外加劑類型及摻量對混凝土性能的影響研究

張穎

運城市綜合檢驗檢測中心 山西 運城 044000

現如今在我國建筑行業中，混凝土材料的應用范圍極其廣闊且精細化程度較高。隨著越來越高的行業制造標準越來越高，對混凝土的要求也隨之不斷提高。總的來講，混凝土主要有以下幾個方面的特點，一具有可調節性；二具有防凍性和耐久性；具有輕量化的特性;四便于養護和修補。通過上面對以上的幾點原因的原因分析，我們會得到混凝土摻人入了一定適量種類的無機外加劑，可以及時對原混凝土產品的混凝土性能質量進行調整改善，對建筑行業整體工程質量安全而言這更是一種極其十分重要，通過無機外加劑充分的有效使用就可以有效使原有混凝土性能實現混凝土盡早地凝固，減少局部滲水量，排除內部空氣流動和延緩凝固過程等多重作用，因此能夠合理地適量種類的地使用無機外加劑，對于未來建筑行業發展有其十分的重要積極的影響。

1 外加劑類型

最初大量使用無機外加劑，僅僅目的是僅僅為了能夠節約一些水泥，隨著當代建筑技術科學的日益發展，摻料用有機外加劑技術已發展成為目前改善瀝青混凝土性能結構的一條主要工程措施。由于混凝土有部分加入采用了高效環保的減水劑，大體積和流動強度差的混凝土、自組織密實型混凝土、高強型混凝土也都可以得到廣泛成功和應用；由于有了增稠劑，水下混凝土工程的水下施工混凝土性能都將隨之得以了明顯得改善。由于有了這種緩凝劑,水泥溶液內的水分自然凝結的時間也就得以進一步延長，才得以最可能有極大的最大可能地大大減少了混凝土坍落度造成的損失，延長了混凝土施工速度和水下操作施工準備工作時間。且因為有了這些防凍劑，溶液冰點也才得以大大明顯得降低，或者正是由于冰晶結構的自然變形也才能夠不致再因此而造成的了凍害。才使得最可能避免施工人員在高溫低負模溫情況條件下長時間無法繼續進行灌注混凝土系統施工作業等總體來說，外加劑混凝土砂漿在可大幅度的改善現有地下鋼筋混凝土系統結構的實際使用施工性能方面還能具有以下幾項作用:

(1)它可以通過顯著地減少現有灌注鋼筋混凝土系統工程的施工總設計用水量。或者它可以僅不要求額外增加鋼筋混凝土用水量就能達到有效地增加現有灌注鋼筋混凝土施工中的空氣流動度。

(2)可以顯著的調整灌注后混凝土體中殘余的水和凝結水的冷卻時間。

(3)能夠明顯減少鋼筋混凝土中泌出水泥和防止水離析。改善鋼筋混凝土結構和容易施工性能和顯著增加鋼筋抗水淘洗性。

(4)可以大幅的減少了混凝土坍落度增加和質量損失，增加了在泵送混凝土時的混凝土可泵性。

(5)可以有效大大的減少混凝土的收縮，加入了混凝土膨脹劑之后還可以更有效地補償了混凝土的收縮。

(6)可以暫時延緩在混凝土裂縫形成的初期所產生的水化熱，降低浸入較大單位體積混凝土容器內產生的水溫蒸升變化的變化速度，減少了混凝土裂縫形成的發生。

(7)有利于提高預應力鋼筋混凝土體的低溫早期和保溫強度，防止預應力在低負溫情況作用下容易產生的凍結。

(8)能迅速提高結構保溫強度，增加混凝土鋼筋混凝土抗凍縮性、抗滲性、抗磨性、耐腐蝕性。

(9)它能夠有效控制弱堿化一弱酸性骨料化反應，阻止了混凝土鋼筋的氧化銹蝕，減少了鐵氯離子的擴散。

(10)適合于制成一些對其他建筑物要求具備特殊結構抗震性能鋼筋強度的鋼筋混凝土。

(11)還可適量降低水泥混凝土粘度系數等。另有很大一部分的這些物質則會用于進一步的降低水晶材料的相對表面張力值系數和表面的吸附能系數等：還有極少數化合物可用來直接吸附或間接參與一些水化學活性反應，與水泥等相互作用可以生成有許多新功能的新型有機硅酸鹽化合物[1]。

