明显,不同品种的水泥,对于减水剂的增强、减水效果都有影响,其中最明显的是对减水效果的影响。对于水泥而言,高效减水剂更具选择性,水泥品种不同,减水率的差距是非常大的,水泥的细度、碱含量、调凝剂、掺合料、矿物组成等对于减水剂的使用效果都有着直接的影响。在不同的水泥中,对于相同的减水剂必须进行掺量的调整才可以达到相同的减水增强效果。

  4.4使用前进行试验。根据现有的标准,为保证工程质量必须在使用前对减水剂进行试验,首先进行匀质性试验,对含固量以及密度、PH值进行测定,之后进行试配混凝土,如对添加减水剂混凝土的性能进行检验,通常可以对抗压强度、含气量、减水率以及坍落度损失等进行测定。

  近年来,随着不断发展的建筑业,在各类工程中混凝土发挥着日益巨大的作用。而外加剂作为一种混凝土的组成部分,具有特殊的工作性和技术性,在混凝土工程中起到了重要的作用。应用外加剂的过程中,表面看来并不复杂,不过对于世界建筑领域有很多问题却成为了一个共性难题,很多专家正在对其进行不断的探索,希望找到最有效的措施。进行施工的过程中,生产厂家技术部门与用户之间应该进行充分的沟通,对混凝土外加剂在使用过程中的问题进行客观的反应,从而及时进行解决,并保证混凝土的质量。

  [1]张曰政,秦佳鑫.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(3).

  [2]姜俐,郭艳.混凝土外加剂及其应用初探[J].价值工程,2010(1).

  据有关资料介绍,经对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万平方米建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500~600t。我国现有建筑总面积 400多亿平方米,预计到2020年还将新增建筑面积约300亿平方米[1]。照此推算,我国现有建筑面积将至少产生20亿t建筑废渣。其中废弃混凝土是建筑垃圾主要组成部分之一。长期以来以单一掩埋为主的处理方式不仅占用了大量宝贵的耕地,也对环境造成了严重的污染[2]。因此,在能源和资源日益短缺的今天,如何有效地利用这些建筑废弃物,对于我国的可持续发展和生态环境保护具有十分重要的意义。那么又如何有效地利用再生混凝土呢?再生混凝土在一些性能方面的不足,就需要外加剂来进行改善,这就使得本课题研究的意义更为重要。

  再生骨料的掺量对混凝土基本性能的影响,在配合比和坍落度均相同的情况下,不同再生骨料掺入量混凝土的物理力学性能。

  (1)配合比相同的情况下,混凝土的坍落度随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的坍落度仅能达到普通混凝土的20%左右[4]。

  (2)在配合比相同的情况下,混凝土的抗压强度随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的抗压强度较普通混凝土降低11%左右。在坍落度相同的情况下,混凝土的抗压强度随着再生骨料掺入量的增加而降低更多[4]。

  (3)在相同配合比的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的劈裂抗拉强度降低。当再生骨料取代率为 100%时,混凝土的劈裂抗拉强度降低35%左右[5]。

  (4)在配合比相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗弯强度也逐渐降低。当再生骨料的掺入量为 100%时,混凝土的抗弯强度较普通混凝土降低 23%左右。在坍落度相同的情况下,随着再生骨料掺入量增加,混凝土的抗弯强度也逐渐降低,与相同配合比的情况相比,降低程度差别不大[6]。

  (5)在配合比相同的情况下,混凝土的弹性模量随着再生骨料掺入量的增加而降低。当再生骨料掺入量为 100%时,混凝土的弹性模量较普通混凝土降低27%左右。在坍落度相同的情况下,混凝土的弹性模量也随着再生骨料掺入量的增加而逐渐降低,且较配合比相同的情况下降低更多[6]。

  取相同配合比配制的再生混凝土两个系列,B系列掺用高效减水剂,A系列不掺用任何外加剂。比较两系列的抗压强度。

  (1)水泥:本文采用新疆省阿克苏市青松建化厂生产的青松牌42.5R普通硅酸盐水泥。

  (5)外加剂:本文采的FDN高效减水剂,外观为粉状、呈黄褐色,减水量为15%~25%。本试验的掺量为水泥质量的0.6%。

  (6)再生粗骨料:本文采用的第一批再生粗骨料(RCAⅠ)取自新疆省阿拉尔市塔里木大学建设项目工程中的废弃混凝土,平均强度15-20MPa,均经过人工破碎。RCAⅠ最大粒径30mm,再生粗骨料绝大部分为表面附着部分废旧砂浆的次生颗粒,少部分为与废旧砂浆完全脱离的原状颗粒,还有很少一部分为废旧砂浆颗粒。本文采用的第二批再生粗骨料(RCAⅡ)属于年代久、强度低、承重结构混凝土,代表着当前废弃混凝土的主流。

