改善外加劑與水泥適應(yīng)性的措施

李文杰

（中國交通物資有限公司，北京 100120 ）

近年來，我國工程項目建設(shè)的類型和規(guī)模呈現(xiàn)出了快速增長的情況，這雖然增加了混凝土材料的使用量，但也提高了混凝土制造的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。在現(xiàn)代混凝土制造工藝中，水泥使用混凝土外加劑是生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，而是否正確、合理使用混凝土外加劑，實現(xiàn)外加劑與水泥的充分適應(yīng)，直接影響到混凝土的性能，進而影響到工程項目的耐久性和強度?？紤]到外加劑與水泥在性能方面的差異，有必要結(jié)合混凝土制造的實際情況，探索總結(jié)改善外加劑與水泥適應(yīng)的情況，以提高兩者之間的適應(yīng)性，保證生產(chǎn)的混凝土的質(zhì)量。

1 外加劑概述

外加劑是一種表面活性劑，其除了具有吸附分散的作用外，還具有濕潤潤滑的作用。在混凝土生產(chǎn)過程中投放外加劑，不僅可以減少混凝土的總體需水量，同時還能提高混凝土的質(zhì)量。

目前，市場上生產(chǎn)和使用的外加劑的種類比較多。其中最為常用的外加劑主要有減水劑、引氣劑、緩凝劑等，這些外加劑使用的目的在于提高混凝土的性能。表1 列舉了部分外加劑對混凝土性能的影響。

表1 部分外加劑對混凝土性能的影響

雖然多種多樣的外加劑增加了混凝土生產(chǎn)中外加劑選擇的空間，但在實際的混凝土生產(chǎn)中，更多地要根據(jù)設(shè)計的要求，以及水泥混凝土的強度等級和性能，最終確定需要添加的外加劑的種類和數(shù)量。

2 外加劑與水泥適應(yīng)性對施工質(zhì)量的影響

外加劑與水泥適應(yīng)性是指用混凝土外加劑與水泥進行攪拌加工后，制造出的混凝體成品達到了工程項目建設(shè)所要求的質(zhì)量和效果標(biāo)準(zhǔn)。從混凝土制造的角度來看，外加劑與水泥適應(yīng)性主要體現(xiàn)為外加劑與水泥在攪拌過程中的添加比例問題，只有按照一定的比例在水泥中添加外加劑，使外加劑的量符合水泥所對應(yīng)的量，才能夠保證制造出的混凝土的質(zhì)量。總體來看，外加劑與水泥適應(yīng)性對工程項目施工質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下兩方面。

2.1 外加劑與水泥相適應(yīng)是保證工程承重能力的關(guān)鍵

適應(yīng)性是衡量外加劑與水泥結(jié)合程度的關(guān)鍵性指標(biāo)。外加劑與水泥是否具有適應(yīng)性，直接影響到最終制造的混凝土的質(zhì)量，而混凝土的質(zhì)量好壞關(guān)系到工程項目主體的穩(wěn)固性和耐久度。一旦混凝土制造中存在外加劑與水泥不適應(yīng)的情況，就會導(dǎo)致劣質(zhì)的混凝土材料被用于澆筑工程主體，最終造成工程主體在承重能力等方面未能達到預(yù)期的效果，進而造成工程建設(shè)或者交付使用后出現(xiàn)變形、倒塌等風(fēng)險。

2.2 外加劑與水泥相適應(yīng)是控制工程施工進度和成本的策略

工程項目施工是在規(guī)定的時間和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的框架下開展的建設(shè)活動。如果施工中使用的是外加劑與水泥不適應(yīng)的混凝土材料，勢必會造成工程的穩(wěn)固性和耐久度出現(xiàn)問題，這可能會導(dǎo)致工程項目建設(shè)停工或者重建的情況，最終延長了施工的進度，增加了施工的成本。施工主體只有使用外加劑與水泥相適應(yīng)的混凝土，才能夠保證施工材料的質(zhì)量，也才能能夠保證整體施工的質(zhì)量，進而保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)，達到進度正常和成本控制有效的目標(biāo)。

3 影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素分析

外加劑與水泥的適應(yīng)性主要是在混凝土制造的過程中體現(xiàn)的。結(jié)合混凝土制造的具體流程來看，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素主要有以下幾方面。

