混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施

■梁云利 ■北京瑞昌隆混凝土有限責(zé)任公司，北京 101119

伴著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模也在迅速拓展，各類型的施工環(huán)境和技術(shù)要求也要隨之應(yīng)對，這就使高強(qiáng)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(qiáng)度、耐久性，又要關(guān)注它的施工性能表現(xiàn)，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(yīng)性，其施用結(jié)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(fù)雜的過程。

1 混凝土外加劑介紹

當(dāng)制備混凝土、砂漿、凈漿時，添加適量的另一種物質(zhì)，能使它們的性能發(fā)生改變，加入這種物質(zhì)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(jìn)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(dá)到節(jié)約資金，同時提快建設(shè)速度。科學(xué)技術(shù)水平的提高，已使輔助添加劑轉(zhuǎn)變成不算混凝土、粗細(xì)兩類骨質(zhì)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(yīng)性檢驗(yàn)，并且就混凝土制品的各類性能檢測參數(shù)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(guī)水泥，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不應(yīng)對現(xiàn)實(shí)財料品質(zhì)及施工條件的需求，另外要進(jìn)行摻量優(yōu)選，使用過程中對外加劑質(zhì)量和摻量要嚴(yán)格控制。本著把水泥品質(zhì)和施工指標(biāo)達(dá)到最佳的目標(biāo)，當(dāng)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(jìn)行調(diào)配混凝土，正因如此，改進(jìn)后的水泥施工制品，在其耐久性能的鞏固、建筑工質(zhì)量的穩(wěn)定以及特殊性能性能水泥的調(diào)配等過程中水泥添加劑起到了決定性的作用。

2 混凝土外加劑和水泥二者的適應(yīng)性探討

由于存在著水泥對混凝土添加劑的適應(yīng)性缺陷，導(dǎo)致了較長時間以來，外加劑的實(shí)際使用效果不穩(wěn)定，雖然外加劑的品種逐漸增多，性能也日益優(yōu)化，但始終存在于水泥和外加劑之間的不適應(yīng)性矛盾，卻一直干擾著其使用效果。這類情況可以引發(fā)比較嚴(yán)重的建筑后果，及難以預(yù)計的財產(chǎn)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(yīng)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(yīng)與否，即遵循水泥添加劑技術(shù)性能要求，將經(jīng)過檢查合格的水泥化學(xué)添加劑配置到允許摻入其成份的混凝土中，如果可以達(dá)到理想結(jié)果，那么即可判定此種水泥與添加劑是配合恰當(dāng)?shù)模粗舻玫浇Y(jié)果不理想，則它們二者是彼此不相容的，通過實(shí)踐得出結(jié)論:各種等級和類別水泥具有對同一種摻合劑的不同適應(yīng)能力。通過數(shù)次做實(shí)證性檢驗(yàn)得出牢靠的結(jié)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(yīng)性能試驗(yàn)結(jié)果見表1［1］。通過實(shí)驗(yàn)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(yīng)性能，并且呈現(xiàn)相應(yīng)不同變化。

表1 采取措施后，用江西某廠水泥所配置C40混凝土拌合物的性能試驗(yàn)結(jié)果

(1)以水泥質(zhì)量為準(zhǔn)

3 水泥與外加劑不相適應(yīng)的表現(xiàn)特征

混凝土坍落度損失大，需要的凝結(jié)過程很短暫，其中最可怕的情況是導(dǎo)致了水泥制品發(fā)生了裂痕，這類問題嚴(yán)重縮短了其使用期限。舉一個例子，有一條高速路建設(shè)過程中，有兩型號預(yù)制梁水泥實(shí)驗(yàn)配置中，選取了一個名牌延緩凝結(jié)速效減水試劑與一水泥廠的某型號水泥實(shí)驗(yàn)混合后，發(fā)現(xiàn)拌合混合物板結(jié)溫度劇升、流動度及早消失情況。以后通過核查，發(fā)現(xiàn)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(dǎo)致流動度消失過程極短及發(fā)生意外板結(jié)。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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)所造成的結(jié)果。

4 采取措施改善水泥和添加劑的適應(yīng)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(yīng)性效果，很長時間以來，混凝土業(yè)者在增強(qiáng)減水劑與水泥適應(yīng)性程度方面進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出來各種提高水泥和外加劑適應(yīng)性，降低混凝土坍落度損失的措施。總的來講是通過調(diào)整成分比例，恰當(dāng)利用有效因素可提高混凝土與外加劑的適應(yīng)性。幾種影響混凝土外加劑和水泥適應(yīng)性能因素見表2。具體措施見表后內(nèi)容。

表2 影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的因素

(1)開發(fā)利用高性能減水劑．國內(nèi)外普遍采用的高效減水劑是幾種有機(jī)物的混合物，其減水率數(shù)值偏大，然而水泥適應(yīng)能力較低、坍落度損失時間短為其弊病，本著彌補(bǔ)萘系減水試劑和密胺樹脂系列減水劑的不足，現(xiàn)時我國行業(yè)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(xué)試劑能很好地實(shí)現(xiàn)這兩個重要性能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2)復(fù)合使用外加劑及調(diào)整摻入方法．選取添加劑組合應(yīng)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，它已成為受普遍歡迎的便捷且節(jié)約的措施。其只要內(nèi)容是:速效減水試劑和延緩凝結(jié)試劑混合應(yīng)用，依托它們效能的發(fā)揮，大大降低水泥坍落度損失，堿水試劑和引氣試劑混合應(yīng)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(yīng)用，是靠“協(xié)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(dāng)調(diào)整混凝土配置比．調(diào)整外加劑配方和摻量的方法不能解決時，可以通過調(diào)整混凝土配合比，在原基礎(chǔ)上適當(dāng)增大初始坍落度，可作為解決工程中緊急事件的應(yīng)急方法。

5 小結(jié)

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(dāng)可觀，故要求產(chǎn)品質(zhì)量必須把握準(zhǔn)確，否則將影響到建筑工程的百年大計，必須嚴(yán)格按照摻入標(biāo)準(zhǔn)操作，決不超摻。杜絕可能造成的各類安全事故。

［1］孫振平，蔣正武，王培銘．混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的改善措施［J］．建筑材料學(xué)報，2010(06):87-89．

［2］戴志宇，陳萍．影響混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的主要因素［J］．山東建材，2011(05)．

［3］張桂良．淺談混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性［J］．黑龍江交通科技，2008(03)．