由于各種混凝土外加劑既都能最直接而有效又可靠方便地用來有效改善各種工程混凝土制品結構的其他各種受力性能，而且本身又一直具有發揮著十分良好且穩定長久的綜合工程經濟效益。在當今國外以及許多亞洲主要地區國家建筑里也都一直有得到過較為十分廣泛有效的工業化生產中應用，成為制造各類新型混凝土產品工藝中又一個十分不可或缺的技術關鍵材料。引氣劑會影響哪些混凝土性能混凝土本身的結構和易性剛度和屈服強度等可完全通過長期合理的使用引氣劑獲得有效地提高。此外，還會導致因為混凝土加入了氣泡填料而顯著提高了混凝土自身的低溫抗凍性。但有時若引氣劑被使用或過量，則往往會導致造成的混凝土彈性變化降低，從而可在另外一定的程度上顯著影響著混凝土強度。混凝土的攪拌混凝土過程中產生了大量的氣泡，在其很大一定程度上可能會嚴重影響了混凝土本身的彈性模量，這亦是造成了混凝土彈性的變化降低的又一大直接原因[2]。

1.1 外加劑與混凝土的相容性對混凝土的影響

(1)由于混凝土每新增加了一種新型無機合成混凝土外加劑材料后都首先要求至少有這一項和它相配套的所特有的特殊使用或功能，摻加使用的就是這種混凝土新型的外加劑，能夠保證同時又對在現有無機混凝土產品中其某一的某一方面性能或在其的某一或幾項能方面的其他一些基本性能參數方面進行有重大地改善。如可適當增加摻砂加減和保水劑用量就一定可以完全做到可以在用水保持與混凝土材料相同等級的單位用水拋泥量情況前提下可進一步的增大原有鋼筋混凝土結構中的混凝土水流動性，或完全可通過在水料保持和其本身相同混凝土水流動性情況前提下降或過低鋼筋混凝土單位用水量，從而最終達到有效提高了既有預應力混凝土材料系統的預應力混凝土強度。(如流動性較差、減水率太低、或發生拌合物板結后發熱、流動度損失增長過太快等異常現象)[3]。

(2)水泥產品應首先按原國家水泥標準要求進行檢驗后并都合格，減水劑產品也是按原國家對其產品標準要求進行的檢驗合格后并亦均都合格，但沒有將此兩者的分別進行配合而使制測所得檢測出來合格的鋼筋混凝土產品中卻都可能已經有造成了較嚴重一定程度以上的混凝土質量問題。為了盡可能真正的查清這其中的原因，科研及分析檢測人員曾先用未產生出事凝劑的水泥樣品液與減水劑混合物液做進行了對比檢測試驗，確實也發現水泥有起了急凝現象，但如果通過在該水泥溶液混合物中再適當摻量人入了約含0.5%～粉或含1.0%(二水石膏后，則將最終檢驗得到了具有耐久性了并且有著滿足良好的混凝土工作性能指標要求和混凝土使用機械強度指標要求的混凝土。證明出了在該配方水泥系統中由于石膏粉的摻量人入土摻量雖有所不足(但達到水泥標準性能)而又與減水劑性能并不大相容。

(3)混凝土外加劑混凝土與普通水泥制品之間相互作用的環境適應性問題，是這樣一個相當錯綜復雜的、而混凝土工程領域中有時又完全難以得到避免處理的一種實際工程技術問題，它往往影響到著產品其長期應用及其效果,有時更會導致更嚴重復雜的環境工程事故隱患和巨大無可法估量的潛在經濟損失。水泥材料與無機外加劑間的結構相容性既是當前一個很是有意義的一個科學問題，更是另一個重大工程技術實際科學問題,這個實際問題多出自于實際工程事故，因此，需有關生產單位負責人和工程技術研究部門專家高度關注重視[4]。

1.2 混凝土外加劑的作用

一般主要的作用范圍主要是指在僅改變了單位立方混凝土用水量變化后或者改變僅是在增加單位水泥用量變化后且不需要相應水泥發生用量增減變化這種現象后的一般應用情況條件之下，可以看出大大的提高改善了單位相應方混凝土砂漿的耐水流動性能力；同時在保證單位水泥用量增加后的不變方用混凝土水量損失或者立方混凝土坍落度損失也基本不變的等特殊使用情況條件前提下，可以在短期內真正地實現了單位混凝土用混凝土水量的損失量的得到明顯地減少，進而方用混凝土強度水平的可靠性也就得以有效提高，混凝土砂漿結構的整體耐久性水平將能得到的進一步有效改善。較大密度的氣泡和可能導致的混凝土表面的大量水分泌以及出水混凝土的水分離析、改善增加了水泥混凝土的澆注后的尺寸穩定性能和施工安易等性能;而緩凝劑也都能有效適當的延緩縮短了混凝土的凝結與灌注的時間，兼有增加了其緩凝劑效果和對混凝土的減溫出水的作用，主要特別適合用于在大體厚度坡積型混凝土、炎熱與干燥等天氣條件情況下需連續長時間施工時澆注中的混凝土或可用于在長距離混凝土運輸工程中澆筑的混凝土如型混凝土[5]。

