特別策劃：混凝土原材料性能突變問題討論之4：外加劑

特別策劃：混凝土原材料性能突變問題討論之4：外加劑

編者按：混凝土生產(chǎn)需要的原材料有：水泥、砂石、礦物摻合料、外加劑等。不同地區(qū)生產(chǎn)的原材料在性能上存在著差異，即使是同一地區(qū)、不同廠家，甚至同一廠家不同時(shí)期生產(chǎn)的原材料的性能都會(huì)有變化。當(dāng)混凝土攪拌站所用原材料性能發(fā)生突變時(shí)，仍按平常配比生產(chǎn)混凝土，會(huì)引發(fā)混凝土質(zhì)量問題。近期特別策劃將針對(duì)這方面做一系列的討論，分別討論由水泥、砂石、礦物摻合料、外加劑的性能突變引起的混凝土質(zhì)量問題以及所采取的相應(yīng)解決措施。本期討論外加劑。

趙恒樹（山東億辰混凝土有限公司，總工）

當(dāng)前我們混凝土行業(yè)常用的外加劑有聚羧酸系、萘系、萘與胺基復(fù)合、萘與脂肪族復(fù)合、脂肪族系。各種外加劑都有它的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著聚羧酸外加劑技術(shù)的提高和制造成本的下降，其應(yīng)用范圍在迅速擴(kuò)大。外加劑的性能相對(duì)于其他材料來說，還是比較穩(wěn)定的，常發(fā)生的性能變化主要表現(xiàn)在兩方面：

（1）同一生產(chǎn)廠家但不是同一批的外加劑，由于原材料的減水效果不同，導(dǎo)致減水率（在同樣摻量）增大或減小。在實(shí)際生產(chǎn)中，若其他原材料都沒有明顯變化，用水量也沒變的情況下，生產(chǎn)出的混凝土拌合物流動(dòng)性變差：這就說明外加劑的減水率變小，應(yīng)立即增加外加劑的摻量。若生產(chǎn)出的混凝土拌合物流動(dòng)性變大，這就說明外加劑的減水率變大，應(yīng)立即減少外加劑的摻量。具體增加或減少的數(shù)量應(yīng)視混凝土拌合物的坍落度與要求出機(jī)坍落度的差值來確定，本人經(jīng)驗(yàn)是混凝土每差 20mm 的坍落度可增加或減少 0.1% 的摻量。

（2）混凝土外加劑的凝結(jié)時(shí)間是隨著大氣溫度的變化而變化的。外加劑摻入混凝土的凝結(jié)時(shí)間是按近期的大氣平均溫度而設(shè)計(jì)的配方。當(dāng)大氣溫度發(fā)生突變時(shí)，若不及時(shí)調(diào)整外加劑的摻量，就可能發(fā)生混凝土的緩凝事故。特別是在深秋和初春，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)降溫天氣。當(dāng)從預(yù)報(bào)中得知有大風(fēng)降溫時(shí)，應(yīng)提前 12 小時(shí)調(diào)整混凝土生產(chǎn)配合比，即把混凝土配合比提高一個(gè)等級(jí)，減少 1/4 的外加劑摻量（在原摻量的基礎(chǔ)上），增加15～20公斤的用水量，這樣就可以防止混凝土出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象。

張偉（臨沂大學(xué)建筑學(xué)院，高工）

在混凝土中一般說來，商品混凝土攪拌站采購(gòu)的混凝土外加劑（主要是泵送劑，下同）在入庫前，都要進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)或?qū)Ρ龋ㄋ鄡魸{擴(kuò)展度及經(jīng)時(shí)損失和 5～10L 混凝土試拌坍落度及經(jīng)時(shí)損失），合格或滿足要求后打入儲(chǔ)存罐；不滿足要求的，商混站采購(gòu)部可以進(jìn)行退貨處理。當(dāng)然，也有例外，如人為管理不嚴(yán)或者外加劑本身性能不穩(wěn)定（或組分不相容），造成了混凝土外加劑性能突然發(fā)生了變化。

比如混凝土外加劑減水率降低了，混凝土攪拌站操作臺(tái)人員就要人為手動(dòng)多加水來滿足混凝土出廠坍落度，這樣就會(huì)造成混凝土坍落度損失加劇及混凝土強(qiáng)度的下降。解決的辦法，就是適當(dāng)增加混凝土外加劑摻量 0.1%～0.5%，具體增加多少摻量還是要經(jīng)過混凝土和易性試驗(yàn)確定為佳。

再比如，某批次的混凝土泵送劑組分的緩凝劑量少了，相同條件下當(dāng)然肯定會(huì)使出料混凝土坍落度損失加快，嚴(yán)重影響混凝土可泵性，工地再另外補(bǔ)水，混凝土強(qiáng)度下降，解決辦法就是適當(dāng)增加混凝土外加劑摻量 0.1%～0.5%。具體增加多少摻量還是要經(jīng)過混凝土和易性試驗(yàn)確定為佳。

