1、浅谈混凝土中添加外加剂的现状 摘要 : 随着科学技术的进步和发展，混凝土外加剂在混凝土中越来越得到了广泛的应用，其特点是品种多、掺量少，在改善新拌和硬化混凝土性能中起着非常重要的作用。 关键词 :外加剂 混凝土 应用 混凝土外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质。混凝土外加剂在工程中的应用越来越受到重视，外加剂的添加对改善混凝土的性能起到一定的作用，但外加剂的选用、添加方法及适应性将严重影响其发展。下面我就外加剂在土建施工中混凝土的应用以及带来的影响，做出粗略的探讨！ 1 混凝土外加剂在混凝土中的应用 1.1 混凝土外加剂的种类及特性 1.1.1 混凝土外加剂按主要功能分为四类：一是改
2、善混凝土拌合物和易性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等；二是调节混凝土凝结时间、硬化性能的 外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等；三是改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等；四是改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等，下面我将每种外加剂中的代表的特性举例如下。 1.1.1.1 减水剂 减水剂亦称分散剂 ,混凝土掺入减水剂后 ,可在不影响混凝土和易性的条件下 ,使新拌混凝土的用水量减少。其作用主要表现为三个方面 :一是使水泥粒子分散 ,改善混凝土工作性 ;二是减少单位用水量 ,使混凝土强度增加并提高耐久性 ;三是减少单位水泥用量
3、 ,有效地节约 水泥。随着建筑技术及施工技术的发展 ,近年来高强混凝土及大流动度混凝土、商品混凝土发展很快 ,而这些混凝土都是必须掺用高效减水剂或具有高效减水剂成分的复合减水剂。其他如蒸养、高耐久性、高抗渗、桥梁、轨枕等混凝土也必须掺加高效减水剂。 高效减水剂的特性 :在保证混凝土工作性及水泥用量不变条件下 ,大幅度减少用水量 (减水率大于 12 %) ,制备早强、高强混凝土 ;在保持混凝土用水量及水泥用量不变条件下 ,可增大混凝土流动性 ,制备大流动性混凝土。 1.1.1.2 早强剂 早强剂就是能提高早期强度并 对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂可以在常温、低温和负温 (不低于 - 5 )
4、 条件下加速混凝土的硬化过程 ,多用于冬季施工和抢修工程。早强剂的特性主要有两方面：一是缩短混凝土的蒸养时间 ;二是加速自然养护混凝土的硬化 ,提高早期强度。 1.1.1. 3 速凝剂 速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。它是混凝土喷锚支护中必不可少的一种外加剂 ,在矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞等工程中应用极为普遍。速凝剂的特性 :一般的速凝剂多为碱性 ,其缺点是对混凝土后期强度有一定影响 ,并对人体有较大的腐蚀性和刺 激性。施工中使用时 ,必须充分注意对水泥的适应性 ,正确选择速凝剂的掺量 ,并控制好使用条件 ,特别是水灰比。 1.1.1.4 膨胀剂 膨胀剂使混凝土在水化过程中产生一定
5、体积膨胀 ,以补偿混凝土在干燥过程中所产生的体积收缩 ,避免产生裂纹。裂纹不但有碍观瞻 ,且不利于安全 ,导致事故 ,所以膨胀剂的重要性是显而易见的。膨胀剂的特性 :各种膨胀剂的成分不同 ,对混凝土的性能影响也不同 ,一般来说 ,与不掺膨胀剂的普通混凝土相比 :1) 坍落度损失较快些 ,和易性好 ,基本不泌水。 2) 7 d 强度降低 10 %左右 ,28 d 强度平稳。 3) 抗渗等级提高 1 MPa 2 MPa。 4) 根据不同用途 ,调整膨胀剂掺量 ,可获得不同的自应力值。 1.2 外加剂在混凝土工程中的应用 混凝土外加剂的应用已有 50 年 60 年的历史 ,十多年来混凝土外加剂产业从
6、无到有 ,从少到多得到了飞速发展。随着水利工程建设向更高技术方向的发展 ,对混凝土也提出了更高的要求 ,尤其在东北地区混凝土的抗冻性愈来愈受到相关部门的重视 ,使得外加剂在混凝土工程中越来越广泛地得到应用。 混凝土外加剂主要产品在改善混凝土本身性质方面有引气剂、减水剂 、密实剂等 ,在改善混凝土施工工况方面有早强剂、脱模剂、养护剂、泵送剂等。早期的混凝土外加剂功能较单一 ,例如三乙醇鞍在混凝土中只起到早强作用 ,木质素磺酸钙减水剂 (简称木钙 ) 在混凝土中只起到缓凝作用。而新型的混凝土外加剂多为复合型外加剂 ,例如高抗冻高抗渗高性能混凝土硅质密实膨胀剂等。在施工中采用的外加剂主要有 4 种