  本文采用萘系高效减水剂,混凝土试件共分为5个配合比,每个配合比有2组试块分别为:B0、B30、B50、B70、B100,分别表示再生骨料取代率为0%、30%、50%、70%、100%时的混凝土,见表2-1。用掺入高效减水剂再生混凝土(用B表示)和没有掺入高效减水剂再生混凝土(用A表示)强度进行对比分析。A系列和B系列配合比见表2-1、表2-2。

  所有混凝土均为人工搅拌。投料顺序为首先加入砂和水泥,再加入粗骨料,最后加入水,搅拌 3~5min后测其坍落度。坍落度试验完毕后将混凝土拌和物注入钢模,24h后拆模,立即放入养护室,在标准条件(温度20±3℃,相对湿度≥90%)下养护,规定时间后在万能试验机上测试各龄期的强度。

  抗压强度试验按照GB/T50081―2002《普通混凝土力学性能试验方法》进行,试验机加载速度为5kN/s。

  加载初期, 再生混凝土试块表面未发现有裂缝出现。随着荷载增大, 试块内的应力不断增加, 试块开始出现裂缝。初始出现的裂缝靠近试块的侧表层, 在试块高度中央为垂直方向, 沿斜向往上、下端发展至加载面处转向试块角部。随着荷载的继续增加, 新的裂缝逐渐向里发展, 表面混凝土开始外鼓、剥落。最终的破坏形态为正倒相连的四角锥。再生混凝土试块的破坏断面发生在骨料与骨料之间的胶凝界面,未发现粗骨料被劈开, 表明再生混凝土的破坏形态与普通强度的天然混凝土比较接近。从破坏形态来看,再生混凝土的破坏基本上均为粗骨料和水泥凝胶体面之间的粘结破坏。同时试验也发现有些再生混凝土试块表现出较大的脆性, 尤其是在再生粗骨料取代率较大的情况下较为明显。

  按表2-1和表2-2所列配合比制作出的试块所得其抗压强度如表2-3所示。

  减水剂亦称分散剂,混凝土掺入减水剂后,可在不影响混凝土和易性的条件下,使新拌混凝土的用水量减少。其作用表现为:使水泥粒子分散,改善混凝土工作性;减少单位用水量,使混凝土强度增加并提高耐久性;减少单位水泥用量,有效地节约水泥。高效减水剂的特性:在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下,可大幅度减少用水量(减水率大于12%),制备早强、高强混凝土。在减水剂作用下,根据以往的研究结果表明,高效减水剂在提高混凝土的早期抗压强度方面,有着显著的效果。为了证明这个结论同样适用与再生混凝土,再试验的过程中,我们进行了对不同再生骨料取代率时,掺用高效减水剂和不掺用高效减水剂的试验研究 并对试验结果进行了对比分析。对再生混凝土A系列和B系列的7d和28d的抗压强度进行比较,将表2-3绘制成图2-1和图2-2所示。

  从图2-1可以看出,在7天的时候,当再生骨料的取代率相同时,有萘系高效减水剂作用下的再生混凝土的抗压强度普遍比不掺用时大,这是因为加入了高效减水剂,使再生混凝土的水灰比有较大的下降,使再生混凝土结构更为致密,抗压强度显著提高。这说明高效减水剂在提高混凝土的早期强度方面有着良好的作用,同样适用于再生混凝土。

