水泥混凝土外加剂的性能及发展的相关思考

王 强

(山西八建集团有限公司,山西 太原 030027)



水泥混凝土外加剂的性能及发展的相关思考

王 强

(山西八建集团有限公司,山西 太原 030027)

介绍了水泥混凝土外加剂的种类，分析了外加剂对水泥混凝土产生的积极与消极作用，并探讨了水泥混凝土外加剂使用方式的改进措施，最后提出了水泥混凝土外加剂的发展方向。

水泥混凝土，外加剂，抗压强度，减水剂

城市建筑工程规模的发展，给水泥混凝土性能也提出了新的要求与标准，而为了确保混凝土材料的性能与质量能符合当今工程建设的新需求，应用外加剂做混凝土的性能优化就是重要的完善手段之一。伴随我国社会经济进步与建筑工程的发展扩大，工程施工对水泥混凝土材料的需求也愈发增大，对其材质性能的标准与要求也在与日俱增。混凝土外加剂作为能有效改善混凝土性能的施工手段，自诞生伊始就为各国工程建筑所应用与实践，为混凝土效用的提升与建筑工程的质量规模进步提供着助力。然而外加剂对水泥混凝土的影响并不全是正面的效用，它也会对混凝土产生负面作用损害其性能与应用，因此对各种类的混凝土外加剂的正反面作用、应用中应注意的问题都予以研究分析，才能避免水泥混凝土受外加剂负面效用影响，并促进外加剂的进一步发展应用。

1 外加剂对水泥混凝土性能的作用影响

1.1 水泥混凝土外加剂的种类

外加剂是在水泥混凝土拌和前后或拌和阶段中通过少量掺入其中(掺入量通常不超出其质量的5%)，以达到改善混凝土性能的目的。混凝土外加剂的种类繁多，其按应用种类可分为强化混凝土流动性(减水剂)、改善混凝土凝结速度与硬化能力(早强剂)、提升混凝土物理性能(膨胀剂)与阻锈着色等其他用途共四大类别。

1.2 外加剂对水泥混凝土性能的积极效用

为分析各种类外加剂对水泥混凝土性能的具体影响效用，对各类常用的外加剂进行逐一试验，所得工作性能变动情况如表1所示，其中MG指代木钙类减水剂，N1代表萘性减水剂，J1指代聚羧酸减水剂，ZQ代表早强剂，PZ指代膨胀剂。

表1 掺入各类外加剂后混凝土各项工作性能的指标

1)混凝土表观密度。由表1中可知混凝土的表观密度在加入外加剂后普遍较高，这是由于外加剂的掺入使混凝土粘度发生缩减效用，使混凝土本身的流动性增加并出现扩展。混凝土颗粒在扩展作用下得到进一步紧密的填充影响，使水泥混凝土的表观密度增大，结构也变得更为牢固。

2)混凝土凝结时间，表1中显示加入高效减水剂能对水泥混凝土的凝结时间有较好的延长作用，其影响原理在于外加剂所含有的缓凝部分对水泥混凝土能起到一定程度减缓凝结的功用，从而延长初凝与终凝所用期限。其中萘系与聚羧酸减水剂作用的凝结时间大致相同，而掺入早强剂与膨胀剂对混凝土的缓凝影响与各类减水剂基本一致。

外加剂除了能对混凝土工作性能有所强化外，其对混凝土的力学性能也有正面的积极影响，以抗压强度为例，将各种类外加剂对混凝土的强度作用做试验检测，可发现各种类的外加剂掺入混凝土后其抗压强度的变动趋势在28 d之前基本保持一致，只是强度上有所区别。其中3 d～7 d的早期强度提升最为显著，其攀升幅度少则28%多则78%，其作用原理在于虽有外加剂的掺入，但总的水灰比固定不变，因而使用水量发生下降，进而优化其混凝土的抗压强度。而后期强度增速放缓甚至出现降低，是因掺入膨胀剂后水泥用量减小而导致其膨胀延伸，进而影响混凝土结构的致密性，弱化其抗压强度。

