刍议外加剂对混凝土耐久性的影响
2015-10-21周健雄
周健雄
【摘要】在社会经济的发展下,建筑工程发展迅速,其中,水泥混凝土作为当前最为主要的建筑材料,在经外加剂的融合与辅助下,不仅可以节省水泥,节约能源,并且能够提高混凝土的强度,加快对混凝土性能的控制,从根本上改善混凝土的耐久性。目前而言,我国所利用的外加剂种类非常多,笔者结合自身对外加剂的认识与了解,简要分析了外加剂的种类,探讨了外加剂对混凝土耐久性的影响。
【关键词】外加剂;混凝土;耐久性;影响;
混凝土是当前建筑工程中利用最为广泛的材料,其质量从本质上决定了建筑物的安全性,其中,混凝土的耐久性作为混凝土质量的重要指标,主要是指在相应的年限之内,在外部环境的影响下,能够长期保持本位基本的完整性[1]。一般而言,混凝土的耐久性需要从多个方面探讨,并且所受到的因素非常多,主要包括了材料的性质、含气量、外加剂、外界环境等。因此,加强对混凝土耐久性的分析成为了当前建筑领域最为关键的课题。本文探讨性的分析了外加剂对混凝土耐久性的影响。
一、影响混凝土耐久性的外加剂
从本质上而言,保证混凝土强度的主要方法是选择高质量的混凝土组成材料,对水灰比进行确定,并且要在混凝土之中添加合适的外加剂。一般而言,混凝土的组成材料是不同的,作为影响混凝土耐久性的主要因素,外加剂的添加成为当前建筑行业最为关注的内容。其中,在混凝土之中添加的外加剂主要包括以下几种。
(一)减水剂
减水剂是混凝土中加入的主要添加剂,从类型上可以将其划分为改善缓凝土流行性能一类。混凝土在受到易性条件的影响下添加减水剂,能够使水泥质点上带有电荷。在水泥加水搅拌之后,水泥之间的颗粒分子会产生絮凝结构,这种结构模式会从根本上降低了混凝土的流动性,如果對其适当的添加减水剂,不仅可以将表面的活性进行激活,使颗粒发生分散,并且能够在一定程度上增加混凝土的流动性[2]。减水剂所具备的碱水作用能够保持水泥的基本用量,会提高混凝土的强度,但是,从另一方面而言,减水剂在水泥颗粒中所形成的胶膜,会阻碍水分的渗入,导致水泥的水化以及水化的放热速度有所减慢。
减水剂主要的成分包括了NNO,MF等,在水泥混凝土中添加适当的减水剂之后,保证和易性与水泥用量不发生变化的时候,能够在一定程度上减水20%左右,从而提高混凝土15%的强度。如果在水量状况发生不变的情况下,能够增加混凝土坍落度200mm,节约水泥15%的用量[3]。
(二)引气剂
引气剂是一种活性剂,在混凝土中的应用原理:在混凝土的搅拌过程中添加适量的空气与松香热聚物,会使所引入的空气变成气泡,并且会致使引气剂分子排列的气泡的表面,这种模式下虽然可以阻碍气泡膜水分的流动,增强膜的基本强度。
引气剂的使用能够提高和易性。气泡在水泥与颗粒之间不仅可以增大颗粒之间的间距,并且能够起到润滑的作用,从根本上提高了混凝土拌合物的流动性,提高混凝土拌合物的保水性,从而在一定程度上节约水泥10%左右的用量。
引气剂的使用能够提高耐久性。引气剂的使用能够提高混凝土的渗透性,并且能够提高其抗冻性。
引气剂的使用能够降低混凝土的强度。引气剂使用中所产生的气泡会减少水泥混凝土的受力面积,会导致混凝土的强度得到降低。但是如果保持水灰比的基本比例,并在掺入引气剂之后,会增加1%的含水量,下降5%的强度,但是如果保持流动性,那么则不会降低混凝土的强度[4]。
二、外加剂对混凝土耐久性的影响
混凝土在外界环境中,不仅需要承受荷载作用,并且还要承受各种物理因素与化学因素的破坏作用,比如像比较常见的温度变化、冻融变化等,混凝土在抵抗荷载作用之外对其它破坏作用的能力被称为耐久性。
