混凝土外加剂的选择对混凝土性能的影响

混凝土外加剂的选择对混凝土性能的影响

摘要：

为了满足我国经济的发展对混凝土的需求，混凝土外加剂诞生了。本文分析混凝土外加剂的性能、外加剂在混凝土施工中应用、外加剂的选择来展开建筑施工中混凝土外加剂对混凝土性能影响的研究。

我国国民经济的持续发展，带来基础工业建设与建筑业对混凝土、水泥和制品的需求量增加，从而推动了水泥、制品工业、混凝土行业的发展。但伴随建筑行业技术不断的进步，人们对水泥混凝土要求也就越来越高。体现在不仅要求混凝土要早强、可调凝、大流动度、高耐久性、轻质等，而且还要求成型容易和制备的成本低、养护简便等等。为满足人们的需要，混凝土外加剂就应需诞生了。

混凝土外加剂一般分为早强剂，减水剂，引气剂，缓凝剂。外加剂特点是掺量少、品种多，能起到提高或者改善硬化混凝土的作用。对混凝土外加剂对混凝土性能的影响、混凝土外加剂与水泥的适应性影响进行研究，对更好运用混凝土外加剂，充分发挥混凝土在建筑工程上作用是十分重要的。

一、混凝土外加剂的性能分析

1.外加剂与水泥的相容性对混凝土的影响

（1）每一种混凝土外加剂都有它特有的功能，掺加这种外加剂，能够对混凝土某一方面或某几方面的性能进行改善。如掺加减水剂可以在保持相同用水量情况下增大混凝土的流动性，或在保持相同流动性情况下降低单位用水量，从而提高混凝土的强度，改善混凝土的耐久性等。由此，可以这样理解混凝土外加剂与水泥的适应性与不适应性的概念：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存在不适应性。如：用几种普通硅酸盐水泥并掺加某种高效减水剂（经检验符合高效减水剂质量标准）配制混凝土，在配制条件都相同的情况下，有种水泥所配制的混凝土在减水率方面出现了严重不足，则说明这种水泥与该高效减水剂不适应，而其他几种水泥与该高效减水剂相适应。再如，当某种水泥所配制的混凝土中掺加经检验符合相关质量标准要求的速凝剂却得不到速凝效果，或掺加缓凝剂却得到了假凝效果，都可以认为是由于外加剂与水泥之间不相适应所致。几乎所有品种的外加剂与水泥之间都存在适应性问题，只是目前来说减水剂使用最普遍，而且当其与水泥产生不适应性的时候能够比较直观快速地反应出来（如流动性差、减水率低、或拌合物板结发热、流动度损失过快等现象）。

（2）某工程采用了某水泥厂的立窑水泥和某外加剂厂的高效复合减水剂，开始效果不错，后来有一批水泥拌制的掺同样外加剂的混凝土发生急凝现象，导致混凝土结构疏松，最后不得不将已浇筑完成的800m3混凝土全部砸掉。查其原因，水泥按水泥标准检验合格，减水剂按其标准检验亦合格，但两者配合制得的混凝土却有严重的质量问题。为了查清原因，科

研人员用出事的水泥与减水剂做了试验，确实有急凝现象，但在水泥中掺入0.5%～1.0%（二水石膏后，则得到了有良好工作性能和强度的混凝土。证明该水泥由于石膏掺入量不足（但达到水泥标准性能）而与减水剂不相容。

（3）总之，外加剂与水泥之间的适应性问题，是一个错综复杂的、而工程中又难以避免的实际问题，它影响着其应用效果，有时会导致严重的工程事故和无可估量的经济损失。

水泥与外加剂的相容性是一个很有意义的科学问题，更是一个工程实际问题，这个问题出自于工程事故。因此必须引起生产单位和工程应用部门的高度重视。

2.混凝土外加剂的作用

因混凝土添加剂的种类不同作用也跟着不同。一般作用是在单位立方混凝土用水量或者在水泥用量不发生变化的情况之下，可以提高相应混凝土的流动性；在水泥用量不变或者混凝土坍落度不变的情况下，可以实现用水量的减少，进而混凝土强度也提高，混凝土的耐久性得到改善；在设计强度不变和混凝土坍落度不变的情况下，可节省水泥用量和降低成本等等。早强剂是提高混凝土早期强度，多用于抢修工程和冬季施工的混凝土；减水剂是在保持混凝土稠度不变的情况下，具有减水增强作用；引气剂主要是减少混凝土搅拌过程中产生的气泡导致的泌水离析、改善混凝土的和易性；缓凝剂能延缓混凝土凝结时间，兼有缓凝和减水作用，主要用于大体积混凝土、炎热天气条件下施工的混凝土或长距离运输的混凝土。

