混凝土外加劑與水泥適應性的改善措施

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摘要：目前在我國混凝土的生產以及使用的過程中將適量的外加劑加入到其中，已經成為了人們共同認可的必然趨勢，但是在實際工作中將外加劑加入水泥中得到的結果是，水泥的承受性大不如前，對使用的安全性造成一定的威脅。本文就水泥與外加劑的相適應性能以及相關因素進行深入的探析，用以為社會實踐提供借鑒和參考。

關鍵詞：混凝土；外加劑；水泥；適應性

伴著經濟發展、城市化進程的加快，城市規模也在迅速拓展，各類型的施工環境和技術要求也要隨之應對，這就使高強度、高性能的混凝土有了廣泛的市場。在施工時既要考慮它的強度、耐久性，又要關注它的施工性能表現，提高施工性能的主要方法是摻入外加劑，但是，外加劑與水泥二者之間有時存在不相適應性，其施用結果將混凝土性能偏離了正常情況，所以外加劑的使用過程是一個復雜的過程。

1混凝土外加劑介紹

當制備混凝土、砂漿、凈漿時，添加適量的另一種物質，能使它們的性能發生改變，加入這種物質的量控制在水泥用量的百分之五，其被取名為混凝土外加劑。與水泥里填入適量輔助劑，可改進水泥組成，完善其施工性能，降低其水加入量，減少其用量，以達到節約資金，同時提高建設速度。科學技術水平的提高，已使輔助添加劑轉變成不算混凝土、粗細兩類骨質原料、摻合組分及水份之外不可缺失的新組成原料。新采用的摻入劑，首先要做適應性檢驗，并且就混凝土制品的各類性能檢測參數做出了更高水平的要求，取用混凝土、石英砂、及水混合攪拌而成的常規水泥，已遠遠不應對現實則料品質及施工條件的需求，另外要進行摻量優選，使用過程中對外加劑質量和摻量要嚴格控制。本著把水泥品質和施工指標達到最佳的目標，當前普遍選取摻入化工添加劑，并把它作為必不可少的第五類成分進行調配混凝土，正因如此，改進后的水泥施工制品，在其耐久性能的鞏固、建筑工質量的穩定以及特殊性能性能水泥的調配等過程中水泥添加劑起到了決定性的作用。

2.混凝土外加劑的種類及特點

混凝土外加劑己成為混凝土中必不可少的第五組分，其品種日益增多，性能不斷提高。混凝土新技術，如高強高性能混凝土、泵送混凝土、商品混凝土、流態混凝土、自密實混凝土、水下不分散混凝土、噴射混凝土等的快速發展與廣泛應用，均依賴于外加劑技術的不斷提高。混凝土外加劑按其主要功能分為四類：（1）改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等；（2）調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等；（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等；（4）改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。

混凝土外加劑的特點是品種多、摻量少，在改善或提高新拌和硬化混凝土的性能中起著重要的作用，新拌混凝土工作性能明顯改善；能有效控制混凝土的凝結時間與坍落度損失；后期強度有較大的增長；增加混凝土的密實性，抗滲、抗凍、抗炭化等耐久性指標有較大的提高，硬化混凝土有較好的體積穩定性等。外加劑的研究和應用技術的發展促進了混凝土施工新技術與新品種混凝土的發展，在發達國家摻外加劑的混凝土占混凝土總量的50%～80%，特別是日本、北歐等國幾乎全部混凝土都摻用外加劑，我國僅接近40%。

