混凝土外加劑檢測(cè)及應(yīng)用技術(shù)

朱萬(wàn)紅

（南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，江蘇 南京 210000）

1 混凝土外加劑介紹

1.1 減水劑

減水劑是當(dāng)前混凝土外加劑中最常用的一種，其原理是在保持混凝土塌落度不變的前提下，降低混凝土的用水量。減水劑大致分為普通減水劑（木質(zhì)素類(lèi)減水劑、糖蜜類(lèi)減水劑、胡敏酸鹽類(lèi)減水劑）、強(qiáng)減水劑（三聚氰胺類(lèi)減水劑、樹(shù)脂磺酸鹽類(lèi)減水劑）?；炷林屑尤霚p水劑會(huì)有以下幾種效果：（1）在保持混凝土塌落度不變的前提下，使用減水劑可以降低混凝土中20%左右的用水量，并且產(chǎn)出混凝土的耐久性得到有效提高。（2）在保證混凝土中用水量不變的前提下，使用減水劑可以提高混凝土15%左右的塌落度。（3）在保證產(chǎn)出混凝土強(qiáng)度不變以及用水量不變的前提下，水泥的用量可以減少10%左右。由此看出，減水劑對(duì)混凝土有著非常重要的作用，可以在各方面節(jié)省混凝土的制造成本。

1.2 早強(qiáng)劑

早強(qiáng)劑，是一種提高混凝土早期強(qiáng)度的外加劑，經(jīng)常應(yīng)用于工程搶修、強(qiáng)建工作。大部分早強(qiáng)劑含有強(qiáng)堿性化學(xué)物質(zhì)，與混凝土中其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量堅(jiān)硬的化學(xué)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)提高混凝土早期強(qiáng)度的效果。早強(qiáng)劑一般使用在溫度較低的地區(qū)，例如，氯鹽早強(qiáng)劑是一種強(qiáng)堿性早強(qiáng)劑，其自身含有大量的氯化鈣，在混凝土中使用可以快速與水泥中的礦物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成大量的鈣化物，提高混凝土的堅(jiān)實(shí)強(qiáng)度和密度，提高水泥的干化時(shí)間，縮短工期。早強(qiáng)劑中還有一種復(fù)合早強(qiáng)劑，其早強(qiáng)效果更佳。

1.3 引氣劑

引氣劑是混凝土外加劑中作用最大的外加劑之一。引氣劑分為木質(zhì)素糖類(lèi)引氣劑、各種酸類(lèi)引氣劑和各種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)引氣劑等。在混凝土制造過(guò)程中，加入引氣劑為其增加一些微小氣泡，降低混凝土中的泌水分離現(xiàn)象，提高混凝土的耐久性。此外，還有一種名為引氣減水劑的外加劑，同時(shí)兼具了引氣劑與減水劑的效果，是當(dāng)前外加劑中效果最佳的外加劑，多用于水壩、港口、高速公路等重要設(shè)施中。

1.4 緩凝劑

緩凝劑是一種可以延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間的添加劑，分為普通型緩凝劑和高效型緩凝劑兩種，多在需要長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)幕炷林惺褂谩?/p>

2 外加劑對(duì)混凝土性能的影響

2.1 外加劑對(duì)新拌混凝土性能的影響

在混凝土中，一般用Bingham來(lái)表示新拌混凝土的流動(dòng)性能，它也是檢測(cè)混凝土流變性的參考數(shù)據(jù)。摻入減水劑能減少漿液的剪切應(yīng)力，使水泥中的顆粒物分散，以此打破漿液的結(jié)構(gòu)，使其稀釋?zhuān)⑺尫懦鰜?lái)，從而導(dǎo)致流動(dòng)性增強(qiáng)。相關(guān)的酸鹽類(lèi)物質(zhì)可以用作引氣劑或是緩凝劑，其主要成分也是活性物質(zhì)，可以對(duì)漿液達(dá)到造塑作用。目前為止，不論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，在混凝土外加劑和新拌混凝土的研究中都會(huì)顯示流動(dòng)性和坍落度上的損失，而性能比較好的外加劑在加水后，便可以保持混凝土最初的流動(dòng)性或是坍落度。此類(lèi)現(xiàn)象也屬于觸變性，部分漿液能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生由液態(tài)向膠態(tài)轉(zhuǎn)化。此外，無(wú)機(jī)鹽對(duì)于混凝土的流動(dòng)性也十分有益，只不過(guò)它的觸變性可持續(xù)時(shí)間較短。