3.1 外加劑的化學(xué)成分

混凝土的制造之中包含有外加劑與水泥的化學(xué)作用，并且，外加劑自身的分子量、形狀、結(jié)構(gòu)等存在的不穩(wěn)定性使得其分子的表面活性劑與水泥中的一些化學(xué)成分產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，會影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。這就使得外加劑與水泥的攪拌、反應(yīng)會受到外加劑化學(xué)成分的影響，不同的化學(xué)成分會對水泥顆粒產(chǎn)生不同的化學(xué)作用。這其中，外加劑的化學(xué)成分主要體現(xiàn)為純度、狀態(tài)、聚合度、磺化和中和離子等。

3.2 外加劑使用的劑量和方法

不同性能的混凝土產(chǎn)品制造對應(yīng)有不同的外加劑使用劑量標(biāo)準(zhǔn)，如果在制造中使用的外加劑與實際的劑量標(biāo)準(zhǔn)不匹配，就會導(dǎo)致最終生產(chǎn)出的混凝土的性能受到直接性的影響。同時，在混凝土制造過程中，外加劑添加的時間節(jié)點也會影響最終生產(chǎn)的混凝土的性能。例如，相關(guān)研究表明，后摻法的效果要明顯優(yōu)于先摻法，且同一效果標(biāo)準(zhǔn)下，后摻法能夠節(jié)省外加劑的成本。

3.3 水泥的化學(xué)和物理屬性

水泥是與外加劑發(fā)生作用的物質(zhì)，其化學(xué)和物理屬性會直接影響到兩者化學(xué)作用的效果，進而影響到外加劑與水泥的適應(yīng)性。從化學(xué)方面來看，由于水泥中粒子、分子等的活動性極強，適合與鋁酸鹽等物質(zhì)反應(yīng)，且C3A 與硫酸根離子的濃度平衡狀況會直接影響高效劑的濃度。同時，在水泥與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，水泥中的石膏成分會直接影響到水泥與硫酸根離子及C3A 之間的平衡關(guān)系，進而影響外加劑與水泥的適應(yīng)性。從物理方面來看，諸如混凝土制造過程中使用的水泥原料的新鮮度、堿含量、細度和溫度等，都會對外加劑與水泥的適應(yīng)性產(chǎn)生影響。

3.4 外加劑與水泥的攪拌情況

外加劑與水泥攪拌是混凝土制造中的重要環(huán)節(jié)，而外加劑與水泥攪拌的時間、速度等時機情況會直接影響到最終混凝土的含氣量，進而影響到混凝土的整體質(zhì)量。并且，外加劑與水泥的攪拌時間和速度會對攪拌而成的混凝土的耐久性、力學(xué)性等屬性產(chǎn)生影響，進而影響到適應(yīng)性的判斷。

4 改善外加劑與水泥適應(yīng)性的措施

通過上述分析可以看出，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素比較多，而這就增加了外加劑與水泥適應(yīng)性的不確定性。為保證最終制造的混凝土的質(zhì)量，就需要采取必要的措施來改善外加劑與水泥的適應(yīng)性，使制造出的混凝土在質(zhì)量上達到施工的要求。具體來看，混凝土制造過程中，可以通過以下幾方面的措施來改善外加劑與水泥適應(yīng)性。

4.1 明確混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)

考慮到外加劑、水泥等原材料市場化生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險，國家相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管主體要制定混凝土、外加劑、水泥等產(chǎn)品及原料生產(chǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)生產(chǎn)廠商提供明確、可遵守的技術(shù)性標(biāo)準(zhǔn)，避免隨意生產(chǎn)、盲目生產(chǎn)造成的產(chǎn)品及原料質(zhì)量不統(tǒng)一、不合格的問題。同時，施工方要與混凝土制造商在生產(chǎn)之前確定好混凝土制造中各類原材料使用的標(biāo)準(zhǔn)，使制造商能夠清晰地把握水泥、外加劑等生產(chǎn)原料的相關(guān)品牌、劑量等標(biāo)準(zhǔn)，避免不確定的情況下隨意使用外加劑的情況。當(dāng)然，除了明確相應(yīng)的原材料標(biāo)準(zhǔn)以外，還要對參與生產(chǎn)的企業(yè)、個人進行材料標(biāo)準(zhǔn)方面的培訓(xùn)、檢查，確保其能夠和嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行混凝土的生產(chǎn)。例如，混凝土生產(chǎn)廠商要對參與制造混凝土的人員進行嚴(yán)格的管理和監(jiān)督，確保其嚴(yán)格按照規(guī)定的時間進行外加劑的使用，避免使用時間、使用劑量不正確導(dǎo)致的適應(yīng)性問題，同時也減少材料浪費和成本支出。

