混凝土外加劑應用中的關鍵問題分析

陳秋霞

摘 要：作為建筑行業內的重要材料，為了能夠改善其建筑方面的特性，各類外加劑的應用量在混凝土的應用中不斷增加。外加劑的負面作用以及使用過程中的一些相關問題也逐漸顯現出來。對外加劑含堿量進行了合理取值分析，提出了外加劑應用過程中節能、適量等原則。同時對外加劑與礦物活性材料的適應性等問題也進行了詳細的闡述，并對外加劑發展的趨勢做了前瞻性的討論。

關鍵詞：混凝土 外加劑 活性 性能

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（a）-0046-01

混凝土外加劑作為混凝土應用中重要的組成部分，其作用得到了理論的驗證以及在實際應用過程中的檢驗，合理的外加劑對于改善混凝土的建筑性能具有重要的意義。根據目前應用情況，混凝土外加劑的應用過程中尚有部分關鍵問題沒有能夠完全解決。本文從工程實踐的角度出發，對外加劑應用過程中的技術進行研究分析，為工程界以及學術界相關人員提供必要的參考。

1 添加劑引起的原則與作用分析

部分工程建筑材料應用中主要會產生氣泡、泡沫以及溶膠性氣泡等三種類型的泡。各種類型的泡形成機理以及特性也不同?；炷林械呐葜趯儆谌苣z性氣泡，其形成原因主要是由于離子型引氣劑的引入，混凝土中本身形成的氣泡帶電相互排斥引起的，一般呈規則排列。

1.1 引氣的作用

一般而言，混凝土在不添加引氣劑的情況下也會具有0.5%～2%的含氣量，但是氣泡的大小不一致，分布也不均勻，因此引氣劑的加入能夠使得混凝土的性能參數分布一致，有效改善工作性能，實驗表明，在諸如碎石、人工混凝土等形狀不規則的建筑材料中使用效果更為顯著。在實際工程中，不添加引氣劑就會使得混凝土中的水灰分布不均勻，產品的抗拉強度就會明顯降低；引氣劑的引入能夠有效減少混凝土在使用過程中的用水量，由于大量的微小氣泡能夠填補混凝土中的自由空間，使得混凝土的抗滲透能力有了較大程度的改善，同時抗老化以及化學腐蝕的能力也得到了加強；引氣劑同時也能夠通過容納自由水的遷移，緩和靜水的壓力，使得混凝土具有良好的反復承受凍融循環的能力；同時引氣劑對于混凝土的抗膨脹性能也有較大程度的提升。

1.2 引氣劑添加遵循的原則

引氣劑能夠有效提升混凝土在抗壓強度、抗滲性、防凍性等多個方面的性能，但是在實際應用中要能夠遵循以下的基本原則，首先引氣劑的使用量要能夠充分考慮到混凝土的耐久性、強度等方面的要求設定，目前在實際使用中一般為4%～5%之間；不同的引氣劑的氣泡結構存在明顯的差異，因此實際應用中要能夠通過大量的實驗了解控制氣泡間的合理系數范圍，并因此確定引氣劑的使用量以及種類，同時應用中一般優先考慮使用離子型的引氣劑。

2 外加劑應用與節能分析

混凝土是建筑方面的從基礎材料，需求量極大，其生產的耗能也較高，因此通過一定量的外加劑的引入減少生產過程中的能耗對于提升產品的經濟效益、社會效益，實現可持續發展戰略具有重要的意義。通過外加劑推動混凝土的生產技術進步已經獲得了廣泛的應用，添加劑的引入能夠在保持原有的水灰比一級流動度的前提下，可以解決水泥使用量10%～15%。從2000年通用水泥執行標準依賴，水泥的各項指標要求都有了較大幅度的提升。因此采用更為嚴格的ISO進行檢測，對于水泥的早期強度提出了更為嚴苛的要求，因此增加了混凝土生產過程中的總體能耗。同時作者研究發現，如果采用30%的磨細礦渣置換熟料水泥配制中低強度等級混凝土時，可以有效節省減水劑等添加劑的用量達到30%以上，如果與磨細礦渣和預水化粉煤灰復合使用，則外加劑的使用可以更少。

3 外加劑與礦物摻合料的適應性分析

在外加劑的使用過程中，在充分考慮外加劑與水泥產品與外加劑的適應性的同時還要能夠充分考慮外積極與礦物材料的適應性。在實際應用過中，可以使用的活性礦物材料品種較多，化學成分也不盡相同，因此給外加劑的選用帶來了一定的困難。影響外加劑與活性礦物材料適應性的因素主要是活性材料及外加劑的化學組成?；钚缘V物材料的礦物組成對適應性影響也較大。另外加劑與礦物質材料適應性因素產生主要影響的是外加劑以及礦物質的化學成分。例如爐渣、煤矸石不僅含碳，而且呈多孔結構，因此與外加劑的吸附能力較差，因此可以對外加劑組分進行特別設計方可解決問題。一般而言碳的含量對于外加劑的使用具有不利的影響，使用過程中需要對混凝土中的碳含量值進行限定。

4 混凝土外加劑的發展趨勢

目前混凝土外加劑的發展趨勢主要呈現高性能化、多功能化、綠色化等多方面的特點。目前外加劑的使用一般都是在混凝土以及其他建筑材料同時投入攪拌機使用。目前的高性能添加劑能夠在引氣、減水等方面具有良好的性能，目前較有代表性的產品就是聚羧酸系和氨基磺酸系高性能外加劑；同時不同的外加劑功能也呈現多樣化的特點，滿足了混凝土使用不同的需求。外加劑的使用性能主要需要對其化學基團進行分析，實現基團的有效互補是合理應用外加劑的關鍵，為了滿足多樣化的功能需求，可以不管其使用方案，而只要關心起化學基團的互補作用，因此縱觀多功能外加劑的發展趨勢可知，采取合成與復配并重的技術路線，是實現外加劑功能化的有效途徑；最后是外加劑使用的綠色化，外加劑中經常使用的所使用的工業萘、蒽、馬來酸酐、苯酚、水楊酸、甲醛等材料在使用過程中都難免對環境產生污染，對人體產生危害，同樣添加劑中的重金屬元素也會對人體的健康帶來較大的污染，因此進行綠色外加劑的研究，也是目前外加劑發展的重要趨勢。

5 結論

混凝土外加劑應用中出現的問題，既受到技術、認識的制約，又受到社會因素的制約。只要堅持科學精神，按客觀規律辦事，從工程實踐中總結經驗，就一定能夠提高混凝土外加劑生產、應用水平。

參考文獻

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