外加劑和摻和料對砂漿性能影響的研究

烏魯木齊市西北方圓建筑工程材料檢測有限公司 新疆 830000

摘要：隨著外加劑和摻和料在砂漿技術的大力推廣，外加劑和摻和料對砂漿技術發展問題不斷出現，而在這其中新形勢下外加劑和摻和料對砂漿技術發展的效果，是直接關系到外加劑和摻和料對砂漿工作的最后效果的關鍵因素之一。因此，本文主要就外加劑和摻和料對砂漿中起到的作用進行分析。

關鍵詞：外加劑；摻和料；砂漿

一、前言

如何做好新形勢下外加劑和摻和料對砂漿技術發展工作，為外加劑和摻和料對砂漿技術發展實現可持續發展提供堅實的安全保障，是現在外加劑和摻和料對砂漿技術面臨的迫在眉睫、亟需解決的頭等課題。

二、常用外加劑與摻和料簡介

1、減水劑

目前國內合成高效減水劑的產量超過了20萬噸，其中90%以上是萘系高效減水劑。萘系減水劑性能特點：（一）在混凝土強度和坍落度基本相同時，可減少水泥用量10%～25%。（二）在水灰比不變時，使混凝土初始坍落度提高10cm以上，減水率可達15%～25%。（三）對混凝土有顯著的早強、增強效果，其強度提高幅度為20%～60%。

2、早強劑

混凝土早強劑是指能提高混凝土早期強度，并且對后期強度無顯著影響的外加劑。早強劑的主要作用在于加速水泥水化速度，促進混凝上早期強度的發展；既具有早強功能，又具有一定減水增強功能的外加劑稱為早強減水劑。早強劑盡管生產和應用歷史較長，但隨著人們對氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子和堿金屬離子等對混凝土性能和長期穩定性潛在危害的認識程度的加深，以及大摻量礦渣粉或粉煤灰混凝土的開發，在早強劑方面還需做大量的工作。

3、粉煤灰

在混凝土中摻加粉煤灰節約了大量的水泥和細骨料；減少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增強混凝土的可泵性；減少了混凝土的徐變；減少水化熱、熱能膨脹性；提高混凝土抗滲能力。

4、礦渣

又稱浸出渣。鈾礦石（或精礦）在酸浸出或堿浸出過程中未被酸或堿浸出的那部分礦物。由于浸出過程的選擇性，大部分脈石礦物殘留在礦渣中。也有部分已被酸浸出到溶液中的雜質離子（如Fe3+），由于浸出液酸度的降低，又水解沉淀而復入渣中。為了防止浸出到溶液中的鈾的水解，浸出液需保持一定的過剩酸。

5、硅灰

硅灰能夠填充水泥顆粒間的孔隙，同時與水化產物生成凝膠體，與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。（一）顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。（二）具有保水、防止離析、泌水、大幅降低混凝土泵送阻力的作用。（三）顯著延長混凝土的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下，可使混凝土的耐久性提高一倍甚至數倍。

三、外加劑的種類與性能

1、泵送劑（復配水劑）

一般泵送劑有下列組分：以減水劑為主的塑化組分，引氣組分，緩凝組分，粘聚保水及其他功能組分，如早強、防凍組分等。減水劑以萘系較常用，聚羧酸系發展較快。減水劑大多是有機物且為表面活性物質，主要起分散、塑化和潤濕作用。泵送劑的應用，明顯提高了混凝土拌合物的和易性，對凝結時間、泌水率、含氣量等性能的影響，均與泵送劑的種類與摻量有關。摻量可參考供貨廠家的推薦值，再依據試驗調整。選擇泵送劑時要先檢驗泵送劑與水泥、粉煤灰、礦粉等膠凝材料的相容性、適應性，不適應的不能使用。可另選或調配后再試。具體按《水泥與減水劑相容性試驗方法》（JC/T1083-2008）操作。

