混凝土外加劑對(duì)混凝土質(zhì)量的深層剖析

陳細(xì)蓮

摘 要：混凝土是現(xiàn)代建筑施工工程的主要原料，因其具有強(qiáng)度較高、使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)而受到了廣從業(yè)人員的歡迎。在混凝土拌制過(guò)程中，需要加入適量的外加劑以提高混凝土的性能。結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)理論知識(shí)，在本文中剖析了混凝土外加劑對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，供有關(guān)人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：混凝土；外加劑；質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）17-0149-02

1 混凝土外加劑概述

通常情況下，人們將在拌合過(guò)程中以及拌制前加入混凝土中用以改善混凝土性能的物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為外加劑。摻入混凝土中的外加劑的質(zhì)量一般不得大于水泥質(zhì)量的5%。緩凝劑、速凝劑以及早強(qiáng)劑能夠調(diào)節(jié)混凝土的硬化性能與凝結(jié)時(shí)間。引氣劑、減水劑以及泵送劑等外加劑的主要作用是改善混凝土拌合物的流變性能，使其更加容易被泵送至指定地點(diǎn)。防水劑、引氣劑以及阻銹劑等外加劑被人們用來(lái)改善混凝土的耐久性。為了改善混凝土的其他性能，需要在混凝土中摻入諸如著色劑、加氣劑、防凍劑以及膨脹劑等外加劑。

2 減水劑對(duì)混凝土的影響

2.1 影響混凝土的塌落度

一般情況下，從業(yè)人員會(huì)向混凝土中摻入一定量的減水劑以實(shí)現(xiàn)增大混凝土塌落度的目的，如此能有效改善新拌制混凝土的和易性。

經(jīng)驗(yàn)表明，未摻入減水劑的混凝土在1小時(shí)內(nèi)損失的塌落度比摻入減水劑的混凝土要少，造成這種“蹊蹺”現(xiàn)象的主要原因是混凝土在摻入減水劑后還需要經(jīng)歷拌制、運(yùn)輸以及澆筑等工序。因此，在混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)需要采用加水恢復(fù)已摻入減水劑混凝土塌落度的方法，然而該種方法又會(huì)顯著降低混凝諸如強(qiáng)度等性能，從而有可能導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂、硬結(jié)異常等現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。

為了有效解決摻入減水劑的混凝土塌落度損失的問(wèn)題，建議從業(yè)人員采用分批分量摻入減水劑以及后摻法等方法，在上述方法中，分批分量摻合法不僅能夠有效避免混凝土塌落度損失問(wèn)題，還能在一定程度上控制生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)混凝土施工的利益最大化。

2.2 減水劑摻量過(guò)多對(duì)混凝土造成的影響

相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，混凝土中減水劑摻量應(yīng)為0.25%～0.75%，不過(guò)由于各種不良因素的影響，實(shí)際施工過(guò)程中摻入混凝土中的減水劑的質(zhì)量經(jīng)常超標(biāo)，而減水劑摻入量超標(biāo)尤其是嚴(yán)重超標(biāo)的后果非常嚴(yán)重。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)摻入混凝土中的減水劑的質(zhì)量超出推薦質(zhì)量的1倍以上，則混凝土的硬化與凝結(jié)時(shí)間將被大幅延長(zhǎng)，并且混凝土早期強(qiáng)度將無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，某些情況下混凝土還會(huì)發(fā)生無(wú)法凝固的現(xiàn)象。

從業(yè)人員在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中必須要嚴(yán)格依照國(guó)家相關(guān)混凝土外加劑摻量規(guī)定行事，在正式開(kāi)展外加劑添?yè)焦ぷ髑埃┕挝槐仨氁才艑?zhuān)業(yè)人員進(jìn)行混凝土試配工作，從而確定最佳外加劑摻量、保障混凝土的質(zhì)量可靠。

2.3 氣體引入

在向混凝土中摻入減水劑后，混凝土內(nèi)部含氣量會(huì)明顯上升。通常情況下，如果混凝土內(nèi)部含有一定量的均勻氣泡，則混凝土的泌水量會(huì)大幅下降，和易性能夠得到有效的改善，并可以在一定程度上提升混凝土的抗?jié)B性以及抗凍融性，所以在混凝土減水劑摻入法在地下防水工程等對(duì)混凝土抗?jié)B性能要求較高的項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)。

然而，近年來(lái)有從業(yè)人員發(fā)現(xiàn)，在某些情況下向混凝土中摻入減水劑非但無(wú)法提升混凝土的性能，相反還會(huì)明顯降低混凝土的抗折強(qiáng)度以及抗壓強(qiáng)度[3]。

通過(guò)進(jìn)行大量的控制變量實(shí)驗(yàn)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)混凝土含氣量對(duì)混凝土性能的影響非常微妙。實(shí)驗(yàn)結(jié)論指出，在混凝土水灰比不變的前提下，混凝土中含氣量每上漲一個(gè)百分點(diǎn)，則混凝土的抗折強(qiáng)度會(huì)下降2%～3%，抗壓強(qiáng)度下降4%～5%。除此之外，當(dāng)混凝土引氣量逾越6%這個(gè)臨界點(diǎn)，則混凝土的耐久性與強(qiáng)度等性能都會(huì)顯著降低，此時(shí)的混凝土已無(wú)法滿足工程的要求。

所以，引氣型減水劑具有較強(qiáng)的不穩(wěn)定性，當(dāng)然這并不意味著不能使用引氣型減水劑，只要從業(yè)人員在使用引氣型減水劑的過(guò)程中注意將混凝土的含氣量控制在合理的范圍內(nèi)即可。

