浅析混凝土外加剂在建筑工程中应用

卓学军

(贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司)

浅析混凝土外加剂在建筑工程中应用

卓学军

(贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司)

摘 要:通过大量的建筑工程研究发现，在混凝土中使用一定量的外加剂，能够使混凝土的性能得到改善，提高混凝土的强度，改善混凝土施工工艺，节约水泥用量，加快建筑工程施工速度，具有明显的社会效益和经济效益。针对建筑工程项目不同的技术要求，在混凝土中掺入不同的外加剂能够达到不同的使用效果和经济效益。

关键词:混凝土外加剂;减水剂;早强剂;引气剂

1 混凝土外加剂

混凝土外加剂(concrete admixtures)通常简称为外加剂，是指在混凝土的拌制过程中掺入用以改善混凝土性能的化学物质。混凝土外加剂的质量应该满足国家标准《混凝土外加剂》(GB 8076－2008)的相关要求。在建筑工程中混凝土外加剂的掺量都会有一定的限制，通常小于水泥质量的5%。最近几年我国研究混凝土外加剂应用的科研队伍不断增加，新型产品不断被研制出来，应用领域不断扩大，生产企业也在不断增加，混凝土外加剂行业已经发展为我国工程建设中一支重要的力量，同时混凝土外加剂的应用技术也得到了更深入的发展。

2 混凝土外加剂在建筑工程中的应用

2.1 减水剂

在对混凝土工作性能不影响的条件下，混凝土减水剂可以减少单位用水量;或者在不改变混凝土单位用水量的条件下，减水剂可以改善其工作性能。目前减水剂主要分为普通减水剂和高效减水剂两大类。

普通减水剂也称为水泥分散剂或者塑化剂，是在混凝土坍落度相同的情况下，可以减少混凝土单位用水量的外加剂。工程中常见的普通减水剂有国产的木质素磺酸盐类、聚氧乙烯烷基醚类、多元醇类、羟基羟盐酸类、腐植酸类减水剂及国外的普蜀里等。高效减水剂也被称为分散剂或者超塑化剂，是一种能够在不改变混凝土工作性能的前提下减少拌合水量，同时又能保证混凝土坍落度基本相同，还能明显提高混凝土强度的外加剂。高效减水剂属阴离子表面活性剂，基本都是化工合成产品。有试验对减水剂对混凝土强度影响情况进行研究，图1为木钙减水剂对混凝土抗压强度影响对比分析曲线，从图1中可以看出，随着时间的增加，混凝土的抗压强度是一直增加的。而随着木钙减水剂惨量的增加，混凝土的抗压强度先增加后减小，大约在0.25%的时候达到高峰值。

图1 木钙减水剂对混凝土抗压强度的影响

2.2 早强剂

顾名思义，早强剂就是指用来提高混凝土早期强度的一种外加剂，可以有效地缩短混凝土施工养护期、提高模板的用转率以及加快施工进度。早强剂主要适用于有防冻要求的混凝土、有低温或者负温环境下的混凝土、预制构件及有早强要求的混凝土等。建筑工程中常见的早强剂有:硫酸盐系早强剂、氯化物系早强剂及三乙醇胺系早强剂等。

如果仅仅考虑外加剂的早强作用，氯化物系早强剂的效果是最好，同时它也是混凝土工程中应用最早的早强剂。但是氯盐系早强剂在建筑工程中的应用存在一定的局限性，因为会增加混凝土中氯离子浓度，从而使氯离子和钢筋之间产生很大的电极电位，造成钢筋的化学锈蚀，所以目前世界上大部分的混凝土建筑工程中都对该系列早强剂的使用进行了限制，例如我国混凝土规范中就有相关的条文对氯盐系早强剂的应用进行严格的限制。氯盐系混凝土早强剂由于自身的这种缺陷就使得对无氯离子早强剂开发研制势在必行。虽然很多混凝土科研人员已注意到氯盐系早强剂的缺陷，同时已经开始研究新型早强剂产品，一种作用效果好、适应性强而且造价低的无氯离子混凝土早强剂，但目前尚未成功研制并投入生产应用。所以对于无氯离子系混凝土早强剂的开发研究及应用应该引起更多的科研学者和工程技术人员的注意。

2.3 引气剂

引气剂作为一种阴离子表面活性剂，其工作机理主要是因为这类表面活性剂的表面活性作用。引气剂在掺入混凝土拌合物后在拌合过程中能够使引入的空气微小气泡均匀分布在混凝土中，而且微小气泡会一直处于一种较稳定的状态。当引气剂在水中溶解，同时会被吸附在气－液界面上，然后通过界面活性、起泡、稳泡三个方面的形成比较牢固的液膜。溶液表面张力的减小会增加空气和液体的接触面积，同时被吸附的引气剂分子还能保障液膜的稳定，使微小气泡不易破灭。科研人员也通过了大量的试验来证明引气剂对增加混凝土含气量的作用，在不同水灰比条件下混凝土试验得出了大量的数据，获得如图2所示的对比曲线。从图2中可以明显看出随着引气剂掺量增大，混凝土含气量随之增大。

图2 不同水灰比条件下，引气剂掺量与混凝土含气量的关系

2.4 防冻剂

(1)加入防冻剂的混凝土原材料应该满足工程冬季施工的要求。因此选择水泥时最好选用普通水泥和硅酸盐水泥，严禁选用高铝水泥。

(2)加入防冻剂的混凝土的搅拌时间应该比不掺防冻剂的情况下延长50%，以便确保防冻剂能够均匀分布在混凝土中使混凝土强度较为均匀。

(3)防冻剂掺入方式也应引起注意。防冻剂中的溶解度小甚至不溶解的盐类颗粒在掺入水泥前应该先磨成粉状。

(4)在混凝土浇筑完成后不应浇水，初期养护温度不应比规定的温度低，否则应该通过相应的工程措施来进行保温。

2.5 复合类外加剂

复合类外加剂是指按照实际工程的需要，以上各类混凝土外加剂为主，然后掺入其它成分复合而成的。这类混凝土复合外加剂通常是具有两种以上功能的外加剂，一般为粉状。常见的复合类外加剂有:防水剂泵送剂、早强减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂、水下混凝土用外加剂、缓凝减水剂以及灌浆剂等。复合类混凝土外加剂的主要有效成分是高效减水剂、木钙或者缓凝剂。目前我国建筑工程上应用的混凝土外加剂大部分是复合类外加剂。复合类外加剂的生产设备较为简单，投资成本低、经济效益较好，我国已经有很多外加剂工厂开始生产这类混凝土外加剂。

3 结束语

随着混凝土产品的品种越来越多以及建筑工程项目的结构大型化、复杂化，对混凝土外加剂的要求越来越高，需求也越来越大。混凝土外加剂除了以上几种之外，常用的还有阻锈剂、减缩剂、缓凝剂、泵送剂、絮凝剂、养护剂、速凝剂、加气剂及脱模剂等。深入发展并推广应用性能优越的混凝土外加剂是促进建筑业科学发展的重要内容，随着混凝土外加剂产品种类的不断研制创新，科学研究更加深入，产品质量逐步改良，实际应用会日益广泛，外加剂肯定会在建筑工程领域发挥重要的作用和良好的效益。

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中图分类号:U412

C

1008－3383(2013)04－0141－01

收稿日期:2012－09－11

作者简介:卓学军(1972－)，助理工程师，研究方向:公路材料检测。