混凝土外加劑應(yīng)用中的關(guān)鍵問題分析

陳秋霞

摘 要：作為建筑行業(yè)內(nèi)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(yīng)用量在混凝土的應(yīng)用中不斷增加。外加劑的負(fù)面作用以及使用過程中的一些相關(guān)問題也逐漸顯現(xiàn)出來。對外加劑含堿量進(jìn)行了合理取值分析，提出了外加劑應(yīng)用過程中節(jié)能、適量等原則。同時對外加劑與礦物活性材料的適應(yīng)性等問題也進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對外加劑發(fā)展的趨勢做了前瞻性的討論。

關(guān)鍵詞：混凝土 外加劑 活性 性能

中圖分類號：U414 文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)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(yīng)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(jù)目前應(yīng)用情況，混凝土外加劑的應(yīng)用過程中尚有部分關(guān)鍵問題沒有能夠完全解決。本文從工程實踐的角度出發(fā)，對外加劑應(yīng)用過程中的技術(shù)進(jìn)行研究分析，為工程界以及學(xué)術(shù)界相關(guān)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(yīng)用中主要會產(chǎn)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(jī)理以及特性也不同。混凝土中的泡助于屬于溶膠性氣泡，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(guī)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(shù)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(guī)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(chǎn)品的抗拉強(qiáng)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(bǔ)混凝土中的自由空間，使得混凝土的抗?jié)B透能力有了較大程度的改善，同時抗老化以及化學(xué)腐蝕的能力也得到了加強(qiáng)；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(fù)承受凍融循環(huán)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(qiáng)度、抗?jié)B性、防凍性等多個方面的性能，但是在實際應(yīng)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(qiáng)度等方面的要求設(shè)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(jié)構(gòu)存在明顯的差異，因此實際應(yīng)用中要能夠通過大量的實驗了解控制氣泡間的合理系數(shù)范圍，并因此確定引氣劑的使用量以及種類，同時應(yīng)用中一般優(yōu)先考慮使用離子型的引氣劑。

2 外加劑應(yīng)用與節(jié)能分析

混凝土是建筑方面的從基礎(chǔ)材料，需求量極大，其生產(chǎn)的耗能也較高，因此通過一定量的外加劑的引入減少生產(chǎn)過程中的能耗對于提升產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的意義。通過外加劑推動混凝土的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)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(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)依賴，水泥的各項指標(biāo)要求都有了較大幅度的提升。因此采用更為嚴(yán)格的ISO進(jìn)行檢測，對于水泥的早期強(qiáng)度提出了更為嚴(yán)苛的要求，因此增加了混凝土生產(chǎn)過程中的總體能耗。同時作者研究發(fā)現(xiàn)，如果采用30%的磨細(xì)礦渣置換熟料水泥配制中低強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，可以有效節(jié)省減水劑等添加劑的用量達(dá)到30%以上，如果與磨細(xì)礦渣和預(yù)水化粉煤灰復(fù)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(yīng)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(chǎn)品與外加劑的適應(yīng)性的同時還要能夠充分考慮外積極與礦物材料的適應(yīng)性。在實際應(yīng)用過中，可以使用的活性礦物材料品種較多，化學(xué)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(yīng)性的因素主要是活性材料及外加劑的化學(xué)組成。活性礦物材料的礦物組成對適應(yīng)性影響也較大。另外加劑與礦物質(zhì)材料適應(yīng)性因素產(chǎn)生主要影響的是外加劑以及礦物質(zhì)的化學(xué)成分。例如爐渣、煤矸石不僅含碳，而且呈多孔結(jié)構(gòu)，因此與外加劑的吸附能力較差，因此可以對外加劑組分進(jìn)行特別設(shè)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(jìn)行限定。

4 混凝土外加劑的發(fā)展趨勢

目前混凝土外加劑的發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)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(jī)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(chǎn)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(xiàn)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(xué)基團(tuán)進(jìn)行分析，實現(xiàn)基團(tuán)的有效互補(bǔ)是合理應(yīng)用外加劑的關(guān)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(guān)心起化學(xué)基團(tuán)的互補(bǔ)作用，因此縱觀多功能外加劑的發(fā)展趨勢可知，采取合成與復(fù)配并重的技術(shù)路線，是實現(xiàn)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(jīng)常使用的所使用的工業(yè)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(huán)境產(chǎn)生污染，對人體產(chǎn)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(jìn)行綠色外加劑的研究，也是目前外加劑發(fā)展的重要趨勢。

5 結(jié)論

混凝土外加劑應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，既受到技術(shù)、認(rèn)識的制約，又受到社會因素的制約。只要堅持科學(xué)精神，按客觀規(guī)律辦事，從工程實踐中總結(jié)經(jīng)驗，就一定能夠提高混凝土外加劑生產(chǎn)、應(yīng)用水平。

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