混凝土外加剂的种类及应用研究

2016-03-11 13:13王宇先
科学中国人 2016年27期
关键词:减水剂外加剂种类

王宇先

吉林宏运公路工程股份有限公司

混凝土外加剂的种类及应用研究

王宇先

吉林宏运公路工程股份有限公司

在我国公路、铁路、房屋建筑等工程项目不断发展的过程中,各种建筑材料的需求也在增加,新型建筑材料不断得以研发。作为工程建设中基础性的建筑材料,混凝土外加剂的相关研究也得以不断深入,以满足人们对建筑工程质量越来越高的需求。本文主要就混凝土外加剂的种类进行具体分类,分析了外加剂的使用方法,探讨了外加剂的发展方向。

混凝土外加剂;种类;应用方法;发展方向

混凝土外加剂是一种在进行混凝土搅拌过程中添加的物质,外加剂的应用不仅能改变混凝土的物理特性,比如可以让混凝土保持流动的形式,还能提高其抗冻、抗腐蚀等方面的性能。虽然外加剂在使用过程中用量小,但是其作用却不容忽视,外加剂目前已经成为国内外常用的与混凝土配合使用的材料。

一、混凝土外加剂的种类

混凝土外加剂诞生之初,是为了能够最大限度地节省水泥,控制工程成本,随着后期建设中对混凝土在抗冻、抗腐蚀、抗渗等方面的要求越来越多、研究越来越深入,混凝土外加剂的种类也越来越丰富。

(一)根据混凝土的功能,可以将混凝土外加剂分为以下六大类:(1)使新拌混凝土保持在一定程度的流动状态:主要包含减水剂、引气剂、灌浆剂、泵送剂等。(2)控制混凝土的硬化时间和相关性能:主要涉及缓凝剂、促凝剂、早强剂等。(3)影响混凝土内部气体蕴含量:主要指引气剂、加气剂、发泡剂等。(4)强化混凝土物理特性:比如防水剂、防冻剂、灌浆剂、膨胀剂等。(5)增强混凝土抗腐蚀特性:引气剂、防水剂、阻锈剂、抗渗剂等。(6)赋予混凝土特殊功能:比如发泡剂、着色剂、杀菌剂、碱骨料反应抑制剂等。

(二)根据混凝土的主要成分可以将混凝土外加剂分为以下两大类别:(1)化学外加剂:目的在于改变混凝土的性能,成分主要是化学物质,添加量比较小。(2)矿物外加剂:利用矿物自身所具有的细度和活性调和混凝土性能,添加量比较大。

二、混凝土外加剂的应用研究

混凝土外加剂作为工程建筑中不可缺少的建筑材料,其应用范围较广,在具体的使用过程中还需要注意一些相关的细节问题,应严格控制混凝土外加剂的使用,避免因为使用不当而影响建筑质量。

(一)有针对性地选择使用的混凝土外加剂

混凝土外加剂种类繁复多样,每种都有着特殊的用途,不能随意添加。也就是说,混凝土中虽然能通过添加各种外加剂改进其性能,但是需要根据具体的工程项目条件和施工技术要求来决定到底选择哪种外加剂。比如在温度比较高的施工环境中,需要适量地添加减水剂,如果混凝土是使用泵车运送时,则需要添加一定量的泵送剂。

(二)把好混凝土外加剂的质量、性能关口

混凝土外加剂的质量问题主要分两种情况,一种是产品本身质量存在的问题,生产厂家在材料生产上出现造假售假问题,建设施工单位的工程采购没有把握好采购关卡,使质量低劣的外加剂进入到施工场地。第二种情况则是施工时由于没有注意到产品的的使用说明以及相关的质量标准,使得在使用过程中出现与工程所要求的混凝土性能不相符的现象。因此在使用外加剂之前,需要根据工程中混凝土的性能要求,针对外加剂进行实验检测工作,根据实验结果来计算和决定相关外加剂的实际掺量的多少。

(三)选择合适的水泥品种

在混凝土搅拌过程中,需要用到水泥、砂石、水等原材料,其中对混凝土外加剂的作用产生效果最大的是水泥,不同种类的水泥直接影响到外加剂的实际效果,特别是对减水剂的减水效果的影响。

不同的水泥中所含有的水泥矿物材质、掺合剂、调凝剂等都有着大大小小的差异,对减水剂的影响也会有差别。因此在施工过程中,应该根据工程实际情况进行水泥及添加剂的合理选择,如果水泥能选择,那就应该根据减水剂的需要选择合适的水泥;如果减水剂能够选择,则需要配合水泥进行选择,并且应该在投入使用之前进行相关的测试,实现最优化选择。

(四)正式施工之前必须开展相应的实验工作

为了保证加入外加剂后的混凝土最终的质量能过关,施工单位在正式投入作业之前,需要根据国家相关质量标准,针对混凝土外加剂进行试验检测,比如减水剂在使用之前需要进行表面张力和含固量测试,在加入到混凝土之后还需要对混凝土进行性能测试,检测其坍落度损失、抗震抗压等性能是否合格。

(五)精准控制外加剂的添加量

外加剂只是混凝土搅拌的一种材料,加入不同剂量的外加剂给混凝土性能带来的影响是不一样的,添加量太少,达不到工程所需要的质量效果,而如果添加量过度,不仅会增加工程成本,还会造成不必要的浪费,而且会出现质量问题,比如减水剂添加过量会出现泌水问题,而添加剂如果添加过少,则无法使混凝土保持流动的形态。所以说,每一种外加剂的添加都需要根据施工环境特点、质量标准以及技术水平来衡量,做到精准控制,才能使其作用得到最大程度的发挥。

(六)根据需求选择合适的掺加方法

不同的外加剂需要采用不同的掺加方法,否则外加剂的性能得不到充分的发挥。目前常用的外加剂掺加方法主要有先掺法、同掺法、后掺法。先掺法是将水泥与外加剂混合在一起再加入其他材料一起搅拌;同掺法则是在混凝土搅拌时将添加有外加剂的溶液与水一起掺入;后掺法则是在混凝土完成搅拌后将外加剂掺入其中。在具体的方法选择中,需要根据外加剂的作用机制进行,比如对于萘系高效减水剂,可以选择后掺法进行掺入,而对于木钙类减水剂,则对掺入法的要求并不高。

(七)严格科学调配混凝土的配合比

虽然外加剂对于混凝土的配合比并没有严格的要求,但是为了节约用水,节省水泥用量,更好地进行施工成本控制,需要在保证质量的基础上对混凝土的配合比进行科学合理的调配。

总之,外加剂作为工程建筑中常用的添加材料,解决了混凝土使用过程中和使用后可能存在的许多问题,当形形色色的外加剂被研发并投入到建筑中加以使用,人们开始意识到,混凝土搅拌除了传统的水泥、砂石、水等材料之外,外加剂也是必不可缺的一种材料。如何科学有效地使用外加剂,与工程的质量、安全和成本等都密切相关,需要引起施工单位的更多关注。

[1]熊大玉.混凝土外加剂[M].北京:北学工业出版社,2002:14-16

[2]李京鸿,李家武.浅谈混凝土外加剂应用[J].价值工程,2010,(12):104.

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