一般而言,混凝土的耐久性主要是由各种组成材料的性能所组成的,并且也会受到混凝土本身的因素。建筑行业对混凝土要求部件具备较高的强度,并且还要具备抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性,因此,合理的添加外加剂,能够在一定程度上改善混凝土的基本性能,从根本上提高混凝土的耐久性。
(一)抗渗性
混凝土的抗渗性主要是指混凝土抵抗压力水渗透的一种能力,在根据相应的实验原理中可以得知,影响混凝土抗渗性的因素是混凝土内部相互连通孔隙的多少以及相应的尺寸的大小。因此,只有能够将混凝土相互连接的孔隙数量进行增加适当的因素,那么则会在一定程度上降低混凝土的抗渗性,相反,会提高混凝土的抗渗性。比如配置的水灰比例比较大,施工过程中的养护比较差,砂石的级配不好,养护比较差,都会导致混凝土的抗渗性得到减少。
但是在加入引气剂之后,虽然相互不连通的气泡会破坏渗水的通道,但是在一定程度上提高了混凝土的抗渗性[5]。如果适当的添加减水剂,那么能够提高混凝土的和易性,充分起到减水的作用,不仅水灰比有所降低,并且也在一定程度上提高抗渗性。
(二)抗冻性
所谓的抗冻性主要是指混凝土在饱和状态下抵抗冰冻破坏的一种能力。从本质上而言,影响抗冻性的因素包括了混凝土的密实度以及孔隙的基本特征,在将减水剂以及引气剂添加之后,会在一定程度上将混凝土内部的大毛细孔进行减少,并且也会在一定程度上改善水泥浆体的结构,能够将混凝土的密实度进行提升,从根本上起到减水增强的效果。如果当混凝土表面处于冻结面之下的时候,其气泡之中的渗透水会得到冻结,这个时候水结冰后体积会变大,进而产生内向压力。在这种压力的作用之上,能够导致没有冻结的自由水进行转移,从而在一定程度上缓和了膨胀压力,提高了混凝土的耐久性与抗冻性。
(三)抗冲磨性
抗冲磨性主要是指混凝土抗告诉含砂水流冲刷的一种能力,与抗压强度、密实程度、石子的硬度有着密切的联系。如果混凝土的抗压强度比较高,密实度比较好,表面比较光滑,那么抗冲磨性就比较好,在对其适当添加减水剂之后,能够提升20%的强度,会在一定程度上提高混凝土的密实度。
(四)抗侵蚀性
抗侵蚀性是指混凝土抵抗环境水侵蚀的一种能力,与混凝土的密实度、孔隙的特征有着密切的联系。在积极引入引气剂以及减水剂之后,能够提高混凝土的和易度,能够降低水灰比,提高混凝土的密实度,提高混凝土的强度[6]。因此,外加剂的引用能够提高混凝土的基本性能,提升其耐久性。但是值得注意的一点是在工程中,外加剂的使用需要按照产品说明书,并对其进行现场试验。
三、结语
在我国建筑行业的可持续发展中,混凝土作为一项最为基本的材料,其用途越来越广泛,与此同时,建筑领域对混凝土的要求也越来越高,将外加剂引入其中,不仅可以改善混凝土的基本性能,并且能够提高其耐久性,是当前建筑行业最为有效的方法。
参考文献:
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[2]缪昌文,刘加平,刘建忠. 外加剂对混凝土耐久性的影响[J]. 东南大学学报(自然科学版),2006,S2:253-258.
[3]郭捷菲,刘国建,秦鸿根,崔东霞. 功能外加剂对混凝土长期耐久性的影响[J]. 硅酸盐通报,2014,08:2047-2051.
[4]黄慧芳,庄圣彬. 防冻外加剂对混凝土耐久性的影响[J]. 建筑技术,1994,10:621.
[5]尤启俊,顾本庭,田新. 外加剂对混凝土收缩性能的影响[J]. 广东建材,2000,02:21-24.
[6]王丽玫,乔艳红. 外加剂对混凝土耐久性影响研究[J]. 四川建筑科学研究,2012,04:90-93.