表面增強劑對高性能混凝土性能的影響

李軍超

（山東中惠新型建材有限責任公司，山東 濟南 250200）

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程領(lǐng)域中應用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。眾所周知，鋼筋混凝土是一種耐久性較好的建筑材料，但在使用荷載、環(huán)境等因素的作用下，仍存在著材料老化、腐蝕及由此引起的結(jié)構(gòu)性能劣化等問題，高性能混凝土結(jié)構(gòu)作為建筑物構(gòu)件的重要組成部分，其質(zhì)量直接影響建筑物的整體質(zhì)量。

目前，影響建筑物質(zhì)量的主要問題有兩方面：一是氣泡問題，大氣泡或大面積氣泡問題影響建筑物結(jié)構(gòu)的外觀，甚至降低混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能。二是裂縫，裂縫寬度超過0.2mm會影響混凝土的結(jié)構(gòu)和防水。因此，需要研究混凝土表面處理效果對高性能混凝土力學性能和耐久性能的影響，無論是對既有建筑物的力學性能評定、耐久性評定、維修加固，還是對新建建筑物的耐久性設計均有重要意義。另外，混凝土工程的養(yǎng)護是否到位，對于混凝土結(jié)構(gòu)性能（尤其是耐久性能）特別重要。

本文主要研究表面增強劑對高性能混凝土性能（工作性能、抗壓強度、抗?jié)B性能等）的影響，為表面增強劑在各類建筑工程中的應用提供一定的技術(shù)指導和支持。

2 試驗原材料、試驗儀器

2.1 試驗原材料

（1）水泥：P·O42.5水泥，山水集團山東省濟南市章丘山水水泥廠產(chǎn)，密度 3.06g/cm3，比表面積365kg/m2，安定性（試餅法）合格，3d抗壓強度22.9MPa、28d 抗壓強度48.6MPa，3d抗折強度3.6MPa、28d抗折強度7.4MPa。

（2）粉煤灰：F類、二級粉煤灰，細度10.7%，需水量比101%，燒失量2.6%，山東省濟南市黃臺電廠產(chǎn)。

（3）細骨料：天然河砂，二區(qū)中砂，細度模數(shù)2.85，級配良好，含泥量1.3%，泥塊含量0.2%，表觀密度2 640kg/m3，山東省濟南市章丘某砂廠產(chǎn)。

（4）粗骨料：玄武巖，5～16mm、16～31.5mm兩級配（4∶6）連續(xù)碎石，級配良好，含泥量0.8%，泥塊含量0.3%，山東省濟南市章丘某石料廠購。

（5）外加劑：高性能減水劑為聚羧酸高性能減水劑，ZT-01，減水率大于25%，山東省建筑科學研究院有限公司產(chǎn)；表面增強劑為透明無色液體、無毒，山東省建筑科學研究院有限公司產(chǎn)；引氣劑、消泡劑、緩凝劑均來自當?shù)鼗な袌觥?/p>

（6）水：飲用水，符合混凝土用水標準《混凝土用水標準》（JGJ 63-2006）中規(guī)定的拌和用水要求。

普通硅酸鹽水泥和粉煤灰的化學成分見表1。

表1 P·O42.5、粉煤灰的化學成分分析

2.2 試驗儀器

強制式混凝土攪拌機J-60、混凝土振動臺T1、抗壓強度試模、萬能實驗壓力機、混凝土抗?jié)B儀等。

3 試驗結(jié)果和分析

本文主要研究了表面增強劑內(nèi)摻（復配外加劑）對高性能混凝土性能（工作性能、抗壓強度、抗?jié)B性能等）的影響，其試驗方案見表2。

表2 表面增強劑對高性能混凝土性能影響的試驗方案

3.1 表面增強劑對高性能混凝土工作性能的影響

表3為表面增強劑對高性能混凝土工作性能影響的試驗結(jié)果。

表3 表面增強劑對高性能混凝土工作性能影響

從表3中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，高性能混凝土工作性能基本沒有變化，即高性能混凝土坍落度和含氣量指標變化不大，均在正常范圍內(nèi)，高性能混凝土和易性（流動性好、包裹性好、粘度適當）基本一致，可見混凝土表面增強劑對高性能混凝土工作性能沒有影響。

3.2 表面增強劑對高性能混凝土抗壓強度的影響

表4為表面增強劑對高性能混凝土抗壓強度影響的試驗結(jié)果。

表4 表面增強劑對高性能混凝土抗壓強度影響的試驗結(jié)果

從表4中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強度均有所增加，且隨著表面增強劑用量的不斷增加，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強度先逐漸增加而后變穩(wěn)定。當表面增強劑用量為1.00%時，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）抗壓強度達到最佳值，這說明表面增強劑不是用量越多越好，存在一個最佳摻量為1.00%。

3.3 表面增強劑對高性能混凝土抗?jié)B性能的影響

表5為表面增強劑對高性能混凝土抗?jié)B性能影響的試驗結(jié)果。

表5 表面增強劑對高性能混凝土抗?jié)B性能影響的試驗結(jié)果

從表5中可以看出，在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度都逐漸下降，且隨著表面增強劑用量的不斷增加，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度逐漸下降而后變穩(wěn)定。當表面增強劑用量為1.00%時，高性能混凝土的早期和后期（7d和28d）滲水深度達到最低值，這說明表面增強劑不是用量越多越好，存在一個最佳摻量，即表面增強劑用量為1.00%時，高性能混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能達到最佳效果。

4 結(jié)語

綜上所述，得出以下結(jié)論：

（1）在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，表面增強劑對高性能混凝土的工作性能（坍落度、含氣量、和易性等）沒有影響。

（2）在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，高性能混凝土結(jié)構(gòu)或試塊的強度逐漸增加，當表面增強劑用量為1.00%時，高性能混凝土結(jié)構(gòu)強度達到最佳值。

（3）在高性能混凝土外加劑中復配表面增強劑后，高性能混凝土結(jié)構(gòu)或試塊的抗?jié)B性能逐漸提高，當表面增強劑用量為1.00%時，高性能混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能達到最佳效果。