混凝土多功能外加劑在施工中的實(shí)際應(yīng)用

曹章堅(jiān)

摘要：當(dāng)前隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、降低工程造價(jià)、提高工程質(zhì)量是施工首要考慮的必備條件。本文主要淺論佛山市南海區(qū)黃歧第一城大面積地下室施工中使用多功能高效防水劑的實(shí)際應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：高性能；NR-2；施工

1 產(chǎn)品性能簡介：

NR-2多功能高效防水劑系低堿非氯型混凝土外加劑，由密胺樹脂高效分散劑、微膨脹劑、保塑劑、緩凝劑及高分子減縮劑組成。在摻量占膠凝材料（水泥＋粉煤灰）2.0～3.0%能大幅度降低用水量，提高混凝土密實(shí)性，減少收縮值；微膨脹組份可產(chǎn)生適度膨脹作用，即使到28天仍具有微膨脹作用，而膨脹劑（如UEA、AEA等 ） 28天無膨脹作用，檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示均為負(fù)值，即表明早期膨脹后期收縮，NR－2多功能高效防水劑的早期及后期所產(chǎn)生的微膨脹作用，可有效補(bǔ)償混凝土內(nèi)部的收縮，避免收縮裂縫；緩凝成份可使混凝土初凝時(shí)間在高溫情況下達(dá)到8－10小時(shí)（可調(diào)節(jié)），有效降低水泥水化熱，從而降低混凝土內(nèi)部溫升，推遲溫峰出現(xiàn)時(shí)間，避免溫差裂縫，同時(shí)由于有足夠的初凝時(shí)間，在大面積澆筑混凝土?xí)r可避免施工冷縫，為整體結(jié)構(gòu)自防水消除隱患；保塑組份可使混凝土在2小時(shí)左右仍具有較好的塌落度，避免由于長距離運(yùn)輸及高溫施工所造成的塌落度損失，使泵送混凝土順利進(jìn)行。由于各種因素，特別是大多數(shù)混凝土外加劑均存在塌落度損失較大的弊端，經(jīng)過長距離運(yùn)輸?shù)竭_(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，塌落度大多不能滿足泵送要求。為此司機(jī)便采用加水的辦法提高塌落度，由于混凝土水灰比增大，使混凝土強(qiáng)度及密實(shí)性大幅度降低，收縮值也隨之增大，抗?jié)B防水就失去意義；NR－2多功能高效防水劑所含高分子保水劑，使混凝土和易性大大改善，經(jīng)過泵送壓力的混凝土表面無泌水現(xiàn)象，這樣可以提高整體混凝土的勻質(zhì)性，避免由于泌水離析所產(chǎn)生的沉縮裂縫；高分子減縮劑可有效改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步減少收縮。綜上所述，NR－2多功能高效防水劑是一種綜合性能優(yōu)良的混凝土防水劑，是配制高性能防水混凝土的理想材料。

2 該產(chǎn)品與UEA、AEA類膨脹劑技術(shù)性能對(duì)比：

減水分散作用：UEA類膨脹劑無此作用，NR－2防水劑可減少拌和用水量20－30％。

緩凝降低水化熱作用：UEA膨脹劑無此作用，NR－2防水劑可使混凝土初凝時(shí)間延長4－6小時(shí)。

增強(qiáng)作用：AEA膨脹劑無此作用，摻量較大時(shí)，還降低早后期強(qiáng)度。NR－2防水劑可使混凝土早后期強(qiáng)度提高30－5θ％。

微膨脹作用：UEA膨脹劑在潮濕條件下早期具有較高的膨脹作用，后期無膨脹作用，不論何種膨脹劑檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示后期均為收縮。NR－2防水劑不論早期還是后期均具有微膨脹作用。

能否單摻應(yīng)用：UEA膨脹劑對(duì)于大體積混凝土不能單摻使用，因?yàn)閱螕経EA不能滿足泵送混凝土及減低水化熱作用，使用NR－2防水劑不用再摻加UEA和其他外加劑（如普通減水劑）。

保塑作用：摻UEA混凝土塌落度損失相當(dāng)大，不適于長距離運(yùn)輸，使用NR－2防水劑混凝土2小時(shí)左右塌損為1cm，利于泵送施工。

堿含量的問題：UEA膨脹劑堿含量均偏高，超過國家標(biāo)準(zhǔn)，易產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)引起開裂。NR－2防水劑系低堿非氯外加劑，堿含量遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)引起堿骨料反應(yīng)。

在高強(qiáng)混凝土應(yīng)用方面：UEA膨脹劑產(chǎn)生微膨脹作用的基本條件是混凝土的水灰比較大，而高強(qiáng)混凝土水灰比均較小，不能滿足產(chǎn)生膨脹作用，所以高強(qiáng)混凝土中應(yīng)用UEA不能起到微膨脹的作用，而NR－2防水劑微膨脹作用不受水灰比限制，其次是利用減水劑的原理改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，減少收縮。