  是个≥0的数。其值愈大,说明掺了减水剂的再生混凝土7天强度较基准再生混凝土强度增长率愈高。根据公式2-1我们算出了再生混凝土7天强度增长率见表2-4所示。

  从表2-4可以看出7天强度增长率都≥0,说明本实验中用到的高效减水剂是可以增强混凝土早期抗压强度的。

  对于图2-2来说,由于高效减水剂只会对混凝土早期强度起影响做,所以对28天的抗压强度没有影响作用。

  目前废弃混凝土在工程上用途日渐广泛。废混凝土产生于建筑物拆毁、维修和施工过程中,经破碎后可作为碎石直接用于地基加固、道路和飞机跑道的垫层、室内地坪垫层、预制混凝土空心砌块等,若进一步粉碎后可作为细骨料,用于拌制砌筑砂浆和抹灰砂浆。虽然现在国内再生混凝土理论研究不是太深入,再生骨料的回收、生产、利用的工艺方法也不成熟,使用再生骨料费用比较昂贵,再生混凝土的性能不及天然骨料混凝土,但随着理论探索和应用技术的研究,这种情况一定会得到改观。另外,在能源、资源短缺,生态恶化的今天,再生混凝土所能带来的经济、社会和生态效益无疑是巨大的。总之,再生骨料作为混凝土中天然骨料的可替代材料具有十分广阔的发展前景。

  据资料统计: 生产1t普通型减水剂,把它应用在工程中,除可以改善混凝土工作性能、降低工程造价外,还可以节约8~10t 水泥(高效减水剂则节约水泥更多)。一条年产1万t普通型减水剂生产线,相当于为国家建设了一个年产8~10万t的水泥厂,节约建设投资约6000 万元,年节约标煤1.2~1.5万t。再生混凝土中掺入不同比例的混合外加剂,可以节约水泥,稳定再生混凝土强度,高效减水剂减少再生混凝土拌和用水量,提高其流动性能。当单位体积混凝土内掺入减水剂后,在水灰比不变条件下,水泥用量减少、和易性增强。

  综上所述,从以上实验和对再生混凝土的发展前景来看,再生混凝土的经济效益和环境效益是很明显的,但由于传统观念对废骨料的影响以及再生骨料的来源不定性带来的强度不定性,所以在实际工程中,没有被广泛地接受。这就要求对这一技术和生成工艺做更进一步的研究,那么往再生混凝土中加入外加剂无疑是最佳选择。外加剂对再生混凝土某些性能起着不小的作用,要发展再生混凝土的应用前景就要让外加剂对再生混凝土性能的改善加以应用。

  通过对掺外加剂的再生混凝土抗压强度试验的分析,可以发现外加剂对再生混凝土抗压性能影响不可忽视,结论如下。

  高效减水剂对再生混凝土早期强度起着提高的作用。外加剂主要是减少了混凝土的水灰比,从而使再生混凝土结构更为致密,抗压强度显著提高。说明外加剂对再生混凝土早期强度也是有着改善的作用。

  [1]杨建斌,孙泓涛,朱栋梁.关于再生骨料与再生混凝土技术的评述[J].浙江建筑,2006,23(5).

  [2]董云.再生骨料及再生混凝土研究进展[J].基建优化,2006,27(1).

  [5]孔德玉,吴先君.再生混凝土研究[J].浙江工业大学学报,2003,31(1).

  在混凝土、砂浆或净浆的制备过程中,掺入不超过水泥用量5%(特殊情况除外),能对混凝土、砂浆或净浆的正常性能要求而改性的一种产品,称为混凝土外加剂。外加剂按其所对于应的功能不同分为减水剂、引气剂、憎水剂、促凝剂、早强剂、缓凝剂、发气剂、气泡剂、灌浆剂、着色列、超塑化剂、保水剂、粘结列、阻锈剂,喷射混凝土外加剂等。混凝土外加剂的应用已有60~70年的历史,它已被公认是提高混凝土强度,改善混凝土性能及节约水泥等的有效方法。混凝土中使用外加剂已不是个别的,而是作为混凝土第五种基本材料。

  在确定外加剂掺量时,应根据施工设计的要求,所用原材料及施工工艺具体条件,通过试验来确定。

  2.1.1各种外加剂都有推荐的剂量范围。例如:引气剂0.6%~1.2%,木质素磺酸钙减水剂0.1%~0.3%、高效能减水剂0.3%~1.0%。现有的试验资料表明,其合理掺量并不是定值,而随水泥品种(矿物成份、含碱量)和细度、混合材料品种及掺量、硬化温度等因素的不同而变化。例如,萘磺酸盐系减水剂适用于硅酸盐水泥,而密胺树脂系碱水剂更适合于铝酸盐和硫铝酸盐水泥。C2A含量低和细度小的硅酸盐水泥,其合理掺量较小。

