研究外加劑對(duì)混凝土技術(shù)發(fā)展的影響

陸正明??

摘要：基于混凝土技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與基本要求，分析了外加劑的出現(xiàn)和使用對(duì)混凝土技術(shù)帶來(lái)的切實(shí)影響，包括水灰比的降低與因組分增多而使配比設(shè)計(jì)面臨的復(fù)雜性，旨在為解決不利影響，推動(dòng)混凝土技術(shù)更快更好發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土；外加劑；發(fā)展；影響

二十世紀(jì)，將混凝土作為主要建筑材料的構(gòu)筑物與結(jié)構(gòu)物得以快速發(fā)展，混凝土也因此成為交通、建筑首選材料。同時(shí)，在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，外加劑為混凝土創(chuàng)造了更為廣泛的應(yīng)用前景，使混凝土技術(shù)取得重大突破。

1 大幅降低了混凝土的水灰比

減水劑的出現(xiàn)和使用推動(dòng)了混凝土技術(shù)發(fā)展，主要體現(xiàn)在混凝土的水灰比從最初的0.5以上降低到低于0.3，使混凝土可以在較短的時(shí)間內(nèi)硬化，極大的提高了強(qiáng)度。比如采用高強(qiáng)混凝土的橋梁與建筑物，不僅工期大幅縮短，還實(shí)現(xiàn)了模板的快速周轉(zhuǎn)。

強(qiáng)度的有效提高因較易檢測(cè)，所以很快得到人們認(rèn)可。但與水灰比降低同時(shí)帶來(lái)的其它變化，則不容易被發(fā)現(xiàn)。比如因水灰比降低而使自生收縮明顯增大，這一現(xiàn)象常發(fā)生于早期，即拌和12d之后，甚至更早。隨之產(chǎn)生一系列新的問(wèn)題：常規(guī)混凝土在結(jié)束澆筑后要立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件通常是有較大外露面積的大平面，水分從表面散失是造成收縮的主要原因，而較大的水灰比且向上運(yùn)動(dòng)的水能補(bǔ)充表面失水，從而避免開(kāi)裂。對(duì)于自生收縮而言，它均勻發(fā)生在混凝土的內(nèi)部，要求大外露面積的構(gòu)件必須盡早開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，但從施工角度講，無(wú)論技術(shù)水平高低，都是難以操作和實(shí)現(xiàn)的[1]。另外，伴隨水灰比不斷減小，在骨料實(shí)際質(zhì)量保持不變的基礎(chǔ)上，填充空隙同時(shí)均勻包裹骨料的材料用量必定增大，所以會(huì)提高溫升。高溫與低水灰比是實(shí)現(xiàn)早強(qiáng)的兩個(gè)重要因素，而隨之產(chǎn)生的短時(shí)間內(nèi)快速提升彈性模量、減弱徐變松弛與溫降過(guò)程中的收縮，都使得現(xiàn)代混凝土有著不可忽視的易開(kāi)裂走勢(shì)。為了盡可能的減小這種自生收縮，目前已提出很多針對(duì)性方式，如將普通骨料替換為預(yù)先完成潤(rùn)濕處理的多孔結(jié)構(gòu)骨料，以起到內(nèi)部率先養(yǎng)護(hù)的作用；添加適量減縮劑來(lái)抑制自生收縮；使用低活性摻合料，如石灰石粉和粉煤灰等，配制出具有較低水膠比，但不改變水灰比的新混凝土。

2 混凝土組分不斷增多造成的影響

最早的混凝土只由四部分組成，在骨料用量保持不變的情況下，拌和物和完全硬化的混凝土性能，和水灰比呈現(xiàn)出線性的關(guān)系。伴隨混凝土技術(shù)日益發(fā)展，其組分逐漸增多，除了各類(lèi)外加劑，還有礦物摻合料，形成多組分型混凝土。

組分的增多時(shí)配比設(shè)計(jì)面臨一定挑戰(zhàn)。由于最初的混凝土組分很少，所以僅通過(guò)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)即可確定最佳配比。但在技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，組分明顯增多，僅憑經(jīng)驗(yàn)確定配比必然會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，所以大多改用由廠家在試驗(yàn)室通過(guò)檢驗(yàn)確定產(chǎn)品質(zhì)量的新方法，也就是先固定參數(shù)，進(jìn)行多樣品、不同比例的對(duì)比試驗(yàn)，該方法可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)與控制，對(duì)于混凝土這種重要的工程材料而言，很容易和實(shí)際情況與工程相脫離。此類(lèi)試驗(yàn)是指將粗細(xì)骨料的相關(guān)參數(shù)固定，再固定水灰比，同時(shí)采用純水泥作為空白組，在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)外加劑參數(shù)的變化來(lái)配制具有相同坍落度的不同拌和物，制成試件并在脫模之后放置到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境養(yǎng)生到一定的齡期，最后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定配比和原材料。

采用以上試驗(yàn)體系獲取的最終結(jié)果，其價(jià)值往往有限。這是因?yàn)槊恳环N外加劑或者是礦物摻料，對(duì)于混凝土自身性能起到的作用，是與試驗(yàn)過(guò)程中被忽視的諸多參數(shù)存在密切關(guān)聯(lián)的，換言之，它們的適用條件各不相同，而且對(duì)新拌和硬化的混凝土性能各異的影響規(guī)律。比如減水劑所具有的減水率，以及緩凝劑延緩混凝土凝結(jié)的時(shí)間，均伴隨其它參數(shù)變化發(fā)生改變。即便可以做到輪流對(duì)其它參數(shù)進(jìn)行固定，僅變化某一個(gè)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，亦或是借助正交試驗(yàn)的方法，也難以掌握所有參數(shù)間保持的交互作用，獲取具備整體性的最優(yōu)結(jié)果。以粉煤灰混凝土為例進(jìn)行說(shuō)明，目前規(guī)范指出粉煤灰摻量應(yīng)控制在25%以內(nèi)，這對(duì)作用的發(fā)揮是不利的；如果采用大摻加量，則會(huì)因水膠比的明顯降低而表現(xiàn)出良好的技術(shù)效果，同時(shí)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益?！逗８酃こ袒炷两Y(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》正是在這一結(jié)果基礎(chǔ)，將粉煤灰的合理?yè)郊恿空{(diào)整到25%50%[2]。然而，目前很多針對(duì)粉煤灰混凝土開(kāi)展的試驗(yàn)與研究，依然將不加粉煤灰作為基準(zhǔn)，只變化粉煤灰實(shí)際摻加量來(lái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，這樣必定會(huì)得到伴隨粉煤灰實(shí)際摻量的不斷增加，混凝土的強(qiáng)度性能發(fā)展速度明顯降低的單一結(jié)果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，外加劑的出現(xiàn)和使用對(duì)混凝土材料及其技術(shù)帶來(lái)的影響是雙方面的，在推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也在其它方面帶來(lái)了一些問(wèn)題。所以為了能使外加劑發(fā)揮出應(yīng)用的作用，需要開(kāi)展針對(duì)性試驗(yàn)來(lái)掌握消除負(fù)面影響的方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]高壽江.外加劑對(duì)混凝土技術(shù)發(fā)展的影響與存在問(wèn)題[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（06）：5961.

[2]蔡黃河，彭振斌.混凝土外加劑的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技視界，2015（22）：126127.