研究外加剂对混凝土技术发展的影响

陆正明��

摘要：基于混凝土技术发展现状与基本要求，分析了外加剂的出现和使用对混凝土技术带来的切实影响，包括水灰比的降低与因组分增多而使配比设计面临的复杂性，旨在为解决不利影响，推动混凝土技术更快更好发展提供参考。

关键词：混凝土；外加剂；发展；影响

二十世纪，将混凝土作为主要建筑材料的构筑物与结构物得以快速发展，混凝土也因此成为交通、建筑首选材料。同时，在科技发展的带动下，外加剂为混凝土创造了更为广泛的应用前景，使混凝土技术取得重大突破。

1 大幅降低了混凝土的水灰比

减水剂的出现和使用推动了混凝土技术发展，主要体现在混凝土的水灰比从最初的0.5以上降低到低于0.3，使混凝土可以在较短的时间内硬化，极大的提高了强度。比如采用高强混凝土的桥梁与建筑物，不仅工期大幅缩短，还实现了模板的快速周转。

强度的有效提高因较易检测，所以很快得到人们认可。但与水灰比降低同时带来的其它变化，则不容易被发现。比如因水灰比降低而使自生收缩明显增大，这一现象常发生于早期，即拌和12d之后，甚至更早。随之产生一系列新的问题：常规混凝土在结束浇筑后要立即进行养护的构件通常是有较大外露面积的大平面，水分从表面散失是造成收缩的主要原因，而较大的水灰比且向上运动的水能补充表面失水，从而避免开裂。对于自生收缩而言，它均匀发生在混凝土的内部，要求大外露面积的构件必须尽早开始洒水养护，但从施工角度讲，无论技术水平高低，都是难以操作和实现的[1]。另外，伴随水灰比不断减小，在骨料实际质量保持不变的基础上，填充空隙同时均匀包裹骨料的材料用量必定增大，所以会提高温升。高温与低水灰比是实现早强的两个重要因素，而随之产生的短时间内快速提升弹性模量、减弱徐变松弛与温降过程中的收缩，都使得现代混凝土有着不可忽视的易开裂走势。为了尽可能的减小这种自生收缩，目前已提出很多针对性方式，如将普通骨料替换为预先完成润湿处理的多孔结构骨料，以起到内部率先养护的作用；添加适量减缩剂来抑制自生收缩；使用低活性掺合料，如石灰石粉和粉煤灰等，配制出具有较低水胶比，但不改变水灰比的新混凝土。

2 混凝土组分不断增多造成的影响

最早的混凝土只由四部分组成，在骨料用量保持不变的情况下，拌和物和完全硬化的混凝土性能，和水灰比呈现出线性的关系。伴随混凝土技术日益发展，其组分逐渐增多，除了各类外加剂，还有矿物掺合料，形成多组分型混凝土。

组分的增多时配比设计面临一定挑战。由于最初的混凝土组分很少，所以僅通过个人经验即可确定最佳配比。但在技术发展进程中，组分明显增多，仅凭经验确定配比必然会出现很多问题，所以大多改用由厂家在试验室通过检验确定产品质量的新方法，也就是先固定参数，进行多样品、不同比例的对比试验，该方法可对产品质量具有的稳定性进行综合评价与控制，对于混凝土这种重要的工程材料而言，很容易和实际情况与工程相脱离。此类试验是指将粗细骨料的相关参数固定，再固定水灰比，同时采用纯水泥作为空白组，在此基础上通过对外加剂参数的变化来配制具有相同坍落度的不同拌和物，制成试件并在脱模之后放置到标准环境养生到一定的龄期，最后根据试验数据确定配比和原材料。

采用以上试验体系获取的最终结果，其价值往往有限。这是因为每一种外加剂或者是矿物掺料，对于混凝土自身性能起到的作用，是与试验过程中被忽视的诸多参数存在密切关联的，换言之，它们的适用条件各不相同，而且对新拌和硬化的混凝土性能各异的影响规律。比如减水剂所具有的减水率，以及缓凝剂延缓混凝土凝结的时间，均伴随其它参数变化发生改变。即便可以做到轮流对其它参数进行固定，仅变化某一个参数进行试验，亦或是借助正交试验的方法，也难以掌握所有参数间保持的交互作用，获取具备整体性的最优结果。以粉煤灰混凝土为例进行说明，目前规范指出粉煤灰掺量应控制在25%以内，这对作用的发挥是不利的；如果采用大掺加量，则会因水胶比的明显降低而表现出良好的技术效果，同时获得较高的经济效益。《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》正是在这一结果基础，将粉煤灰的合理掺加量调整到25%50%[2]。然而，目前很多针对粉煤灰混凝土开展的试验与研究，依然将不加粉煤灰作为基准，只变化粉煤灰实际掺加量来进行对比试验，这样必定会得到伴随粉煤灰实际掺量的不断增加，混凝土的强度性能发展速度明显降低的单一结果。

3 结语

综上所述，外加剂的出现和使用对混凝土材料及其技术带来的影响是双方面的，在推动技术发展的同时也在其它方面带来了一些问题。所以为了能使外加剂发挥出应用的作用，需要开展针对性试验来掌握消除负面影响的方法。

参考文献：

[1]高寿江.外加剂对混凝土技术发展的影响与存在问题[J].吉林工程技术师范学院学报（自然科学版），2015（06）：5961.

[2]蔡黄河，彭振斌.混凝土外加剂的应用与发展[J].科技视界，2015（22）：126127.