  2.1.2掺入混合材料(尤其是粉煤灰)的水泥,在外加剂加入时,其引气量及减水率低于不掺混合材料的硅酸盐水泥。低温硬化或蒸汽养护时,其合理掺量要低于常温硬化时的掺量,它不能适用于实际施工的一切条件。

  试验结果表明,水泥品种(矿物组成、含碱量、细度)对外加剂的效能有一定的影响。

  2.2.1对于硅酸盐水泥,FDN和SM两种减水剂的减水和增强效果基本相同;对于铝酸盐水泥,SM减水剂的效果明显优于FDN。同属硅酸盐水泥,当矿物组成、混合材料、含碱量及细度等不同时,掺用同一外加剂(品种、剂量均相同)其效果亦会不同)其效果亦会不同。

  2.2.2对于JN、FDN、NF、HF、建1、GRS等几种减水剂来说,当水泥C3A含量低,C3S含量高,含碱量低和细度大时,掺入合理掺量,可获得高减水率、高增强效果的混凝土。糖类减水缓凝剂也对C3A含量低、C3S含量高的水泥减水、缓凝效果较为明显。

  试验结果表明,掺入引气剂及普通减水剂后混凝土的强度及变形特征主要表现为以下几个方面。

  2.3.1掺入与不掺入外加剂的混凝土强度关系基本相同;随着抗压强度相应提高,抗拉、劈裂抗拉、抗弯、轴心抗压强度也相应提高;但其抗拉与抗压强度之比及抗弯与抗压强度之比降低,轴心抗压与抗压强度之比提高。

  2.3.2混凝土弹性模量与骨料品质、灰骨比、混凝土强度及含气量的关系较大。在坍落度和水泥用量均相同的条件下,掺用高效减水剂可以提高混凝土强度及弹性模量;在水灰比和坍落度不变时,掺用高效减水剂,可降低水泥用量,弹性模量也相应提高;在混凝土水泥用量及用水量不变时,掺用高效减水剂,可增大混凝土流动性,混凝土弹性模量的变化较小。

  2.3.3掺入高效减水剂的高强混凝土的泊桑比与空白混凝土基本相近,约为0.20~0.25。

  掺入与不掺入外加剂的混凝土都存在坍落度损失的问题,但当掺高效减水剂时,由于混凝土用水量较小,其坍落度损失值大于不掺或掺引气剂及普通减水剂的混凝土。掺入高效减水剂的混凝土,坍落度损失较大的原因是:

  2.4.1由于水泥中C3A及C4AF矿物的吸附性,在混凝土搅拌后即有较多的外加剂涌聚到该矿物的水化物表面被吸附,造成整个溶液中的外加剂浓度明显下降(在10分钟之内,已有80%~90%的外加剂被吸附),使水泥颗粒表面电动电位降低,流动性减小。

  2.4.2由于气泡的外溢,使含气量减小,混凝土流动性下降。混凝土中掺入减水剂,一般总有一定数量的引气量(在搅拌初期),由于减水剂的亲水性较大,气泡与矿物颗粒间的粘附力较小,致使这些气泡在混凝土拦合物中不够稳定,在静置、运输过程中,将不断地外溢和破灭。

  2.4.3由于混凝土中水分的蒸发是混凝土坍落度损失的重要原因之一,而掺入高效减水剂的混凝土原始用水量减小,所以蒸发水所占比例相对增大。

  ①为解决混凝土坍落度损失的问题,近年来研究采用与搅拌运输车相配合的“后掺法”,即在混凝土被运送到浇筑地点之前,再补加部分减水剂并继续搅拌,以弥补混凝土坍落度的损失,并可大大节约减水剂的用量。改变减水剂掺加顺序的所谓“滞水法”(混凝土拌合物先加水拌合1~2分钟后再加入减水剂),也可取得改善混凝土和易性、增大减水效果、减少坍落度损失的效果。

  ②采用后掺技术的原理尚在研究之中,一般认为,当减水剂采用“同掺法”时,水泥矿物组成中的C3A、C3AF吸附性强,早期减水剂被其吸附;而硅酸盐水化物出现稍迟,此时溶液中减水剂浓度已降低;并且水化硅酸钙可将部分被C3A、C3AF吸附的减水剂包裹在水化物内部;此外,水泥和集料的表面及其裂隙也要只吸附部分减水剂。如果彩和“后掺法”,一则早期被C3A、C3AF吸附的减水剂可减少,同时集料表面及裂隙也可先由水及水泥水化物填充包围,从而节约了减水剂,也充分发挥了减水剂的扩散作用。