2.2 外加劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

不同的混凝土外加劑對(duì)硬化后的水泥漿強(qiáng)度后期的影響也不同。（1）無(wú)機(jī)鹽類(lèi)型的外加劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響就像它對(duì)水泥水化的影響，經(jīng)過(guò)水化的產(chǎn)物對(duì)水泥漿的硬度可以達(dá)到初期效果，而且后期水泥的硬度也會(huì)相應(yīng)提升。（2）速凝劑類(lèi)型的外加劑可使水泥漿快速硬化，并在外加劑的效果下生成的水化產(chǎn)物與正產(chǎn)的產(chǎn)物有所不同。水泥漿的硬度在后期基本上沒(méi)有什么變化，還有可能產(chǎn)生倒退現(xiàn)象。（3）減水劑降低水灰的強(qiáng)度比較大，各種不同的外加劑融入混凝土中會(huì)引起大量的氣泡，使混凝土的強(qiáng)度降低。比如表面活性的外加劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響效果一般是通過(guò)它對(duì)水灰比的影響效果來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.3 外加劑對(duì)水泥混凝土耐久性的影響

外加劑的類(lèi)型不同對(duì)混凝土耐久性的影響也各不相同，減水劑的使用能提高混凝土的密度，混凝土就會(huì)相應(yīng)地提高抗凍和耐久性。引氣劑的加入能引起大量的小氣泡，可以斷掉混凝土中的縫隙，從而達(dá)到增加混凝土抗凍性的作用。但是氣泡空間的變大也會(huì)使混凝土自身的滲透能力降低。在施工中，為了穩(wěn)固混凝土，會(huì)在混凝土中置入鋼筋，但是雨水或其他水體的滲透時(shí)間久了，就會(huì)使混凝土中的鋼筋生銹，防銹劑的加入就會(huì)有效地防止鋼筋生銹，提高其耐久度。速凝劑的作用可以使混凝土在施工過(guò)程中迅速產(chǎn)生氣孔，使其耐久度有所降低，所以，現(xiàn)在施工中人們都會(huì)用一些無(wú)機(jī)鹽或粉煤灰等礦物摻入混凝土中，以防止混凝土碳化而降低耐久度。

3 使用混凝土外加劑的注意事項(xiàng)

3.1 選擇合適的外加劑

在建筑工程中，面對(duì)不同的建筑需求要使用不同性質(zhì)的混凝土，相應(yīng)的則需要選取不同的外加劑。（1）要按照建筑的不同需求選用不同的外加劑，從而滿足施工需求。（2）不同地區(qū)的氣候環(huán)境對(duì)建筑的建造過(guò)程有著不同影響，在制作混凝土?xí)r應(yīng)考慮這一點(diǎn)，使用外加劑制造出與當(dāng)?shù)貧夂蜻m宜的混凝土，從而保證工程的質(zhì)量。

3.2 嚴(yán)格控制外加劑與水的用量

在制作混凝土?xí)r，要考慮外加劑與水的用量以及所需要的攪拌過(guò)程。不同建筑對(duì)混凝土性質(zhì)的需求以及混凝土制作時(shí)環(huán)境、天氣等因素，對(duì)混凝土制作過(guò)程都有著不同影響。比如，天氣過(guò)熱時(shí)，應(yīng)加大水或減水劑的用量，從而保證混凝土不會(huì)因缺水而出現(xiàn)干裂情況；當(dāng)天氣過(guò)冷時(shí)，要考慮加入防凍劑，避免出現(xiàn)混凝土被凍裂情況。所以，建筑方在制作混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制外加劑與水的用量。

3.3 使用混凝土外加劑時(shí)注意環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)效益

由于很多混凝土外加劑屬于工業(yè)副產(chǎn)品，可能會(huì)出現(xiàn)污染環(huán)境的情況，對(duì)環(huán)境和人體產(chǎn)生危害，因此，應(yīng)盡可能選用綠色無(wú)公害的混凝土外加劑。同時(shí)，建筑方還應(yīng)注意經(jīng)濟(jì)效益，貨比三家或采用不同種類(lèi)相結(jié)合的使用方式，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 混凝土外加劑的發(fā)展方向

（1）由于之前的混凝土缺乏耐久度的效果，因此，當(dāng)今混凝土外加劑的發(fā)展方向應(yīng)是為了防止混凝土碳化而開(kāi)發(fā)非氯非堿的外加劑，從而保證混凝土的耐久性。

（2）不同的混凝土外加劑雖然有著不同的性能，但如果施工中所需混凝土要實(shí)現(xiàn)多種性能，就要放入大量外加劑，這也相應(yīng)地提高了施工成本，因此，外加劑也應(yīng)向多功能方向發(fā)展。在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮化學(xué)基團(tuán)的作用，以化學(xué)合成與物理復(fù)配的設(shè)計(jì)思路去開(kāi)發(fā)是兩種比較有效的路徑。

（3）在外加劑開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)遵循綠色無(wú)污染的指導(dǎo)方向，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，混凝土外加劑對(duì)混凝土有著非常重要的作用，建筑企業(yè)應(yīng)高度重視這一點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)混凝土外加劑的使用，提高建筑產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，要不斷創(chuàng)新，研究開(kāi)發(fā)新的混凝土外加劑，適應(yīng)建筑行業(yè)快速發(fā)展的需要。