1.3 外加劑減水劑對混凝土性能的影響之分析

混凝土外加劑減水劑中的有效成份主要的也是由主要是由無機高分子表面活性劑和等分子所組成共同的構成。這幾種有機表面活性劑也是均屬于弱陰離子型的無機表面活性劑。實質在應用機理上鋼筋混凝土堿水劑材料一般還不需要再與普通混凝土水泥料一樣只起機械膠著效應或其他化學作用，它具體的作用對普通鋼筋混凝土作用機理則是主要是應體現在于其對普通鋼筋或新可拌瀝青混凝土材料進行的表面改性塑化，塑化原理一般應是它具有的潤濕和表面作用、吸附及分散和顆粒作用機理和表面潤滑機理的作用[6]。

1.4 外加劑或引氣劑等對瀝青混凝土性能變化的主要影響分析

外加劑引氣劑通常能用于在硬化混凝土構件中引入的大量的微小的而且互相獨立作用的小的氣泡，這種引入氣泡一般能在短期內讓硬化混凝土結構的整體性和便易性能獲得一個較大限度的明顯改善。引氣劑用在氣泡對硬化的混凝土性能強度的直接影響問題上，從減震水效能的分析，混凝土強度可能也因此會出現相應地提高了;但僅僅從引氣劑的使用角度進行分析，混凝土強度也一般可能呈現相對下降的。所以，摻了合用了引氣劑或者是引氣劑減壓水劑漿的預應力混凝土，其降低彈性模力的變形量會比事先不預先摻人引氣劑漿的要低，降低應變的變化幅度實質上同樣也遠大于降低強度變形的變化的幅度。原因也許就只在于水泥漿體裂縫中存在大量同時存在著的微小的氣泡，讓混凝土漿體自身的彈性模量變化也都隨之降低。

2 混凝土性能受摻雜外加劑的影響

外加劑使用的適當用量確定對水泥混凝土質量發揮的主要影響都是十分的直接重要的，過量使用或含量過少時的水泥外加劑混合使用后對水泥其各項性能參數的綜合發揮作用有著其十分的直接重要的直接影響，需要您在充分合理地確定好外加劑用量配比的原則情況指導下，認真的做好混凝土外加劑量的混合調配實驗。把混凝土減水量作為混凝土成本控制問題的核心關鍵。通過合理利用發揮各種外加劑材料的綜合使用等功能,使水泥外加劑使用的高效節能經濟效果可在充分保證結構施工使用強度能的基礎同時又得到最充分地體現，從而能在確保滿足建筑混凝土性能要求指標的基礎上，大幅度的降低了水泥混凝土的年使用量[7]等。

綜上所述，嚴格把控好外加劑的類型及摻量，對于混凝土澆筑工作有這無可比擬的地位，直接關系到整個建筑工程的運行過程能否正常實施和運作，必須對外加劑的類型有相當程度的了解，充分掌握各種類型的外加劑的作用和用法，面對各種極端環境下的工程實施要因地制宜的采取一種或者多重外加劑添加到混凝土中，保證工程的正常實施。同時也需要對各種環境下不同外加劑的摻量有不同高規格的認知，要充分理解外加劑的不同摻入量會對整個混凝土施工過程有這重要的作用，嚴苛的把控摻入量不但可以有效的使用混凝土進行筑建工作，更是可以高效的做到混凝土的性能發揮，在嚴格保證了混凝土各種外加劑的摻入量的情況下，會對整個建筑工程的實施打下堅實的基礎[8]。

3 結束語

混凝土是建筑材料，是現代社會必不可少的一種建筑材料。其品種之多，產量之大，應用之廣。但以后隨著鋼筋混凝土工程結構建造工藝與制造工藝與應用技術水平的提高逐步深入發展，一定要更注意推廣采用無外加劑混凝土基礎的新建造工藝方式。可以說，讓現代中國新型混凝土技術能夠逐漸實現從一種傳統的塑性混凝土產品開始而向流態化混凝土、干硬型混凝土、高性能混凝土材料等全新的材料技術方向進行快速地發展，是國家希望通過由各種新外加劑建筑材料技術的迅速引進產生快速推廣效應和新技術迅速發展效應而逐步帶動在新型高性能混凝土建筑材料及結構施工的新技術方面應用的進一步發展。