3.外加剂减水剂对混凝土性能的影响之分析

混凝土外加剂减水剂的主要是由表面活性剂所构成。这表面活性剂属于阴离子型表面活性剂。实质上混凝土碱水剂不与水泥起着化学作用，它对混凝土作用主要体现对新拌混凝土的塑化，塑化是润湿作用、吸附分散作用和润滑作用。

外加剂减水剂的吸附分散、润滑和润湿作用，所以只需使用较少量的水就很容易将混凝土均匀拌和，让新拌的混凝土和易性得到改善，这就是外加剂减水剂对新拌混凝土的塑化作用。

4.外加剂引气剂对混凝土性能的影响分析

外加剂引气剂能在混凝土中引入大量微小而且独立的小气泡，这种气泡能让混凝土的和易性获得较大的改善。引气剂在对硬化混凝土性能的影响上，从减水效能分析，混凝土强度也会相应提高；但从引气的角度分析，混凝土强度一般呈现下降的。所以，掺合了引气剂或者引气减水剂的混凝土，其弹性模的量比不掺引气剂的低，降低的幅度上也大于强度的变化幅度。原因就在于水泥浆体中大量存在的微小气泡，让浆体的弹性模量也随之降低。

二、混凝土外加剂与混凝土施工

混凝土是现代社会必需的建筑材料。它的品种之多、生产数量大、应用范围广都是当今世界之最。但混凝土施工技术发展必须要外加剂。可以说，外加剂的产生和发展推动混凝土施工技术的发展，让混凝土技术由塑性混凝土向流态化混凝土、干硬性混凝土、高性能混凝土的方向发展。如现在研发的新型高效减水剂将混凝土的高施工性能、高强、高耐久性结合起来，

提高了低水灰比之下的减水率，满足了某些混凝土的工程。不仅提出高性能，而且要求能满足高功能化的要求。并且还能制造出流动性能高、用水量少、不分离穿透钢筋网片性能良好的高性能不振捣混凝土。这一些都是混凝土外加剂对混凝土施工的积极作用。

三、混凝土外加剂的选择

根据张家堡高层住宅，长缨东路危房改造等工程中遇到的关于混凝土外加剂的使用问题，混凝土掺用外加剂，在使用前，应该了解不同外加剂的性能，相应的使用条件，查阅出厂产品说明书，外加剂的品种、掺量必须根据混凝土性能要求、施工和气候条件，严格按照现行规范执行，外加剂的质量符合国家相关标准要求。选择能与水泥相适应，能满足设计与施工要求的相应外加剂不同种类、不同生产工艺或掺量与配方的外加剂对混凝土和水泥的适应性也有差别的。所以应该通过一个试验确定，选用适应性好并且质量稳定的外加剂；同时根据设计的不同和施工上的要求，选择相应的外加剂。结合在现场上实际多使用材料来进行试配，确定外加剂适宜掺量和施工合理配合。

伴随泵送工艺和高强混凝土广泛的应用，由于浇筑工作度增大、浇筑时工作度要求增大这些都不能够满足长距离运输对施工上的要求，因此对高效外加减水剂的掺量要求逐渐增大。经研究也表明，大掺量的高效减水剂使混凝土即使在水胶比很低情况下，也能有较大的流动性，可以形成生产强度与耐久性良好，密实的高性能高强的混凝土。同时在大掺量高效水剂运用的条件下，新拌混凝土的损失率也减小。道理就是在新拌混凝土中，水泥的形态与硫酸钙含量，影响液相中所具有SO4的浓度。由于低水胶溶解里硫酸盐所产生出SO4离子水分比较少，所需要进行控制的C3A量也多，就会有大量C3A需要水化。在高效外加减水剂分子上存在磺酸根基因和C3A相结合，液相中的高效减水剂量也随之下降，慢慢失去了对水泥分散的作用，增加了损失。为此应该增大高效外加减水剂上的掺量，让液相中SO4离子量也随之增加，在工作中所造成的损失率也会减小。

四、结语

总之，对混凝土外加剂的使用，要根据不同的施工用途以及环境的特点，在考虑经济效益下选择合适的外加剂，并且使用中注意比例搭配，从而有利于外加剂提高混凝土性能的充分发挥。