3混凝土外加劑和水泥二者的適應性探討

由于存在著水泥對混凝土添加劑的適應性缺陷，導致了較長時間以來，外加劑的實際使用效果不穩定，雖然外加劑的品種逐漸增多，性能也日益優化，但始終存在于水泥和外加劑之間的不適應性矛盾，卻一直干擾著其使用效果。這類情況可以引發比較嚴重的建筑后果，及難以預計的財產損失，給工程施工埋下不可接受的安全隱患。添加劑與混凝土不相適應的原因比較多，在施工中不可回避，我們能夠如下判斷水泥與添加劑的適應與否，即遵循水泥添加劑技術性能要求，將經過檢查合格的水泥化學添加劑配置到允許摻入其成份的混凝土中，如果可以達到理想結果，那么即可判定此種水泥與添加劑是配合恰當的，反之，若得到結果不理想，則它們二者是彼此不相容的，通過實踐得出結論：各種等級和類別水泥具有對同一種摻合劑的不同適應能力。通過數次做實證性檢驗得出牢靠的結論。其中就江西某廠水泥與所配置的C40混凝土拌合物的適應性能試驗結果見表1。通過實驗可知，摻合料成分及用量變化可直接改變水泥對外加劑的適應性能，并且呈現相應不同變化。

（1）以水泥質量為準

4水泥與外加劑不相適應的表現特征

混凝土坍落度損失大，需要的凝結過程很短暫，其中最可怕的情況是導致了水泥制品發生了裂痕，這類問題嚴重縮短了其使用期限。舉一個例子，有一條高速路建設過程中，有兩型號預制梁水泥實驗配置中，選取了一個名牌延緩凝結速效減水試劑與一水泥廠的某型號水泥實驗混合后，發現拌合混合物板結溫度劇升、流動度及早消失情況。以后通過核查，發現原因在于該混凝土配入無水石膏添加試劑，其跟減水劑根本不互溶，才導致流動度消失過程極短及發生意外板結。水泥和添加劑不能很好地相容，有可能是添加劑不符合品質要求，也可能是水泥性能差的緣故，或因施工時操作過程不標準所造成的結果。

5采取措施改善水泥和添加劑的適應性

新拌混凝土工作性能的好壞，直接決定于水泥與高效減水劑的適應性效果，很長時間以來，混凝土業者在增強減水劑與水泥適應性程度方而進行了大量實驗，總結出來各種提高水泥和外加劑適應性，降低混凝土坍落度損失的措施。總的來講是通過調整成分比例，恰當利用有效因素可提高混凝土與外加劑的適應性。幾種影響混凝土外加劑和水泥適應性能因素見表2。具體措施見表后內容。

（1）開發利用高性能減水劑.國內外普遍采用的高效減水劑是幾種有機物的混合物，其減水率數值偏大，然而水泥適應能力較低、坍落度損失時間短為其弊病，本著彌補萘系減水試劑和密胺樹脂系列減水劑的不足，現時我國行業普遍深入研究的是兩種最新、效能最好的減水劑，此兩種化學試劑能很好地實現這兩個重要性能標準的要求。

（2）復合使用外加劑及調整摻入方法.選取添加劑組合應用措施，能改良水泥與減水試劑的相容效果，且抑制水泥的坍落度損失速度，它已成為普遍受歡迎的便捷且節約的措施。其主要內容是：速效減水試劑和延緩凝結試劑混合應用，依托它們效能的發揮，大大降低水泥坍落度損失，堿水試劑和引氣試劑混合應用靠引入很多微型氣泡，提高水泥拌合物的流動性能，并且提高黏聚性能，降低水泥的分離解析及分泌水分，減水劑間的混合應用，是靠“協同效能”和“超疊加作用”來增加減水試劑和混凝土的匹配性。

（3）恰當調整混凝土配置比.調整外加劑配方和摻量的方法不能解決時，可以通過調整混凝土配合比，在原基礎上適當增人初始坍落度，可作為解決工程中緊急事件的應急方法。

6小結

混凝土外加劑在水泥中的摻入量雖然很少，但水泥性能改變的效果卻相當可觀，故要求產品質量必須把握準確，否則將影響到建筑工程的百年人計，必須嚴格按照摻入標準操作，決不超摻。杜絕可能造成的各類安全事故。

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