2、膨脹劑（粉劑）

水泥凝結硬化過程中能使混凝土產生可控膨脹、減少收縮的外加劑稱為膨脹劑（除本身產生膨脹外，又與混凝土某些組分反應產生膨脹）。主要有硫鋁酸鈣類、氧化鈣類和其他類復合類。膨脹劑在諸多外加劑中有著突出的地位，尤其對混凝土結構自防水和補償收縮等方面，已成為較理想的材料。現行的行業標準《混凝土膨脹劑》JC476-2001已升級為國家標準，并于2009年頒布實施，修改為《混凝土膨脹劑》GB 23439-2009。

3、早強劑（粉劑）

早強劑按其功能可分為早強劑、早強減水劑、早強劑高效減水劑。早強劑主要是提高混凝土早期強度，不具減水功能，對后期強度影響不大；早強減水劑，具有提高混凝土早期強度和減水功能，對后期強度和耐久性有所提高，能顯著提高混凝土早期強度與耐久性。摻量可依供貨廠家的推薦值，再依據試驗調整。

4、防凍劑（粉劑）

大部分防凍劑都是采用復合型的，單一組分的防凍劑極少。防凍劑能降低體系冰點、促凝早強、減少用水量起到增強和防凍效果、引氣減少凍脹應力。防凍劑的摻量一般為3-5%。

四、試驗方法

按GB175-92及DL/T 5150-2001規定，將砂漿拌和物成型于三聯模中，試件尺寸40 mm×40 mm×160 mm，備做強度試驗；同時成型砂漿抗滲試件，上口徑70 mm，下口徑80 mm，高30 mm的圓臺試件。強度試件在養護室水中養護，抗滲試件在養護室霧氣中養護。養護至規定齡期，將強度試件連續做抗折、抗壓強度試驗；將抗滲試件裝入試驗試模中，試件與試模間用防水石蠟密封，試驗在砂漿抗滲儀上進行。由于現行砂漿抗滲規范中規定的方法耗時太長，受條件限制，采取對砂漿一次加壓抗滲方法，結果處理采用《水工混凝土試驗規程》DL/T5150-2001中規定的近似公式處理，只是把它的試件吸水率系數測定出來。

五、配合比設計及試驗結果

1、粉煤灰對抗滲性能的影響

粉煤灰按5%、10%、15%摻量等量取代水泥，對砂漿的流動度和抗滲性能的影響，詳細配比和結果詳見圖1。D表示砂漿流動度，mm；h（7 d）表示砂漿7 d滲透高度，無特殊聲明，以下類同。

結果顯示，砂漿流動度隨著粉煤灰的摻量的增加而增大，抗滲性能方面，摻入5%、10%粉煤灰的砂漿7 d的抗滲高度比基準都均提高了22.7%，摻入15%的粉煤灰的砂漿透水。

2、硅粉對抗滲性能的影響

硅粉按4%、8%、10%摻量等量取代水泥，對砂漿的流動度和抗滲性能的影響，詳細結果見和圖2。

結果顯示，在砂漿中摻入少量硅粉，砂漿的抗滲性能大大提高了，但是流動度卻大大降低。3組砂漿試件的滲透高度比基準砂漿滲透高度減少幅度均在55%以上。但是注意到，當硅粉摻量大于4%以后，對砂漿抗滲性能改善不明顯，10%的硅粉摻量的滲透高度僅比4%硅粉摻量砂漿的滲透高度降低18%。這說明增大硅粉的摻量，對砂漿的抗滲性能就不一定有相應量的提高。

但是隨著硅粉摻量的增加，砂漿的需水量也跟著增加，砂漿的的干縮量也會增大，根據南京水科院院試驗結果，在混凝土中摻入5～10%硅粉，它的180 d干縮量與不摻硅粉的基本相同，摻20%、30%硅粉的混凝土180 d干縮比不摻硅粉的分別增長22%和33%。本文以提高砂漿抗滲性能為目的，同時考慮減少砂漿干縮量，選用4%的硅粉摻量為作為重點研究，以此摻量來優化砂漿中微細顆粒級配作用，起到增密作用。

3.3 復摻對抗滲性能的影響

粉煤灰按5%、10%摻量和硅粉按4%摻量等量取代水泥，對砂漿流動度和抗

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