不同外加剂在工程中的应用

不同外加剂在工程中的应用

许德阳

一、混凝土外加剂分类及要求

1.外加剂的分类。不同的外加剂功能各异，也有一种外加剂具有多种效果。按外加剂的主要功能可分为六类：

1.1改善新拌混凝土和易性的外加剂。如减水剂、引气剂等。

1.2调节混凝土凝结硬化速度的外加剂。如早强剂、速凝剂、缓凝剂等。1.3调节混凝土中空气含量的外加剂。如引气剂、加气剂、泡沫剂、消泡剂等。1.4改善混凝土物理性能的外加剂。如引气剂、膨胀剂、抗冻剂、防水剂等。1.5增加混凝土中钢筋抗腐蚀性的外加剂。如阻锈剂等。1.6能为混凝土提供特殊性能的外加剂。如引气剂、着色剂、脱模剂等。

2.基本要求。外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选用，不同的外加剂通过试验及技术经济比较来确定。不得对人体产生危害及环境污染。不同品种外加剂复合适用，应注意其相容性及对混凝土性能影响，应试验后使用。水泥细度越细对外加剂效果影响较大，应考虑外加剂掺入量，碱含量越高，适用性能越差。使用的外加剂应有供方所提供的产品说明书，出厂检验及合格证，掺外加剂混凝土性能检验报告。外加剂应复检后方可使用。

二、混凝土外加剂的基本概况及作用

建筑项目中通常提到的外加剂就是混凝土外加剂，混凝土外加剂就是在制备搅拌混凝土的过程中，加入一定量的（占水泥质量5％）起到改善混凝土性质作用的化学物质。伴随着科学技术的进步和混凝土的广泛运用，外加剂在混凝土中得到了更多的应用。外加剂成为了混凝土制备中除沙、水、石子、水泥外的第五种成分。

近年来，我国外加剂发展迅速，外加剂的种类在不断的完善，性能也在不断的提高，目前，混凝土外加剂的种类主要有四种：第一种外加剂主要以改善混凝土流变性质为目的，经常用到的外加剂如减水剂、泵送剂和引气剂等。第二种是调节混凝土的硬化性能和凝结时间的外加剂，主要包括速凝剂、旱强剂等。第三种是以改善混凝土的耐久性为目标的，常见的是防水剂、引气剂和阻锈剂。第四种比较不常用，主要是改变混凝土的其他性质的外加剂，如膨胀剂、防冻剂、着色剂。

在混凝土中加入外加剂主要是提高混凝土的质量或者改善、增加混凝土的功能，使混凝土适应特殊的环境和条件，让混凝土达到有效的使用。在建设项目中，为了实际需要，经常遇到的情况有：（1）控制混凝土的凝结和硬化速度，使混凝土能够根据艰涩的需要，增快或者减慢凝结和硬化的速度。（2）改善混凝土的易性。（3）根据实际需要提高混凝土的耐久性。比如冬天或者在温度较低的情况下，要提高混凝土的抗冻性；在水中或者潮湿环境中，要注意混凝土的抗渗性；在风沙、腐蚀较大的环境中工时，要注意提高混凝土的抗磨性和抗腐蚀性。总之，在混凝土中添加外加剂，是以满足建设的实际要求，有效的提高施工的质量，加快建设的速度，节约相应的资源为目的的。

三、几种常见外加剂在建筑工程中具体应用

1、减水剂。在不影响混凝土工作性能的条件下，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、羟基羧酸盐类、腐植酸类减水剂及国外的普浊里等。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大幅减少拌合用水量，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。而随着木钙减水剂掺量的增加，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。

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、提高模板的周转率以及加快施工进度。早强剂主要适用于有防冻要求的凝土、有低温或者负温环境下要求的混凝土、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。如果仅仅考虑早强剂的早强作用，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。目前，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已经研制成功，并被广泛应用于混凝土工程中。

3、缓凝剂。在建筑工程水泥混凝土的施工过程中，缓凝剂的应用可有效控制高温环境中水泥混凝土结构施工过程中的坍落度损失，可解决水泥混凝土结构的泵送、滑模等特殊机械工艺下的施工质量问题。在高温环境中，加入缓凝剂可有效降低水泥混土施工过程中的坍落度损失和水泥混凝土的凝结时间。在大体积水泥混凝土结构中掺人缓凝剂，可以缓解水化热温度产生的裂缝，同时降低温控费用的投人。缓凝剂的掺量是影响工程质量的一个重要因素，其最佳掺量要结合施工要求的水泥混凝土的凝结时间、气温、强度等条件，再通过具体试验才能确定。施工过程中当温度、运距和运输时间发生变化时，可根据具体情况对其掺进行微调。但是，最终目的和唯一标准是要保持拌合物具备较强的可操作性并达到密实度及外观质量要求。缓凝剂的配制要把溶液和水同时掺人拌合物中，粉剂要提前1天配制好溶液，搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝型外加剂若产生固体沉淀物，则要及清理。当产生分层或有沉淀时不可将缓凝型外加剂掺人水泥混凝土中。

加人缓凝型外加剂的水泥混凝土能够保持较长时间的塑性，其表面水分蒸发也较慢，当温度较高或有强风时，要及时采取保养护(比如喷雾或喷洒养护剂)措施，并且在终凝以后要马上开始浇水养护。较低的温度下，在保湿养护的同时也要加强对其的保温养护，可通过覆盖塑料薄膜或吸热保温材料来进行养护。不同温度下的养护天数也会有很大的差异。

4.防冻剂在建筑工程中的使用。防冻剂主要是防止混凝土在低温条件下出现的上冻影响。使用防冻剂的水泥和普通水泥不同，因此在选择水泥上要注意，最好是选用普通水泥或者是硅酸盐水泥，注意要严禁使用高铝水泥。混凝土中加入防冻剂后，要相应的加长混凝土的搅拌时间，能够使防冻剂充分融合，同时还要注意对加入防冻剂混凝土的养护。

5.复合类外加剂的使用。根据施工现场环境和气候的不同，有时需要对混凝土做多方面的要求，这就需要外加剂有更多的作用，比如减水和早强两种作用。复合类外加剂就是解决这种问题的最直接有效的外加剂。复合外加剂一般最少具有两种功能，常见的物理形态为粉状。复合外加剂的生产工序较简单，成本低，并且有良好的经济效益，因此，在建筑工地中得到了广泛的使用。结束语：通过外加剂的介入，有效的提高混凝土应对各种新的状况的能力。本人相信随着技术水平的提高，外加剂也会在建筑工程中得到更广泛的运用。

参考文献：

[1]陶波．混凝土外加剂有关问题的探讨[J]．中国电力教育，2010，(31).

[2]曾钊藩．浅谈泵送混凝土施工技术[J]．科教新报(教育科研)，2010，(29).