7、:一是木钙：它在混凝土拌合物中对水泥颗粒起扩散作用 ,从而减少水泥用量 ,改善混凝土和易性 ,起到缓凝作用 ,延长混凝土初凝时间 ,适用于大体积混凝土或混凝土运输距离较长、表面积较大的混凝土工程。二是高效引气 剂 (UNF252 型 ) ：主要作用增加混凝土硬化后的抗冻、抗渗、抗腐蚀性用以提高混凝土的耐久性。三是密实剂：用来提高混凝土的抗渗性能。四是高效减水早强剂：在吸水池立墙部分混凝土施工中使用 ,提高模板周转率 ,缩短工期。 在基础大体积混凝土中 ,外加剂一般多采用微膨胀剂和高效缓凝减水剂 ,常用外加剂 :MC25 型高效缓凝减水剂、木质素磺酸盐类减水剂、 CAS 微膨胀剂、 UEA 微膨
8、胀剂等等。 MC25 型高效缓凝减水剂主要特点如下 :1) 强度不变的情况下 ,可节约水泥 12 % 15 %;2) 水泥用量不变 ,减水率 可达 18 %20 % ,混凝土 3 d ,7 d 强度提高 50 % 70 % ,28 d 强度提高 20 % 30 %;3) 可配制 C60 C80 混凝土 ,混凝土可在 3 d 内达 C45 ;4) 可配制抗渗等级 S30 以上混凝土 ;5) 强度不变 ,减少水泥用量 12 % ,仍可配制坍落度 20 cm 22 cm 的流动混凝土 ;6) 混凝土的初终凝时间延缓 2 h 5 h ;7) 水泥水化热峰值推迟 3 h 8 h ,峰值下降 ,有效地克服
9、了大体积混凝土由于温度应力所产生的裂缝等。木质素磺酸盐类减水剂 ,是研究成功最早、目前产 量最大、应用最广泛的减水剂。其掺量为水泥重量的 0. 12 % 0. 13 % ,以木钙减水剂为例 ,具有如下特点 :1) 属阴离子表面活性剂 ,在混凝土中对水泥颗料起扩散作用 ,能使水泥充分水化 ;2) 改善混凝土的和易性 ,减水率为 10 % 15 % ,并可明显提高混凝土流动度 ;3) 提高混凝土的密实性 ,改善混凝土的抗渗能力 (由 S6 级提高到 S12 S30 级 ) ;4) 28 d 抗压强度可提高 10 % 15 % ,在混凝土工作性和强度相近条件下 ,可节约水泥 5 % 10 %;5)
10、当水泥用量不变 , 强度相近条件下 , 塑性混凝土的坍落度可增加 50 mm 120 mm。 2 混凝土外加剂对混凝土工程质量的影响 2.1 能显著改善混凝土的性能。掺入减水剂，可以改善混凝土拌合物的流动性；掺入缓凝剂，可以推迟混凝土拌合物的凝结时间，更有利于施工；掺入防水剂，可以改善混凝土的耐久性；掺入膨胀剂，可以使混凝土具有微膨胀性能，使混凝土在硬化过程中产生适度膨胀，可以减少或消除混凝土干缩和冷缩裂缝。 2.2 用量少，简单、经济，例如，为了缩短工期，加快进度可以使用混凝土早强剂。 2.3 使一些对施工工艺有特 殊要求的混凝土工程得以顺利施工。 2.4 在混凝土中加入减水剂，在保持强度和
11、坍落度不变的情况下，可节约水泥以上，是节约水泥的良好途径，同时不会对混凝土工程质量照成影响。 2.5 只需加入少量外加剂就可以改善混凝土特性从而可以代替多个水泥品种，可以节约成本。 3 混凝土外加剂的发展 混凝土外加剂的发展趋势随着混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化，对外加剂的需求越来越大，要求越来越高。因此，今后的混凝土外加剂将向以下几个方面发展。 3.1 复合多功能型 。复合多功能型外加剂，在性能上可以取长补短，趋于完善，并且要价格便宜，使用面广，性能良好。 3.2 品种系列化、多样化。不断研制开发新品种，使品种系列化、多样化，以满足各种特殊工程的需要，并方便工程使用和质量控
12、制。 3.3 发展高强化、抗老化所需用的外加剂。近年来，各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都在不断提高，发展高强化、抗老化所需用的高效能外加剂，为制备高强、超高强混凝土提供条件，利用高效减水剂的减水作用，制备大流动性混凝土，使施工省力、造价降低、工效提高。 4 结语 各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土性能，促进了混凝土新技术的发展，促进了工业副产品在胶凝材料中更多的应用，还有助于资源节约和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。随着国家基础建设的高速增长，混凝土外加剂行业发展的也必然会越来越迅猛。 参考文献： 刘其城 .混凝土外加剂 M. 化学工业出版社， 2009 李二虎 .浅析混凝土外加剂应用中的几个问题 J. 山西建筑， 2006，32（ 14） 孙南屏 . 混凝土外加剂基准掺量的估算 J. 建筑技术， 1990， 30（ 12） 王正亭 . 浅析混凝土施工质量控制 J.黑龙江科技信息， 2010（ 25）