  “后掺法”应用于引气剂或缓凝型外加剂时应予慎重,它可能造成引气量过量或过度缓凝而影响质量。

  水泥中掺入过量的硫酸盐会引起水泥石的体积膨胀,以至体积不安定,因此水泥技术标准中对SO3的含量作了限制。此外,施工规范中对骨料、拌合水等也作了关于硫酸盐含量的限制。而外加剂也含有一定的硫酸盐,如NF,硫酸钠<30%;建1型(低浓),硫酸钠<30%;AF,硫酸钠<40%是否可能危害混凝土体积变化的稳定性,作为混凝土外加剂对其硫酸盐含量也应规定限量。

  许多外加剂中都含有氯盐,有时还把氯盐作为外加剂的组成成分掺入混凝土中。掺入大量氯盐促进钢筋锈蚀已被工程界所公认,但对少量残微量氯盐的影响还有争议。归纳起来有三种不同的意见:一是认为,既然氯盐促进钢筋锈蚀,那么从安全出发,对钢筋混凝土和预应力混凝土结构不应掺氯盐:二是认为,氯盐与水泥中的水化铝酸钙化合,生成水化氯铝酸钙化合物,故只要氯盐掺量不是过大,则不会引起钢筋锈蚀;三是认为,钢筋的锈蚀,在很大程度取决于混凝土的密实性、水灰比、水泥用量、养护条件结构工作环境等多种因素,故不能确定一个统一的氯盐掺量限值。

  混凝土中氯盐可以由多种途径被带入,如外加剂、骨料、拌和水等,故除了限制掺入的氯盐(作为外加剂)量之外,还应限制混凝土中氯盐总含量。显然应对氯盐的允许值,每种混凝土外加剂应制定出合理的控制指标,并在国家标准规范允许范围之内。

  随着建筑技术的不断进步,对水泥混凝土的要求已经越来越高,不仅要求混凝土可调凝、早强、高强、大流动度、高密实性、高耐久性、低水化热,而且要求制备成本低、成型容易、养护简单。为达到这些目的,混凝土外加剂起着重要的作用,并已经成为混凝土中必不可少的组份。

  混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或搅拌过程中加入的、用以改善新搅拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它的特点是品种多、掺量少,能有效的控制混凝土的凝结时间与塌落度损失;后期强度有较大的增长;增加混凝土的密实性,对混凝土的抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性指标有较大程度的提高,硬化混凝土有较好的体积稳定性等。自水泥新标准实施之后,外加剂与水泥的适应性及对混凝土性能的影响出现了不少问题。科技论文。因此了解混凝土外加剂与水泥的适应性,外加剂对混凝土性能的主要影响,对更好的使用外加剂,充分发挥混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。

  水泥新标准自2008年6月1日正式施行后,各水泥厂已经采取了一系列重大技术措施,主要是提高水泥早期强度、细度、混合料的质量等,但对外加剂的适应性却增加了不少问题。

  虽然外加剂厂为达到与新水泥指标的兼容性,对外加剂性能的调整作了不少的努力,但从工程实践的情况来看,问题仍然很多,比如同品种同掺量的外加剂,对不同品种的水泥,效果差异很大。甚至同一种水泥,不同时期效果也有差别,使用同一批外加剂的水泥净浆流动度时大时小,其混凝土的塌落损失也忽大忽小,甚至有时泌水、有时不泌水、凝结时间差异大,时而还会出现促凝现象等,这些都是外加剂与水泥的适应性问题。

  主要表现在减水剂效果低下或增加流动度的效果不好、凝结速度太快或缓凝、塌落度损失快,甚至降低混凝土强度等,这种不适应的问题与外加剂的品种、作用机理、原材料的选用与制造工艺、胶凝材料的成份、细度、水泥磨细阶段工艺的差异有关,其他如环境温度、加料方式和外加剂用量也会产生影响。

