外加劑在水工混凝土中的應用

楊 凱 邵楷模 王可汗

江蘇奧萊特新材料股份有限公司（210009）

水利工程的施工較特殊，一般在流動水或凈水作用下開展工作。由于受到水的長時間沖刷，因此，對施工質(zhì)量具有嚴格的要求。水工混凝土作為水利工程建設的重要材料，其強度要符合設計要求，需具有較強的耐久性。外加劑在水工建設中的應用，是提升工程質(zhì)量的重要手段。

1 混凝土外加劑概述

混凝土外加劑，是指在工程施工期間，混凝土攪拌時，加入一定含量的化學物質(zhì)，從而改善混凝土的性能，提升工程的施工質(zhì)量，增強建筑物的牢固性?；炷镣饧觿┌瑴p水劑、引氣劑、防凍劑和早強劑等。新時期，隨著現(xiàn)代化科技水平的逐漸提升，諸多的混凝土外加劑被研發(fā)出來，并被工程施工廣泛使用，取得了較好的效果。如抗凍劑的運用使建筑物在冬季不易受寒冷天氣的影響，而出現(xiàn)凍裂等現(xiàn)象。此外，混凝土外加劑的發(fā)展也給商品混凝土的發(fā)展帶來機遇和可能，不但可以在工程施工中起到環(huán)保的作用，還能提升施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[1]。

2 外加劑種類

各種減水劑、泵送劑、引氣劑等，改善混凝土拌和物流變性能；引氣劑、阻銹劑、防水劑，改善混凝土耐久性；加氣劑、著色劑、防水劑、膨脹劑、泵送劑和防凍劑等，改善混凝土其它性能；緩凝劑、速凝劑、早強劑，改善混凝土硬化性能，控制混凝土凝固時間。

3 外加劑的品質(zhì)要求

混凝土外加劑的技術要求應符合《混凝土外加劑》《混凝土外加劑應用技術規(guī)范》的規(guī)定。外加劑的性能指標分為試驗混凝土的性能指標和均勻性指標。試驗混凝土的性能指標包括減水率、泌水率和抗壓強度比等，勻質(zhì)性指標包括含水率、細度、密度、氯離子含量、pH值等[2]。

《混凝土膨脹劑》標準規(guī)定，混凝土膨脹劑的物理性指標有細度、凝結時間、抗壓強度、限制膨脹率。化學指標有氧化鎂含量、堿含量等，氧化鎂含量應不大于5%，堿含量應不大于0.75%。

4 混凝土外加劑的不足之處

外加劑除了改善混凝土性能以外，同時也存在著不足，對混凝土性能造成不良影響。如若外加劑沒有科學、合理、適量地加入到混凝土中，會大大降低混凝土的性能，影響混凝土的質(zhì)量。外加劑過多，會使混凝土在很長時間內(nèi)無法凝固，達不到混凝土的成型效果，以此埋下安全隱患[3]。

5 混凝土外加劑對混凝土性能積極影響

5.1 外加劑對混凝土節(jié)能性能的影響

在外加劑未出現(xiàn)時，混凝土是重要建筑材料。當時，混凝土的用量較大，增加了使用成本。然而，隨著各種功能外加劑的出現(xiàn)，節(jié)能外加劑應運而生。其通過各種功能影響混凝土的性能，改變混凝土的含量，以達節(jié)能效果?？茖W使用不同效果的外加劑，在改變混凝土某些固有特性的同時，可減少混凝土的使用，形成節(jié)能、經(jīng)濟的目標，如各種減水劑[4]。

5.2 減水劑對混凝土性能的影響

在混凝土中添加適宜的減水劑可以改善混凝土的坍落度，改善混凝土混合料的流變性和工作性。可采用后拌法或分批配料法向混凝土中加入減水劑，防止混凝土坍落度損失，節(jié)約成本。在摻入減水劑后，會降低混凝土泌水量，提升混凝土的防凍融性和抗?jié)B性[5]。然而在實際操作中，會存在減水劑加入量超標的情況，延長混凝土硬化與凝固時間，致使混凝土早強與實際要求不符，或者發(fā)生混凝土不能凝固的情況。對此，在施工過程中，要嚴格遵照相關規(guī)定，加入適量的減水劑，且在加入之前做好試配工作，從而確定減水劑的最佳摻入量，確?；炷临|(zhì)量?；炷恋臏p水劑分為兩種，普通減水劑和高效減水劑。根據(jù)混凝土類型的不同，減水劑外加劑的品種各不相同，其成分也是不同的[6]。

5.3 防凍劑、早強劑的影響

在混凝土中加入防凍劑可以降低混凝土的凝固點，發(fā)揮水泥的水化作用，使混凝土的強度在相應的時間內(nèi)得到提高。在防凍劑的具體應用中，應根據(jù)工程目的選擇成分合適的防凍劑[7]。

目前，一些混凝土早強劑仍含有氯離子，會與混凝土結構中的鋼筋發(fā)生化學反應，加速鋼筋銹蝕，使混凝土膨脹開裂。因此，在使用含氯外加劑時，應及時在混凝土中加入適量的防銹劑。除虎刺外，嚴禁在露天混凝土中添加含氯離子的外加劑，以免影響混凝土質(zhì)量[8]。

5.4 引氣劑對混凝土性能的影響

在混凝土中加入引氣減水劑或引氣劑，會產(chǎn)生許多獨立的小氣泡。這些小氣泡可以提高混凝土的溶解度，提高混凝土的坍落度和抗凍性，減少泌水的發(fā)生。合理利用引氣劑，應結合不同的混凝土性能進行選擇，從而實現(xiàn)最佳的混凝土技術性能[9]。

