复配外加剂体系对高性能混凝土收缩性能的影响

龙 洁

（衡阳市慧江混凝土有限公司，湖南 衡阳 421000）

复配外加剂体系对高性能混凝土收缩性能的影响

龙 洁

（衡阳市慧江混凝土有限公司，湖南 衡阳 421000）

文章针对不同复配外加剂及掺加量分析了高性能混凝土性能与收缩性的影响，总结了其对有补偿需要的HPC强度、收缩性以及弹量的影响。受不同区域差异影响以及外加剂性能与批次的影响，研究还有一定局限性，仅为同类研究提供参考。

外加剂；高性能混凝土；收性缩； 弹性；掺量

1 外加剂的收缩性研究

1.1 主要原材料与自身性能

在研究HPC自身收缩性时，会受到诸多内外因素的影响（水泥、粗细骨料、水、外加剂等）。同时，各种外加剂之间以及不同外加剂对HPC材料的影响程度都直接关系到混凝土的收缩性能。因此，研究过程需考虑到原材料的自身特性以及国家相关规范，这样有助于掌握HPC的收缩性数值与准确规律。

1.2 方法以及HPC配比

首先，需配比设计出与地材相符的HPC，以此确定配比基准。以基准材料为前提，结合不同的减水剂、膨胀剂以及引气剂加以研究。进而获得某一外加剂和其他外加剂之间的配比性与相容性，这样就可确定在添加某一添加剂的同时，如何添加比例适宜的其他外加剂材料。

复合外加剂会受到产地或不同批次的影响，因此实验还需做好前期的试配，结合不同外加剂的不同批次对HPC的强度、弹性、收缩性等加以研究。一般按照6%～10%实验膨胀剂添加量；减水剂则以1.2%、1.4%～1.6%、1.8%的标准进行添加；引气剂则按照0.2%、0.3依次增加值0.6%。上述三种外加剂的掺加量还需符合规范要求。进而研究不同外加剂交叉情况下的性能变化，最终明确外加剂对HPC的影响。

2 实验结果与分析

2.1 复配外加剂体系对HPC 基本性能的影响

本文就两种外加剂掺量固定的基础上对另一外加剂掺量发生变化时，对HPC的强度、弹性的因素的变化加以阐述。研究可知，如减水剂掺量达到1.5%且引气剂掺加量达到0.4%时，HPC的强度与膨胀剂添加量成正比。此外，当减水剂和其他外加剂存在较大相容性差异时，减水剂影响HPC的强度变化则更趋于复杂性。当膨胀剂增至8%减水剂为1.5%时，最佳引气剂的掺量为0.4%，而且这一比例系数对HPC的早期和后期强度都为最佳值。

结合上述外加剂添加系数对比可知：如以强度作为评价标准，引气剂掺加量＜6%时，其对膨胀剂与减水剂的不利影响值较低。但实际应用中还需考虑到工程需要，并对不同批次外加剂进行试验，进而确定最佳配比系数。这也说明，复配外加剂体系中引气剂可以首先确定掺加量，且对HPC的强度影响不大。

当外加剂中的减水剂添加量为1.5%且引气剂为0.4%时，膨胀剂掺加量则会直接影响到HPC的弹性模量，如，当膨胀剂为8%且引气剂为0.4%时，减水剂的掺加量也会影响到HPC的弹性模量。由此可知，在28d之内HPC受引气剂与减水剂作用弹性模量变化不大，而膨胀剂的影响则较为明显。

2.2 不同外加剂体系对HPC（收缩性）的影响

如三种（膨胀剂、减水剂、引气剂）外加剂中的两中掺量确定，适当改变另外一种掺加比例，则会在一定时间（3d、7d、14d）和不同环境（水中或空气）中的收缩性存在较大变化值，如：减水剂（1.5%）与引气剂（0.4%）掺量固定时，膨胀剂掺加量则会影响到膨胀速率，如膨胀剂掺加量较高时其前期膨胀速率相对较慢，但后期膨胀速率更为突出。此外，如在空气环境中掺加较少膨胀剂可获得较大收缩率。但如在水环境中，其收缩率则为最小值。

当膨胀剂（8%）和引气剂（0.4%）固定时，减水剂掺加量的收缩最佳值为1.2%和1.8%，此时的膨胀和收缩值最佳。由此得出，减水剂需确定最优值，并不是比例越高越好。减水剂在实际应用中还需做好应用试配，这样可获取较为科学的数值。

当膨胀剂（8%）减水剂（1.5%）掺量固定时，在水环境中HPC的前期膨胀率较高。如添加0.4%的引气剂则会在水养护环境中膨胀率最小（7d内）。进一步研究可知，当引气剂掺加量为0.2%和0.6%时，都会产生较大的后期收缩率，最终引起HPC发生开裂。

2.3 复配外加剂对HPC微观结构的影响

通过添加不同的外加剂研究HPC可知，当减水剂添、膨胀剂、引气剂的添加量分别为1.5%、8%、0.4%进行研究，HPC在水胶比固定的情况下，经28d标准养护进行取样（真空、喷金）可分析SEM，此时S-C-H凝胶孔的密实性较好。原因在于：引气剂的均匀稳步保证了微小气泡的稳定。而减水剂则保证了微小气泡被膜充分包围，并保证了水泥质点与膜所携带的电荷符号一致。由此可知，合理控制外加剂掺入量能有效的控制了收缩性，进而保证了整体的抗裂性与密实度。进一步分析，HPC中的Si与Ca百分比含量较高，这是由于膨胀剂中的Si元素较高所致，确保了HPC的致密度。

3 结束语

综上所述，本文对HPC添加不同外加剂进行研究，影响其强度、弹性的外加剂较为明显的是膨胀剂，其次是引气剂和减水剂。结合研究建议：在实际工程应用中，膨胀剂最佳掺加量为8%，减水剂为1.5%，引气剂为0.4%。但实际比例需结合外加剂的生产批次及相关指标。在有偿收缩研究中，还需考虑到地材、外加剂性能等基本情况，这样才能保证地材和外加剂之间的匹配和相容性。同时，施工前还需做好试验工作，确保数据的可靠性。

［1］用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉［S］.GB/T 18046-2008.

［2］混凝土外加剂应用技术规范［S］.GB 500119-2003.［3］普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准［S］.JGJ 52-2006.

TV331

A

1671-3818（2016）10-0084-01