  外加剂特别是化学合成的高效减水剂性能对水泥净浆流动度的影响。如萘系高效减水剂的性能涉及磺化程度与磺化产物,缩合工艺与程度,分子量大小,平衡离子,分子结构等各种因素,水泥等无机矿物颗粒由于范德华力、不同电荷的静电互相作用、水化颗粒的表面化学作用,导致粒子形成聚集结构,束缚一部分水,不能用于滑润水泥粒子,也不能立即用于水化。加入高效减水剂等外加剂后,由于吸附作用和电荷斥力,使水泥粒子分散,絮凝结构解体,释放束缚水并阻止粒子的表面相互作用,使水泥浆体的流动性增大,其增加的大小与其技术性能及掺量有关。

  水泥胶结料的矿物成份和化学成份对外加剂吸附量的多少,对于流动性及强度增长有很大的影响。科技论文。外加剂吸附量越少的水泥浆体的流动度值越大。

  为满足水泥新标准的强度要求,提高水泥细度是最有效的办法,但水泥过细,表面积增加,需水量大,更加降低了液相中残留外加剂的浓度,增加了液体粘度,塑化效果变差,混凝土塌落度损失更快;水泥过细水化速度快,水化热高,容易产生裂缝。

  根据国家标准,允许在水泥中掺入一定量的掺合料,常用的掺合料有水淬高炉矿渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤碱石等,由于掺合料的性能不同,也会影响外加剂对水泥的适应性,火山灰、煤碱石最差。

  水泥中的碱主要来源于所用的原材料,特别是石灰和粘土。含碱量越低,相容性越好,高含碱量则会加速水泥的早期水化速率,导致需水量增大并且加快工作度损失,塑性效果变差。

  由于新鲜水泥干燥度高,而且温度相当高(80℃~90℃),早期水化快、水化时发热量大,所以需水量大,而且对外加剂的吸附量也大。在外加剂已供施工现场的情况下,可通过调整掺量来解决新鲜水泥与外加剂不兼容的问题,其调整幅度视水泥新鲜的程度和对外加剂的适应性而定。

  不同生产工艺、种类或配方与掺量的外加剂对水泥适应性有差别,应通过试验确定,选用质量稳定、适应性好的外加剂;同时根据不同设计与施工要求,选择相应的各类外加剂,如高效减水剂、泵送剂、防水剂、防冻剂等;根据设计与施工要求,结合现场实际材料,进行试配,确定合理的施工配合比与外加剂的适宜掺量。

  随着高强混凝土和泵送工艺日益广泛的应用,原来掺量不仅减水率达不到要求,而且由于水灰比减小、浇筑时工作度要求增大,新拌混凝土的工作度损失加剧,不能满足较长距离运输的施工要求,因此高效减水剂的掺量逐渐增大。研究与应用的实践表明:大掺量高效减水剂使混凝土在水胶比很低的条件下,仍能具有较大的流动性,可以成型密实,生产强度与耐久性良好的高强和高性能混凝土。

  每一种高效减水剂与水泥之间的搭配,都有一相应的饱和浓度。对于大多数高效减水剂,其饱和浓度约为0.8%~1.2%。在配制高强与高性能混凝土时,要特别注意高效减水剂的适宜掺量,需要与其外加剂和矿物掺和料使用,才能获得预期的效果。

  砂的含泥量与细度模数必须符合要求,碎石的含泥量与针片状含量不超标,最好选用连续级配的石子;原材料质量保证,用量准确。

  施工配合比是影响混凝土性能的关键因素,如泵送混凝土适当提高砂率可提高混凝土的可泵送性。降低水灰比可以提高混凝土强度,而在降低水灰比条件下配制外加剂混凝土应有一最低用水量,这不但是保证混凝土有一定工作性,更重要的是保证水泥在水化时,石膏有足够的溶解用水,石膏在缺水时会大大影响溶解度,影响外加剂对水泥的适应性。

  高效减水剂掺量过多时,水泥浆的流动度大,浆体稀薄,不足以维持与集料的粘聚,往往会引起混凝土离析、泌水,此时可以适量增加用砂量,增加胶凝材料用量或是适量减少高效减水剂用量或用水量,产生离析的混凝土拌合物有害于工程质量。

  砂、石、水泥及外界的温度对水泥与外加剂适应性都有着不同程度的影响。科技论文。特别是刚出厂的水泥温度有时高达80℃~90℃,在高温情况下,需水量与外加剂吸附量增大,塌落度减。

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