沈國興
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正文:
混凝土作為現階段最常用施工材料,其工作性能和外加劑有直接關系,很多性能改善都是通過外加劑的添加實現的。然而,采用外加劑還會出現和水泥之間無法良好適應的問題,對外加劑自身作用發揮和混凝土性能都會造成一定影響。因此,需要通過深入分析,探究能有效改善水泥和外加劑之間適應性的措施。
混凝土自身性能除了受到組成材料各項性能影響,還和材料間是否適應與配合比息息相關。混凝土外加劑和水泥之間不適應具體表現為以下幾個方面:添加外加劑后,水泥性能沒有得到明顯的改善;坍落度出現較大的損失,或凝結速度較高,導致構件產生裂縫。
在當前任何工程中使用的混凝土都會用到外加劑,盡管它的占比很小,但在性能上起到了至關重要的作用,采用適量外加劑能有效提高坍落度,并對凝結的時間進行調控,最終對性能予以有效改善,達到縮短工期、保證質量與節約成本等目的。在水泥的水化反應過程中,需水量不超過水泥劑量1/4,同時水泥在遇到水之后會變成絮凝狀,把水完全包裹在自身內,為保證水化反應完全進行,并提高混凝土綜合性能,需要增加水的添加量。而添加外加劑以后,可以在水泥的表面發揮吸附作用,將顆粒分離開,釋放出被包裹的水,從而使水充分參與反應過程,保證流動性。無論是水泥對外加劑產生的吸附性,還是外加劑自身損耗情況,都能反映出外加劑和水泥之間的適應性。
外加劑和水泥之間不適應,是困擾每一個廠家的現實問題。如果混凝土產生了質量問題,則主要原因就可以是外加劑。可能對外加劑和水泥之間的適應性造成影響的因素,除外加劑自身外,還與摻合料和水泥有一定關聯。另外,不論采用哪一種外加劑,都會出現和水泥之間不適應的實際問題。
(1)外加劑自身對它和水泥之間的適應性影響。因不同類型外加劑有各自的結構、組分與聚合度,所以和水泥之間有不同適應性。
(2)石膏對外加劑和水泥之間的適應性影響。部分廠家為節約成本,會使用無水石膏,此時會對添加有其它外加劑的混凝土帶來很大的影響,除了會增加用水量,還會使吸附外加劑實際用量明顯增加。
(3)水泥的顆粒細度與級配。一般情況下,當水泥顆粒較細時,會增加外加劑實際損失數量,并促進水和石膏發生分解,生成大量的無水石膏,進而使水泥和外加劑之間不適應。
(4)堿含量。如果水泥的實際堿含量過高或過低,都得會它和外加劑之間的適應性造成影響。在水泥中,原材料是堿主要來源,尤其是黏土與石灰。在這種水泥中添加外加劑后,會使石膏溶解度發生變化,加速礦物成分發生的水化,導致需水量大幅增加。針對這一問題,一般采用添加粉煤灰的方法來處理,因為它能和強氧化鈣產生二次反應,減小堿度,從而改善水泥和外加劑之間的適應性。
(5)骨料。在混凝土拌和時使用的骨料當中,難免含有一定量的泥土,當骨料的含泥量較大時,為保證混凝土的強度,需要在拌和中使用更多水泥,如此一來就會影響水泥和易性,導致離析分層等問題的產生,其最直接的影響就是使水泥強度明顯減小。另外,若骨料級配較差,尤其是缺少中間粒級時,同樣會造成離析,最終對攪拌質量造成影響。
為了對外加劑和水泥之間的適應性進行改善,在實際工作中可以從以下幾個方面入手。
首先,加大宣傳力度,使廠家、施工單位等都認識到外加劑和水泥之間良好適應的重要性與必要性,在思想上予以重視是有效解決問題的重要前提。
其次,對于混凝土的生產制備人員,需要對所有批次的外加劑及水泥實施質量檢測,并開展試配,通過試驗檢測確定各項原材料具有的技術特性,明確所用水泥適合哪一種外加劑,以此避免將本就不適應的外加劑和水泥配合到一起,產生質量問題和材料的浪費。
再次,雖然生產成本十分重要,但不能為了節約成本而不考慮水泥質量和混凝土自身對外加劑類型及摻量提出的具體要求。外加劑使用是否適應與合理除了會水泥自身特性有關,還和摻合料各項性能與自身摻加數量息息相關,并不是傳統觀念認為的是一個固定值。
最后,水泥和外加劑的生產廠及混凝土的生產單位需要密切配合,共同解決這一問題,不能出了問題就相互推卸責任。其中,對于水泥生產廠家,應注意不可將硬石膏等材料作為混凝土的調凝劑;對于外加劑生產廠家,應注意當水泥中摻有一定量的硬石膏時,需要提供沒有糖鈣物質的外加劑,也可采取其它有效的技術手段;對于混凝土的生產單位,應充分考慮外加劑生產廠家提出的相關建議,選擇合適的外加劑類型,確定適宜的外加劑摻量。
實際情況中,對水泥和外加劑之間的適應性進行的專項試驗需要在混凝土正式制備之前開展和完成,只有這樣才可以確定適宜的水泥類型、摻合料類型及外加劑類型,同時確定滿足工程要求的生產配合比。工程施工中,廠家應及時提供質量符合要求的水泥及外加劑。若經檢查發現某個批次的產品存在質量問題或無法良好適應,需要立即找出問題的產生原因,然后根據成因采取有效措施加以解決。
綜上所述,現在很多工程施工使用的混凝土都會用到外加劑,但外加劑和水泥之間不適應,非但不會起到應用的作用,還會造成一系列新的問題,導致浪費和成本增加。因此,在明確會對水泥和外加劑之間適應性造成影響的因素后,根據工程對混凝土提出的性能要求,從原材料來源入手,通過試驗檢測等手段,保證水泥和外加劑之間良好適應,最終使外加劑充分發揮自身作用,保證混凝土性能與質量。