摘 要:外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的,用以改善混凝土性质的物质。在混凝土中掺加外加剂能显著改善混凝土的某些性能,且操作简便,成本低廉,所以被广泛应用。但外加剂必须合理应用才能起到预期的效果。本文介绍了如何合理应用外加剂。
关键词:外加剂;混凝土;应用
中图分类号: TU5281042 文献标识码:A 文章编号:1007 —6921 (2006) 04 —0081 —02
混凝土是使用最广泛的建筑材料,在配制混凝土的过程中,除胶凝材料、水、集料外,还要掺入适宜的外加剂。外加剂的应用是混凝土发展史上一次重大的技术变革,推动了混凝土科技事业的发展,促进了新的混凝土结构设计理论和施工技术的发展,同时应用外加剂可以显著改善混凝土的性能,减少水泥用量,降低混凝土成本,节约能源。所以,混凝土中外加剂的应用有着十分重要的技术和经济意义,现在外加剂已成为混凝土中必不可少的第五组分。但是,需要特别强调的是,外加剂必须合理应用,如果使用不当,不仅达不到预期效果,甚至会给混凝土质量带来不良的影响。本文阐述了水泥混凝土中掺用外加剂时应注意的一些问题。
1 根据工程特点选用合适的外加剂
几乎各种混凝土都可以掺用外加剂,但应用外加剂的场合和具体条件千变万化,所以,必须根据工程需要、施工条件和施工工艺,结合外加剂的基本性能来选择合适的外加剂。一般混凝土主要采用普通减水剂,有早强、高强要求的混凝土要采用高效减水剂;环境温度高时,掺用引气型减水剂或缓凝型减水剂;环境温度低时,一般不用单一引气型减水剂,多用复合早强减水剂;为改善混凝土的和易性,一般要掺用引气型减水剂;湿热养护混凝土多用非引气型高效减水剂。冬期施工采用防冻剂,有防水要求时需采用防水剂,高层建筑采用泵送混凝土时应使用泵送剂。为了充分发挥各种外加剂的特点,不宜互为代用。总之,使用外加剂前应根据混凝土工程的技术要求,进行技术经济分析,明确应用外加剂要解决的主要问题,掌握各种外加剂的质量要求,只有目的抓准了,品种选对了,应用外加剂才能起到预期的效果。
2 注意外加剂与水泥的适应性
外加剂被广泛用于混凝土中,但它对水泥具有选择性,即外加剂对不同的水泥有一个适应性的问题。按照混凝土外加剂应用技术规范,将经检验符合有关标准的某种外加剂掺加到用按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土中,若能够产生应有的效果,该水泥与这种外加剂是适应的;相反,如果不能产生应有的效果,则该水泥与这种外加剂之间不相适应。水泥品种不同,同样的外加剂所起到的效果会不同,例如减水剂对水泥具有很强的选择性,不同的水泥其减水率相差较大,水泥的矿物组成、掺和料、调凝剂、碱含量、细度、陈放时间和温度等都将影响减水剂的使用效果。试验表明,减水剂对粉煤灰水泥和矿渣水泥的塑化效果优于硅酸盐水泥,而对火山灰水泥的塑化效果较差,所以,对这种水泥,若要达到较好的减水效果,则需加大减水剂的掺量。由此可见,同一种外加剂在相同的掺量下,往往因水泥不同而使用效果明显不同,或同一种外加剂,在不同水泥中为了达到相同的使用效果,掺量会明显不同。为此,当水泥可供选择时,应选用对外加剂较为适应的水泥,以提高外加剂的使用效果;当外加剂可供选择时,应选择对施工用水泥较为适用的外加剂。外加剂与水泥之间的适应性问题,是一个错综复杂的、在工程中又难以避免的实际问题,它影响着外加剂的应用效果,有时甚至会导致严重的工程事故和无可估量的经济损失。为了确保混凝土工程质量,必须重视外加剂与水泥的适应性问题,在使用外加剂前要通过试验检测其与水泥的相容性。