2.4 水泥與減水劑的適應(yīng)性問(wèn)題

在某次混凝土拌制工作中，發(fā)現(xiàn)將少量減水劑摻入水泥中后，水泥硬結(jié)狀態(tài)發(fā)生異常變化，幾分鐘后，水泥凝固速度突然變快，出現(xiàn)所謂的速凝現(xiàn)象，通過(guò)分析最終確定了造成異常現(xiàn)象的原因：水泥中的石膏、混合材料以及礦物原料等物質(zhì)不適應(yīng)減水劑。鑒于以上情況，從業(yè)人員在發(fā)現(xiàn)混凝土摻入合格的減水劑后流動(dòng)性變差或者出現(xiàn)速凝現(xiàn)象時(shí)，不能采用強(qiáng)行加水的施工方法，而是應(yīng)當(dāng)從水泥與減水劑適應(yīng)性方面入手尋找解決對(duì)策，如此方能最大程度地保障混凝土成品的質(zhì)量[4]。在復(fù)合使用不同品種外加劑的時(shí)候，必須要對(duì)其相容性予以高度關(guān)注，防止混凝土的性能受到不利影響，比如混凝土發(fā)生過(guò)度緩凝、假凝或者速凝的現(xiàn)象、達(dá)不到要求的塌落度以及導(dǎo)致較差的粘聚性、保水性、流動(dòng)性等。

因此，在正式使用之前必須要做好相應(yīng)的外加劑相容性試驗(yàn)，確保其滿足相應(yīng)的要求之后才能夠正式投入使用。

3 防凍劑與早強(qiáng)劑的作用

防凍劑在規(guī)定的溫度下，能顯著降低混凝土的冰點(diǎn)，使混凝土液相不凍結(jié)或僅部分凍結(jié)，從而保證水泥的水化作用，并在一定時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期強(qiáng)度。含亞硝酸鹽、碳酸鹽的防凍劑嚴(yán)禁用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；含有六價(jià)鉻鹽、亞硝酸鹽等有害成分的防凍劑，嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品相接觸的工程，嚴(yán)禁食用；含有硝銨、尿素等產(chǎn)生刺激性氣體的防凍劑，嚴(yán)禁用于辦公、居住等建筑工程。

3.1 氯離子對(duì)鋼筋的影響

混凝土中氯離子與堿活性物質(zhì)超標(biāo)會(huì)影響混凝土的性能，因此業(yè)界將氯離子與堿活性物質(zhì)定義為有害物質(zhì)。為了有效提升混凝土的強(qiáng)度，人們會(huì)在混凝土中加入大量的鋼筋，而混凝土中的氯離子會(huì)與鋼筋發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而加速鋼筋的銹蝕并釋放氣體，最終促使混凝土發(fā)生膨脹而出現(xiàn)裂紋，嚴(yán)重影響混凝土的外觀與強(qiáng)度。

現(xiàn)階段所使用的部分混凝土早強(qiáng)劑是含有氯離子的，所以為了消除或降低含氯外加劑對(duì)混凝土造成的不良影響，建議在使用含氯外加劑后及時(shí)向混凝土中摻入適量的阻銹劑。依據(jù)化學(xué)原理可知，氯離子在氧氣、水分充足的環(huán)境下與鐵的化學(xué)反應(yīng)更加激烈，所以應(yīng)當(dāng)避免在露天混凝土中摻入含有氯離子的外加劑，如此方能最為有效地保障混凝土的質(zhì)量。

3.2 摻量控制問(wèn)題

外加劑超量摻入可能會(huì)對(duì)混凝土造成嚴(yán)重的不良影響，經(jīng)驗(yàn)表明，如果摻入混凝土中的早強(qiáng)劑與防凍劑超量，極有可能會(huì)嚴(yán)重降低混凝土的性能。三乙醇胺是一種應(yīng)用較為普遍的混凝土外加劑，大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，如果三乙醇胺摻量大于水泥質(zhì)量的0.05%，則必然會(huì)降低混凝土成品的強(qiáng)度，摻量超標(biāo)越嚴(yán)重，對(duì)混凝土所造成的不良影響也越大。除此之外，如果在未計(jì)算水泥中硫酸根離子含量的狀況下向混凝土中摻入硫酸鹽類(lèi)外加劑，則可能會(huì)導(dǎo)致混凝土中硫酸根離子含量嚴(yán)重超標(biāo)，從而降低混凝土成品的耐久性以及強(qiáng)度。

4 結(jié) 語(yǔ)

混凝土是現(xiàn)代建筑工程使用量最大的材料之一，對(duì)社會(huì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。為此，從業(yè)人員必須要積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)文化知識(shí)、善于總結(jié)優(yōu)秀的施工經(jīng)驗(yàn)，在向混凝土中摻入某種外加劑前必須要細(xì)致全面地了解該外加劑的各類(lèi)性質(zhì)，明確外加劑可能引起的不良后果。在工作過(guò)程中保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木瘢裱嚓P(guān)施工原則與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如此方能最大程度地保障混凝土施工工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李邦勛.高性能外加劑在混凝土中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2016，（3）.

[2] 山東省建筑科學(xué)研究院外加劑研究所[J].膨脹劑與膨脹混凝土，2013，（2）.

[3] 呂昌裕.外加劑選擇和使用中的一些影響因素[J].福建建材，2011，（4）.