相反，如果是混凝土外加劑里面緩凝組分多了，相同條件下會(huì)使出料后的混凝土凝結(jié)時(shí)間大大延長(zhǎng)，混凝土早期強(qiáng)度下降，后期強(qiáng)度也受影響，嚴(yán)重的情況是混凝土數(shù)天不凝，出現(xiàn)質(zhì)量事故。解決辦法就是適當(dāng)降低混凝土外加劑摻量 0.1%～0.5%，具體降低多少摻量還是要經(jīng)過混凝土和易性及凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)和確保混凝土強(qiáng)度下確定為佳。

還有一類情況，混凝土外加劑里面引氣組分發(fā)生變化，如果有效引氣劑多了，會(huì)使混凝土含氣量明顯增加，可能會(huì)降低混凝土最終強(qiáng)度，解決辦法就是適當(dāng)降低混凝土外加劑摻量 0.1%～0.5%，具體降低多少摻量還是要經(jīng)過混凝土和易性試驗(yàn)確定為佳。

相反，如果混凝土外加劑里面有效引氣劑少了，會(huì)使混凝土含氣量明顯降低，混凝土黏聚性不好（散，甚至離析、泌水）。解決辦法就是適當(dāng)增加混凝土砂率 2%～4% 或適當(dāng)增加粉煤灰單方用量，最合適的辦法是立即進(jìn)行混凝土和易性試驗(yàn)確定為佳，當(dāng)然工程有特殊混凝土含氣量要求時(shí)，就應(yīng)該換特別配制的混凝土外加劑。特別是針對(duì)聚羧酸類混凝土外加劑，消泡組分和引氣組分都要經(jīng)過和羧酸母體的適應(yīng)性、相容性試驗(yàn)，以及長(zhǎng)期放置后混凝土引氣量穩(wěn)定性試驗(yàn)，才可以應(yīng)用到工程中。多年前江蘇某大型混凝土外加劑企業(yè)就由于聚羧酸母體與引氣組分相容性不好出現(xiàn)過混凝土質(zhì)量事故。

最后一種情況，萘系或脂肪族類混凝土外加劑與聚羧酸類混凝土外加劑混摻了，無論是誰與誰混摻了，使用前都要進(jìn)行混凝土試拌，檢驗(yàn)混凝土和易性、坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、含氣量、強(qiáng)度，根據(jù)最后試驗(yàn)結(jié)果再做合理的決定，確保工程質(zhì)量萬無一失。

李福平（重慶地盾混凝土攪拌有限公司，總工）

在混凝土中摻入適量的外加劑，可以改善混凝土的性能，根據(jù)不同的技術(shù)要求，使用不同類型的外加劑可以獲得不同的使用效果，減水劑是混凝土外加劑中使用得最多的一種外加劑。減水劑的質(zhì)量突變對(duì)混凝土性能影響較大，如果不能正確認(rèn)識(shí)并制定應(yīng)對(duì)措施，就有可能會(huì)使減水劑失去應(yīng)有作用而造成質(zhì)量事故，或不能獲得最好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效果。就目前所遇到的情況來看，減水劑質(zhì)量突變大致有以下幾種：（1）減水率發(fā)生突變。當(dāng)減水率突然增大時(shí)（尤其是聚羧酸減水劑），那么原來配合比中的摻量就過大，引起一系列問題諸如混凝土發(fā)生嚴(yán)重泌水、離析、凝結(jié)硬化后大面積開裂等問題；當(dāng)減水率突然變小時(shí)，則可能造成用水量增加，改變了水膠比，造成強(qiáng)度下降，同時(shí)混凝土的工作性能也會(huì)降低。要預(yù)防這些問題的發(fā)生，除了對(duì)每批入場(chǎng)的減水劑進(jìn)行全面的檢驗(yàn)外，還要加強(qiáng)在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控，一旦發(fā)生用水量突然變化、混凝土離析等現(xiàn)象，一定要迅速查明原因，調(diào)整外加劑摻量。（2）減水劑中引氣組分含量、品種發(fā)生突然變化?？赡茉斐苫炷林泻瑲饬窟^高，引起混凝土強(qiáng)度的大幅度下降；含氣量過低，混凝土和易性變差。應(yīng)對(duì)措施：經(jīng)常檢測(cè)混凝土含氣量或容重，如果發(fā)生明顯變化就需要通知外加劑供應(yīng)商進(jìn)行調(diào)整。（3）減水劑中添加的保坍組分發(fā)生突然變化?？赡茉斐苫炷撂涠冉?jīng)時(shí)損失過大，不能滿足施工要求。（4）減水劑中緩凝組分品種、摻量發(fā)生突然變化?？赡軐?dǎo)致混凝土凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)或太短，也可能引起混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失變大，不能滿足施工要求，影響混凝土早期力學(xué)性能等等。應(yīng)對(duì)措施：經(jīng)常檢測(cè)混凝土凝結(jié)時(shí)間和坍落度經(jīng)時(shí)損失。