6 混凝土外加劑推廣應用的效益

在混凝土建筑施工中，提高混凝土的時效性尤為必要?；炷辆哂型顿Y少、見效快的特點，使施工單位能夠廣泛應用混凝土外加劑，提高混凝土的性能，促進混凝土的有效應用，確保建設項目達標，為建設單位創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。在混凝土中加入高效減水劑或早強減水劑，可以提高混凝土的強度，擴大混凝土的應用范圍，有效應對建筑結構變化，提高建筑質(zhì)量[10]。在混凝土中加入灌漿劑可以提高混凝土的密實強度，促進冬季有序施工，縮短工期，降低施工成本?？傊?，混凝土外加劑的正確應用是非常必要的，這將大大降低施工成本，提高施工質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益，為促進建筑的良性發(fā)展打下堅實的基礎[11]。

7 外加劑應用注意事項

施工時使用的外加劑應有生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品說明書、合格證、出廠檢驗報告等技術文件，必須經(jīng)有資質(zhì)的檢測單位檢驗合格后，才能在混凝土中使用。

注意外加劑與水泥的適應性。由于水泥的礦物成分、堿含量及石膏形態(tài)等不同，在同一種外加劑相同摻量下的效果也明顯不同，甚至出現(xiàn)不適應性。如高效減水劑摻量過大，會出現(xiàn)混凝土塌落度損失較快的現(xiàn)象。

不同類型的外加劑在混凝土中復合使用時，要注意外加劑之間的相容性問題。

鋼筋混凝土中摻加的外加劑要嚴格控制氯離子含量和堿含量，必須符合標準要求才可使用。

8 水工混凝土工程實施措施

8.1 科學、合理地配置外加劑用量

為了科學、合理運用混凝土外加劑，在建筑工程建設前，應對外加劑的摻入量進行合理試驗。如果外加劑劑量不當，不但會影響混凝土性能，還會引發(fā)諸多問題。如在工程施工過程中，向混凝土中加入減水劑可以提升混凝土的強度和流動性，若過量，泌水率會增加，凝結時間延長；若摻量不足，很難達到預期的緩凝效果，降低混凝土強度。所以，在添加添加劑之前，工作人員需嚴格按照規(guī)定標準進行合理試驗，進而明確配置比例[12]。

8.2 加強混凝土材料質(zhì)量控制

1）選取強度復驗合格、質(zhì)量合格的水泥，卵石、砂子等骨料，按厚度、細度分開堆放。外加劑的使用應符合國家有關技術標準，水必須清潔無雜質(zhì)。按照配合比進行配比。

2）從施工角度來看，確保模板科學安裝，及時調(diào)整與要求不符的模板。

3）在攪拌中，隨時檢查攪拌深度，保證混凝土的保水性、黏結性和流動性，對于不滿足標準的要及時調(diào)整。

4）混凝土澆筑時，必須振搗嚴密，防止振搗過度或漏振。

8.3 正確儲存

外加劑種類不同，存儲方法與條件也是不同的。需根據(jù)外加劑實際類型，選取最適合的存儲方法。液體外加劑儲存方法較復雜，應按照制造商的要求進行儲存，并注意保質(zhì)期。固體外加劑的儲存方式相對簡單，可按水泥儲存方式進行。

8.4 強化混凝土施工工藝

提高混凝土施工工藝，可在一定程度上提升混凝土抗裂強度，降低混凝土裂縫的發(fā)生。為保證混凝土連續(xù)性澆筑，選取施工工藝、工具時，需對建筑結構的區(qū)域、類型、鋼筋配置情況等綜合分析，保證其科學、合理地進行，以免過振、漏振。可利用快插慢拔的施工工藝，合理實施。澆筑好的混凝土需要仔細檢查。如發(fā)現(xiàn)早期裂縫，應及時采用抹灰工藝進行修補。如果過早拆模，就會出現(xiàn)溫差引起的裂縫。因此，應掌握拆模時間，有效避免裂縫的產(chǎn)生。選用低熱水泥和優(yōu)質(zhì)石灰，合理控制混凝土澆筑溫度和出料量。此外，泵送混凝土施工技術也在不斷創(chuàng)新和完善。通過二次加料、砂漿和凈漿包裹石材的方法，防止砂漿、石材和水分一起凝固，減少裂縫和內(nèi)部氣孔的產(chǎn)生。二次振搗可以提高混凝土的抗裂強度和抗拉強度。

8.5 合理使用混凝土

在建筑工程施工期間，為了實現(xiàn)混凝土的多種性能，不能摻入單一的外加劑，應將不同種類的外加劑同時添加到混凝土材料中，改善混凝土的多種性能，增強混凝土的使用效果。

如將減水劑和引氣劑相結合添加到混凝土施工中，可以改良混凝土的流動性與泌水性。將減水劑和早強劑相結合，可以提升混凝土的早期強度。然而，在工程實際施工中，不同種類的外加劑同時使用，會互相制約，為了提高建筑工程的施工質(zhì)量，降低施工風險，應提前做好試驗。

9 結語

外加劑在水工建設中的普及和應用，不但可以提升工程質(zhì)量，改善混凝土性能，優(yōu)化施工條件，還減少水泥的使用，節(jié)約成本，在水利工程建設中發(fā)揮至關重要的作用。