復配外加劑體系對高性能混凝土收縮性能的影響

龍 潔

（衡陽市慧江混凝土有限公司，湖南 衡陽 421000）

復配外加劑體系對高性能混凝土收縮性能的影響

龍 潔

（衡陽市慧江混凝土有限公司，湖南 衡陽 421000）

文章針對不同復配外加劑及摻加量分析了高性能混凝土性能與收縮性的影響，總結了其對有補償需要的HPC強度、收縮性以及彈量的影響。受不同區域差異影響以及外加劑性能與批次的影響，研究還有一定局限性，僅為同類研究提供參考。

外加劑；高性能混凝土；收性縮； 彈性；摻量

1 外加劑的收縮性研究

1.1 主要原材料與自身性能

在研究HPC自身收縮性時，會受到諸多內外因素的影響（水泥、粗細骨料、水、外加劑等）。同時，各種外加劑之間以及不同外加劑對HPC材料的影響程度都直接關系到混凝土的收縮性能。因此，研究過程需考慮到原材料的自身特性以及國家相關規范，這樣有助于掌握HPC的收縮性數值與準確規律。

1.2 方法以及HPC配比

首先，需配比設計出與地材相符的HPC，以此確定配比基準。以基準材料為前提，結合不同的減水劑、膨脹劑以及引氣劑加以研究。進而獲得某一外加劑和其他外加劑之間的配比性與相容性，這樣就可確定在添加某一添加劑的同時，如何添加比例適宜的其他外加劑材料。

復合外加劑會受到產地或不同批次的影響，因此實驗還需做好前期的試配，結合不同外加劑的不同批次對HPC的強度、彈性、收縮性等加以研究。一般按照6%～10%實驗膨脹劑添加量；減水劑則以1.2%、1.4%～1.6%、1.8%的標準進行添加；引氣劑則按照0.2%、0.3依次增加值0.6%。上述三種外加劑的摻加量還需符合規范要求。進而研究不同外加劑交叉情況下的性能變化，最終明確外加劑對HPC的影響。

2 實驗結果與分析

2.1 復配外加劑體系對HPC 基本性能的影響

本文就兩種外加劑摻量固定的基礎上對另一外加劑摻量發生變化時，對HPC的強度、彈性的因素的變化加以闡述。研究可知，如減水劑摻量達到1.5%且引氣劑摻加量達到0.4%時，HPC的強度與膨脹劑添加量成正比。此外，當減水劑和其他外加劑存在較大相容性差異時，減水劑影響HPC的強度變化則更趨于復雜性。當膨脹劑增至8%減水劑為1.5%時，最佳引氣劑的摻量為0.4%，而且這一比例系數對HPC的早期和后期強度都為最佳值。

結合上述外加劑添加系數對比可知：如以強度作為評價標準，引氣劑摻加量＜6%時，其對膨脹劑與減水劑的不利影響值較低。但實際應用中還需考慮到工程需要，并對不同批次外加劑進行試驗，進而確定最佳配比系數。這也說明，復配外加劑體系中引氣劑可以首先確定摻加量，且對HPC的強度影響不大。

當外加劑中的減水劑添加量為1.5%且引氣劑為0.4%時，膨脹劑摻加量則會直接影響到HPC的彈性模量，如，當膨脹劑為8%且引氣劑為0.4%時，減水劑的摻加量也會影響到HPC的彈性模量。由此可知，在28d之內HPC受引氣劑與減水劑作用彈性模量變化不大，而膨脹劑的影響則較為明顯。

2.2 不同外加劑體系對HPC（收縮性）的影響

如三種（膨脹劑、減水劑、引氣劑）外加劑中的兩中摻量確定，適當改變另外一種摻加比例，則會在一定時間（3d、7d、14d）和不同環境（水中或空氣）中的收縮性存在較大變化值，如：減水劑（1.5%）與引氣劑（0.4%）摻量固定時，膨脹劑摻加量則會影響到膨脹速率，如膨脹劑摻加量較高時其前期膨脹速率相對較慢，但后期膨脹速率更為突出。此外，如在空氣環境中摻加較少膨脹劑可獲得較大收縮率。但如在水環境中，其收縮率則為最小值。

當膨脹劑（8%）和引氣劑（0.4%）固定時，減水劑摻加量的收縮最佳值為1.2%和1.8%，此時的膨脹和收縮值最佳。由此得出，減水劑需確定最優值，并不是比例越高越好。減水劑在實際應用中還需做好應用試配，這樣可獲取較為科學的數值。

當膨脹劑（8%）減水劑（1.5%）摻量固定時，在水環境中HPC的前期膨脹率較高。如添加0.4%的引氣劑則會在水養護環境中膨脹率最小（7d內）。進一步研究可知，當引氣劑摻加量為0.2%和0.6%時，都會產生較大的后期收縮率，最終引起HPC發生開裂。

2.3 復配外加劑對HPC微觀結構的影響

通過添加不同的外加劑研究HPC可知，當減水劑添、膨脹劑、引氣劑的添加量分別為1.5%、8%、0.4%進行研究，HPC在水膠比固定的情況下，經28d標準養護進行取樣（真空、噴金）可分析SEM，此時S-C-H凝膠孔的密實性較好。原因在于：引氣劑的均勻穩步保證了微小氣泡的穩定。而減水劑則保證了微小氣泡被膜充分包圍，并保證了水泥質點與膜所攜帶的電荷符號一致。由此可知，合理控制外加劑摻入量能有效的控制了收縮性，進而保證了整體的抗裂性與密實度。進一步分析，HPC中的Si與Ca百分比含量較高，這是由于膨脹劑中的Si元素較高所致，確保了HPC的致密度。

3 結束語

綜上所述，本文對HPC添加不同外加劑進行研究，影響其強度、彈性的外加劑較為明顯的是膨脹劑，其次是引氣劑和減水劑。結合研究建議：在實際工程應用中，膨脹劑最佳摻加量為8%，減水劑為1.5%，引氣劑為0.4%。但實際比例需結合外加劑的生產批次及相關指標。在有償收縮研究中，還需考慮到地材、外加劑性能等基本情況，這樣才能保證地材和外加劑之間的匹配和相容性。同時，施工前還需做好試驗工作，確保數據的可靠性。

［1］用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉［S］.GB/T 18046-2008.

［2］混凝土外加劑應用技術規范［S］.GB 500119-2003.［3］普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準［S］.JGJ 52-2006.

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1671-3818（2016）10-0084-01