肖陽 陳棟棟
鄭州市建設工程質量檢測有限公司(450000)
淺析混凝土外加劑
肖陽 陳棟棟
鄭州市建設工程質量檢測有限公司(450000)
混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過程中加入的、用以改善混凝土性能的材料。
混凝土外加劑按其主要使用功能分為:減水劑、泵送劑、緩凝劑、促凝劑、速凝劑、引氣劑、防水劑、礦物外加劑、膨脹劑、防凍劑和著色劑等。其中減水劑包括高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑、引氣減水劑等。高性能減水劑是國內外新近開發的新型外加劑品種,目前主要為聚羥酸鹽產品,是比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能、較小干燥收縮率,且具有一定引氣性能的減水劑。高效減水劑是在混凝土坍落度基本相同的條件下,能大幅度減少拌和用水量的外加劑,主要有下列幾種:萘系減水劑、脂肪族(醛酮縮合物)減水劑、氨基磺酸鹽減水劑、密胺系及改性密胺減水劑、蒽系減水劑、洗油減水劑等。普通減水劑是在混凝土坍落度基本相同的條件下,能減少拌和用水量的外加劑,一般主要成分為木質素磺酸鹽,通常由亞硫酸鹽法生產紙漿的副產品制得。引氣減水劑是兼有引氣和減水功能的外加劑,是由引氣劑與減水劑復合組成的,根據工程要求不同,性能有一定的差異。泵送劑是指能改善混凝土拌和物泵送性能的外加劑,由減水劑、調凝劑、引氣劑、潤滑劑等多種組分復合而成。緩凝劑是可在較長時間內保持混凝土工作性能,延緩混凝土凝結和硬化時間的外加劑。緩凝劑的種類較多,可分為有機和無機兩大類。引氣劑是一種在砂漿或混凝土攪拌過程中能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡,而且在硬化后能保留在其中的外加劑。早強劑是能加速水泥化和硬化,促進混凝土早期強度增長的外加劑,可縮短混凝土齡期,加快施工進度,提高模板和場地周轉率。防水劑是能降低砂漿、混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑,分無機化合物類、有機化合物類、混合物類,復合類。防凍劑是指能使混凝土在負溫下硬化,并在規定養護條件下達到與其性能的外加劑,分強電解質無機鹽類、水溶性有機化合物類、有機化合物與無機鹽復合類、復合型防凍劑等。膨脹劑是在水泥、水拌和后經水化反應生成鈣礬石、氫氧化鈣使混凝土產生體積膨脹的外加劑,分硫鋁酸鈣類混凝土膨脹劑、氧化鈣類混凝土膨脹劑和硫鋁酸鈣-氧化鈣類混凝土膨脹劑三類。
混凝土外加劑能改善混凝土或砂漿拌和物施工時的和易性,提高強度及其他物理力學性能,節約水泥或代替特種水泥,加速混凝土或砂漿的早期強度發展,調節其凝結硬化速度、含氣量,降低水泥初期水化熱,提高混凝土或砂漿的耐腐蝕性,減弱堿集料反應,改善混凝土或砂漿的毛細孔結構,改善拌和物的沁水性,改善混凝土的泵送功能,提高鋼筋的抗銹蝕能力,提高集料與混凝土或砂漿界面的黏結力,提高鋼筋與混凝土的握裹力等。
水泥與外加劑的適應性是一個十分復雜的問題,至少受到下列因素的影響:水泥與外加劑的種類和摻量、混凝土配合比、混凝土攪拌時的加料程序、攪拌時的溫度、攪拌機的類型等。
應用外加劑注意事項包括:外加劑的品種應根據工程設計和施工要求選擇,應通過試驗及經濟比較后確定。外加劑復合使用時,應注意不同品種外加劑之間的相容性及對混凝土性能的影響。使用前應進行試驗,滿足要求后,方可使用。嚴禁使用對人體產生危害、對環境產生污染的外加劑。應注意工廠提供的混凝土外加劑安全防護措施的有關資料,并遵照執行。對鋼筋混凝土和耐久性要求的混凝土,應按有關標準規定嚴格控制混凝土中氯離子的含量。混凝土中氯離子含量和總堿含量是指原材料所含氯離子和堿含量之和。聚羥酸系高性能減水劑的慘加量對混凝土性能影響較大,應注意準確計量。
混凝土外加劑性能的檢測主要是指產品勻質性檢驗,即出廠產品質量穩定性檢驗和摻外加劑混凝土性能指標檢驗兩部分。外加劑均質性檢測方法有氯離子含量檢測(離子色譜法)、硫酸鈉含量檢測(重量法)、外加劑的含固量檢測、密度檢測(比重瓶法)。混凝土性能受外加劑、檢測所用原料以及檢測條件三者的影響。要正確區別外加劑所引起的混泥土性能變化,必須盡量固定檢測所用原材料和檢測條件,以便準確評定外加劑和性能質量。其中,檢測用材料包括水泥、砂、石子、水、外加劑。
近幾年,國家基礎建設保持高速增長,鐵路、公路、機場、煤礦、市政工程、核電站、大壩等工程對混凝土外加劑的需求一直很旺盛,我國的混凝土外加劑行業也一直處于高速發展階段。各種混凝土外加劑的應用改善了新拌和硬化混凝土性能,促進了混凝土新技術的發展,促進了工業副產品在膠凝材料系統中更多的應用,有助于節約資源和保護環境。混凝土外加劑已經逐步成為優質混凝土不可缺少的材料。