1.3 外加剂对水泥混凝土性能的消极效用

实际上外加剂对水泥混凝土性能提升的前提是对其正确合理地使用，一旦在使用方式与剂量等方面出现偏差，就会给混凝土造成消极影响。

1)外加剂剂量使用不当。如前文所言高效减水剂的掺入对混凝土会产生缓凝效用，一旦所用剂量过大，不但不会使缓凝作用增强，反会给混凝土增加离析与坍落隐患，进而影响混凝土的输送卸料乃至危害其强度质量。而如果掺入剂量过少，混凝土就无法达到预期的缓凝效用，影响其结构强度与施工作业。而早强剂的过量使用会对混凝土造成离析影响并诱发其导电性的激增，给混凝土带来开裂危害。

2.营销技术。营销就是通过沟通，使目标观众或听众赏识你的产品、服务或公司给他们提供的优势、利益收效或保护的能力，最终购买产品。营销看似简单地形存于社会生活的各个角落，但其原理、背景及运行机理却极为复杂，涉及心理学、礼仪学、社会学、经济学、管理学等多学科的交叉运用。因此，营销的过程亦是软技术运用的过程。

2)外加剂成分过多或混乱。对外加剂的使用还需注意避免其成分的过度混杂，例如早强剂、萘系减水剂与防冻剂。这三类外加剂单独应用均能为混凝土的性能优化提供帮助，但若同时混合掺入，不但会令混凝土的碱性度数值增高，使水泥混凝土的强度增长变得极为缓慢影响其性能与应用，还会与混凝土的活性骨料产生碱性反应，而这一反应的作用时期较为漫长，在水泥混凝土浇筑适用后仍会在若干年内发生持续作用，影响混凝土的安全与使用寿命。

2 水泥混凝土外加剂的应用改进与发展方向研究

基于外加剂对混凝土性能如此重要的功用，并考虑其应用不当造成的负面影响问题，在外加剂进行推广应用与发展研究中，应对以下几个方面予以注意与分析。

2.1 对外加剂使用方式的改进分析

如前文所言外加剂使用不当会给混凝土性能带来负面效用，为提升外加剂的应用标准与经济效益，就其剂量、应用范围与掺入方式等使用手段进行全面的改进就是最主要的外加剂完善措施。如需配制体积较为庞大的水泥混凝土时，根据各外加剂应用性能与范围，选用具有较好的减缩能力与强化水泥水化热、放热强度的萘系减水剂予以掺加。而若需配制耐用性较好的水泥混凝土时，则可以将具有减速性能的聚羧酸外加剂与引气剂复合掺入，以满足混凝土的耐用性能需求。在掺入外加剂时后掺法(混凝土加水搅拌一段时间后再加入外加剂做进一步的拌和)比起同掺法(外加剂与混凝土材料一同拌和)能保持混凝土外加剂浓度的相对稳定，并节省减水剂的用量。因此，在掺入时一般首选后掺法；外加剂本身也分有粉剂与水剂两类，及时确定了使用的外加剂种类，在掺入时也应计算掺量占混凝土质量的百分比选择应用粉剂或水剂。

2.2 外加剂发展方向研究

1)复合型外加剂。

2)高效减水剂的流动性、高强度发展。

高效减水剂的研制为混凝土强度与凝结时间的提升带来了极为重要的作用，不仅普遍增加了混凝土结构的平均强度与极限强度，还显著改进了混凝土的流动性，进而优化混凝土施工作业的效率与节省造价成本。而为了适应现代建筑工程对混凝土强度与流动性的进一步需求，将高效减水剂向高强与流态化方向做更深入的研究与试验，把其对混凝土强度与凝结性能的影响做更优化的发展，是未来减水剂最注重的应用进步趋势之一。

3 结语

外加剂的掺入对水泥混凝土的性能质量起着关键的提升作用，但为应对其使用时可能产生的负面影响，对外加剂的用量、掺法等手段都应严加把控，确保外加剂发挥其应有的作用与效果。而外加剂的不断实践应用也为其提供了新的发展需求与方向，使其从复合型与高强度、流动性等方面予以技术研究与进步，保障其效用能符合混凝土的性能要求。

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The related thinking on performance and development of cement concrete admixture

Wang Qiang

(ShanxiEighthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030027,China)

This paper introduced the kinds of cement concrete admixtures, analyzed the positive and negative effect of admixture to cement concrete, and discussed the improvement measures of cement concrete admixture using ways, finally put forward the development direction of cement concrete admixtures.

cement concrete, admixture, compression strength, water reducing agent

1009-6825(2016)22-0113-02

2016-05-24

王 强(1978- )，男,工程师

TU528.45

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