3 掌握适宜的掺量
外加剂的掺量通常以其占混凝土中胶凝材料的质量百分比表示。每种外加剂都有其适宜的掺量,即使同一种外加剂,对于不同的用途也有着不同的适宜掺量。掺量过大,不仅在经济上不合理,而且可能造成质量事故。例如木钙的掺量若大于水泥质量的015 % ,会引入过量空气而使初凝缓慢,降低混凝土的早强强度。高效减水剂掺量过小,会失去高效能作用,而掺量过大时,则会由于泌水而影响质量。
氯盐的限制是众所周知的,过量会引起钢筋的锈蚀。防冻剂的掺量与温度有关,并且根据强度效果作了掺量规定。不同类型的外加剂的掺量具有一定的规律,通常,无机盐类早强剂掺量为胶凝材料质量的1 %～2 %;有机缓凝剂掺量为0102 %～011 %;引气剂掺量为01002 %～011 %;普通减水剂为012 %～013 %:高效减水剂为015 %～110 %。影响外加剂掺量的因素很多:有外加剂的掺加方法、水泥品种、拌和物的起始流动性、气温等。总之,只要掌握了外加剂和混凝土的性能,以及它们变化的规律,并通过__试验确定外加剂的合理掺量,就可以以最少掺量获得最好的技术经济效果。
4 采用适宜的掺加方法
在混凝土搅拌过程中,外加剂的掺加方法对其使用效果影响较大。比如减水剂的掺加方法有先掺法、同掺法、滞水法和后掺法,不同的掺加方法将会带来不同的使用效果。不同品种的减水剂,由于作用机理不同,其掺加方法也不一样。对于萘系高效减水剂,为了避开水泥中的C ,A、C4AF 矿物成分的选择性吸附,以后掺法为好;而木钙类减水剂,由于其作用机理是大分子保护作用,故不同的掺加方法影响不显著。影响外加剂掺加方法的因素主要有水泥品种、外加剂的品种、外加剂的掺量、掺加时间等,宜通过试拌确定。
5 注意调整混凝土的配合比
一般来说,外加剂对混凝土的配合比没有特殊要求,可按普通方法进行设计。但在减水或节约水泥的情况下,应对砂率、水泥用量、水灰比等作适当调整。
6 注意施工特点
在搅拌过程中要严格控制外加剂和水的用量,选用合适的掺加方法和搅拌时间,保证外加剂充分起作用。干掺时要注意外加剂必须要有足够的细度,粉粒太粗,溶解不匀,效果就不好。掺减水剂的混凝土坍落度损失较快,应缩短运输及停放时间,一般不超过30min ,否则要用后掺法。在运输过程中应注意保持混凝土的匀质性,避免分层。
7 防止外加剂对人体产生危害或对环境产生污染
有一些外加剂会对人体或周围环境产生危害,例如常用作阻锈剂的亚硝酸盐,就是一种对人体毒性较大,而且容易燃烧的化学品,它可以通过皮肤渗透或误食引起中毒,沾染上亚硝酸盐的易染物,极容易燃烧,而且一经燃烧就很难熄灭。所以,工地使用的亚硝酸盐必须妥善保管,不得在配制地点吃食品,下班前必须洗净手、脸。重铬酸盐是强氧化剂,有早强、阻锈作用,但也是剧毒品,对人体会产生致命性损害。所以《, 混凝土外加剂应用技术规范》明确规定:掺入混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质不得用作早强剂。含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的早强剂严禁用于饮水工程及与食品相接触的工程。硝胺类外加剂不得用于办公、居住等建筑工程。
[参考文献]
[1 ] 张应立主编. 现代混凝土配合比设计手册. 人民交通出版社.
[2 ] 王华生赵慧如编. 混凝土技术禁忌手册. 机械工业出版社.
[3 ] 陈建奎编. 混凝土外加剂的原理与应用. 中国计划出版社.