4.2 加強原料供給溝通

目前，混凝土制造中所使用的外加劑和水泥通常都是制造商通過對外采購的方式獲得，而市場上可供制造選擇和使用的外加劑和水泥品牌、類型也比較多。在這樣的情況下，施工方、混凝土制造商和原料供應(yīng)商之間要加強彼此之間的信息溝通，確定工程項目施工所需要的混凝土的性能，以及混凝土制造過程中所使用的外加劑、水泥等原料的性能，使混凝土制造中所使用的外加劑、水泥等原料真正符合工程項目建設(shè)所要求的混凝土的制造要求。同時，在原料選擇與采購過程中，混凝土制造商要摒棄單純以成本為標(biāo)準(zhǔn)的思維和行為習(xí)慣，將高適應(yīng)性作為外加劑和水泥采購與使用的指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 強化原材料質(zhì)量監(jiān)管

外加劑與水泥是混凝土制造過程中使用的主要原材料，并且這些原材料自身的性能會直接影響到混凝土制造中的外加劑與水泥的適應(yīng)性。因此，為確保真正制造過程中使用的外加劑與水泥的適應(yīng)性，混凝土制造企業(yè)和員工要對要使用的外加劑、水泥等原材料的質(zhì)量進行事前的檢查，確保所使用的外加劑、水泥等原材料真正符合混凝土制造的質(zhì)量要求，避免材料物理、化學(xué)性質(zhì)不合格造成的適應(yīng)性偏低的問題。同時，施工方在選擇混凝土材料、混凝土制造商在選擇混凝土制造材料過程中，要避免單純、盲目考慮材料價格而忽視材料質(zhì)量的情況，增加對所采購、使用的外加劑與水泥適應(yīng)性指標(biāo)的關(guān)注和考慮，切實保證外加劑與水泥的真正適應(yīng)。例如，混凝土制造商在開展批量生產(chǎn)之前，先對要使用的外加劑、水泥等原料的適應(yīng)性進行實驗驗證，在適應(yīng)性符合要求之后，再進行生產(chǎn)，對于不符合要求的外加劑、水泥等材料堅決放棄適應(yīng)。

4.4 靈活使用外加劑

在上述外加劑分析中提出，可以通過調(diào)整外加劑使用時間的方式來調(diào)節(jié)適應(yīng)性。事實上，混凝土制造過程中的外加劑使用可以遵循靈活多樣的原則。在外加劑的選擇中，可以通過復(fù)合的方式使用外加劑。當(dāng)然，在實際的使用中，要對外加劑的使用劑量進行合理、嚴(yán)格的控制，使其中含有的減水劑能夠充分發(fā)揮作用。例如，要盡量選擇使用聚羧酸減水劑來作為外加劑，因為這種減水劑在用量、塑化以及水泥的適應(yīng)性等方面的作用效果要明顯優(yōu)于萘系減水劑，并且能夠有效改善混凝土的相關(guān)性能。同時，在制造混凝土過程中，廠商要對混凝土的泌水率進行實驗檢測，準(zhǔn)確計算出外加劑的使用量，避免外加劑使用過量，影響混凝土凝結(jié)的時間。在平時的混凝土外加劑存儲過程中，相關(guān)主體要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定進行存放，確保外加劑的性能不被破壞，以保證混凝土的質(zhì)量。外加劑管理人員要充分了解外加劑的相關(guān)物理、化學(xué)性質(zhì)，制定相應(yīng)的儲存方案，避免出現(xiàn)相關(guān)的事故。

5 結(jié)語

隨著工程項目建設(shè)要求的持續(xù)提高，混凝土外加劑已經(jīng)成為混凝土制造中普遍使用的材料。作為混凝土制造中的重要環(huán)節(jié)，外加劑與水泥攪拌效果直接影響到混凝土的質(zhì)量。而在外加劑與水泥攪拌的效果方面，兩者的適應(yīng)性發(fā)揮著重要性的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，影響外加劑與水泥適應(yīng)性的因素主要有外加劑的化學(xué)成分、外加劑使用的劑量和方法、水泥的化學(xué)和物理屬性、外加劑與水泥的攪拌情況等?？紤]到這些因素對適應(yīng)性的影響，有必要通過明確混凝土原材料標(biāo)準(zhǔn)、加強原料供給溝通、強化原材料質(zhì)量監(jiān)管、靈活使用外加劑等措施加以改善，以保證外加劑與水泥的適應(yīng)性。