養(yǎng)護(hù)條件：UEA膨脹劑的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天，施工條件難以達(dá)到。而NR－2防水劑養(yǎng)護(hù)與常規(guī)混凝土養(yǎng)護(hù)條件相同。

和易性比較：多數(shù)減水劑為萘系，易出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象。NR－2防水劑為密胺樹脂組份復(fù)合系，混凝土流動(dòng)性和保水性均優(yōu)于普通減水劑。

3 材料選擇

水泥：大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期溫升和后期降溫現(xiàn)象。為此在施工中可選用下列措施來降低水化熱。

宜選用中熱或低熱的水泥品種。采用42.5普通硅酸鹽水泥。

充分利用混凝土后期強(qiáng)度。根據(jù)大量試驗(yàn)資料表明，每立方米混凝土的水泥用量，每增減10kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃。因此，為了進(jìn)一步控制水化熱溫升，減小溫度應(yīng)力，可根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際承受荷載的情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行復(fù)算并取得設(shè)計(jì)單位的認(rèn)可后，方可采用R60或R90替代R28作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。這樣可使每立方米混凝土的水泥用量減少40～70kg左右，混凝土溫度相應(yīng)降低4～7℃。

外加劑：在混凝土中摻入各種外加劑可以使混凝土獲得所需要的特性，尤其在泵送混凝土中更為突出。泵送性能好的混凝土拌和物應(yīng)具備三種特性：首先能在輸送管壁形成水泥漿或水泥砂漿的潤滑層，使混凝土拌和物具備在管道中順利滑動(dòng)的流動(dòng)性；其次為了能在各種形狀和尺寸的輸送管內(nèi)順利輸送，混凝土拌和物要具備適應(yīng)輸送管形狀和尺寸變化的變形性；最后為在泵送混凝土施工過程中不產(chǎn)生離析而造成堵塞，混凝土拌和物應(yīng)具備壓力變化和位置變動(dòng)的抗分離性。

由于影響混凝土泵送性能的因素很多，如砂、石品質(zhì)和級(jí)配、水泥用量、砂率、坍落度、外加劑等因素。因此，為了滿足混凝土具有良好的可泵性，不能單純?cè)黾訂挝挥盟浚@樣不僅多用水泥，增大混凝土的收縮，而且還會(huì)使水化熱升高，易于引起裂縫。在施工中應(yīng)優(yōu)化混凝土骨料級(jí)配、摻加外加劑，以期進(jìn)一步改善混凝土的特性。所以確定工程選用NR-2多功能高效防水劑進(jìn)行試配試驗(yàn)。

4 應(yīng)用NR－2多功能高效防水劑典型工程實(shí)例：

佛山市南海區(qū)黃歧第一城，建設(shè)場(chǎng)地位于佛山市南海區(qū)黃歧大橋以西，沿江路以南。

地下室建筑面積為5745m2，砼量為7468 m3。

根據(jù)選用的機(jī)械設(shè)備，地下室承臺(tái)底板澆筑循環(huán)時(shí)間計(jì)算：混凝土澆筑的初凝時(shí)間必須控制大于7.2小時(shí)，才能滿足施工。

根據(jù)施工及設(shè)計(jì)，地下室承臺(tái)底板區(qū)域分為4段，設(shè)一條后澆帶，一條施工縫。

地下室混凝土施工時(shí)間為25天，地下室承臺(tái)底板的混凝土澆筑施工控制在8天內(nèi)完成，即每段施工各2天。

地下室承臺(tái)底板及外墻，設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)P6、C30【配合比：水泥1；砂2.30；石3.18；粉煤灰0.18；防水劑0.022；水0.53】，抗?jié)B混凝土總量6230 m3，泵送塌落度14～16cm，底板取消柔性防水層。

本地下室工程通過摻用NR-2多功能高效防水劑控制了混凝土溫升、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土極限拉伸，控制了混凝土裂縫的產(chǎn)生收到良好的效果。

總結(jié)：該工程于2004年3月16日開工， 2004年8月25日地下室施工完畢。工程竣工后于2007年12月11日，榮獲佛山市優(yōu)良樣板工程。實(shí)例證明NR-2多功能高效防水劑在建筑施工生產(chǎn)中對(duì)降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，降低工程造價(jià)，提高建筑工程質(zhì)量有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]高健清.《高性能混凝土》.中國鐵道出版社1999年9月.P263-281.

[2]王鐵夢(mèng).《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》.中國建筑工業(yè)出版社.1997年8月.P245-250.