混凝土外加剂检测方法的研究与应用
2020-02-20江雯雯
江雯雯
(福建博海工程技术有限公司,福建 福州350012)
混凝土是现代工程建筑中重要的主体建设材料,作为一种成分复杂的混凝土添加材料,能有效改善混凝土和易性、调节凝结时间、增加强度及提高耐久性,其品质保障与原材料的比例、拌和的效率等有直接的关系,使用不当也会带来质量事故。为保证混凝土的成品性能符合工程设计要求,通常在实际应用中常常采取在混合料中加入具有特定功能的外加剂来达到提升混凝土性能的目的。然而,外加剂的使用效果受制备工艺、质量检测标准、品类选择、用量控制等诸多因素的影响,在保证混凝土品质方面造成了一定的困难。因此,针对混凝土外加剂的研究和应用已成为当前相关技术人员及建筑施工单位的重点研究课题。
1 混凝土外加剂的实施原理和应用手段
针对不同的要求,混凝土外加剂的成分与功用各不相同,但就工作原理而言,外加剂作为一种表面活性剂,其作用一般都是可以显著改变液体表面或液体混合物界面张力。在混凝土中加入一定比例的外加剂,可以使混凝土料中水的表面张力下降,水与水泥颗粒间的界面张力也会随之下降,达到减水、润滑作用,从而改变混凝土的品质和性能,使之能够适应更多变的建筑工程需求。
就功能而言,混凝土外加剂主要可分为六个种类:可以减少混凝土含水量,提升其强度的减水剂;可以延缓混凝土硬化时间,提高其施工适应性的缓凝剂;可以加速水泥水化速度、增强混凝土早期强度的早强剂;可以提升混凝土润滑、易和作用,使混凝土的抗冻、抗渗、耐久等性能得以提升的引气剂;可以提升混凝土密实性和防水性的膨胀剂;可以提升混凝土流动性,降低其离析性的泵送剂。
2 外加剂研究和应用的现状与问题
混凝土外加剂在我国的研究与应用晚于国外,由于一些客观原因,形成了我国混凝土外加剂应用的特殊情况,并成为外加剂推广应用的阻碍。
2.1 外加剂研究工艺与检测标准存在的问题
目前,我国针对混凝土外加剂的质量标准有两个,即国家标准和建设行业标准,由于制备规范与检测标准之间存在很大的不一致性,导致混凝土外加剂在我国的使用缺乏统一的指导,对于外加剂质量、用量、工艺性能等的检测工作难度较大,同时在实际检测过程中由于检测试验配比、用量不统一等问题,使得检测结果的准确性受到了严重影响。
2.2 外加剂的用量问题
混凝土外加剂的使用,需结合混凝土基料、混凝土性能要求,以及拌和、施用的温度等各个因素来综合确定,就用量而言,一般以胶凝材料总量的百分比进行表示。同时,外加剂种类不同,掺量也有所差异。为保证混凝土的品质,必须严格确定外加剂的用量,否则用量不够,会造成混凝土的品质、性能达不到预期功效;用量过多,一方面会增加混凝土工程造价,另一方面会导致混凝土质量下降,从而对工程建筑的经济价值和社会价值造成严重影响。
2.3 外加剂的使用种类选择及变化问题
混凝土外加剂的种类不同,其功能特性也各不相同。另外,受环境、温度等因素影响,在工程建设的过程中,需结合工程建设需求和施工季节等条件对混凝土外加剂进行灵活的使用把控。尤其是在不同季节时,由于混凝土对温度变化比较敏感,应提前做好更换外加剂的工作,以确保混凝土的品质达到工程建设要求。如,在道路工程建设中,冬季施工时就需要在混凝土中加入适量早强剂,以提升混凝土的抗冻性、耐久性和防渗性,如没有及时进行外加剂的调整,只是单纯的使用减水剂或是引气剂,就会造成对道路施工养护及维修方面的诸多问题。另外,混凝土使用的水泥品种也会对外加剂的性能造成不同程度的影响,使其分散、减水、增强等能力发生一定程度的改变。如普通减水剂对于碱性含量高的水泥就很难发挥其减水功能,缓凝剂对于C3A含量较高的水泥常常会表现出功能无法正常发挥的现象。在选择混凝土外加剂时,如对水泥与外加剂相适性的关注不足,极易造成对混凝土质量的不良影响,从而导至材料成本增加。
在混凝土制作中,常常需要使用不止一种外加剂。此时,一定要注意外加剂与拌和料均匀搅拌,为保证搅拌均匀,粉状外加剂须与水泥一同加入。同时还在注意几种外加剂的掺与顺序与掺入时间间隔,这样才能保证外加剂功能的充分发挥。但在实际操作中,随意掺入外加剂、拌和不充分的问题较多,由于掺与顺序错误、拌和不足,外加剂出现集中、结块现象,且无法使混凝土性能得到有效提高。
3 提升外加剂研究与应用的具体措施
2.4 外加剂拌和的操作问题
随着我国建筑行业的快速发展,确保混凝土材料的品质,提升工程建设的质量已成为行业发展的必备条件。针对混凝土外加剂的研究与应用,相关工作人员投入了大量的精力,就外加剂应用中存在的问题提出了解决的具体措施。
3.1 统一、细化制备工艺及检测标准
统一、细化制备工艺及检测标准是确保混凝土外加剂使用规范和检测规范的关键。在统一、细化制备工艺及检测标准的过程中,建立统一的外加剂检测技术标准,如检测环境、检测技术与设备、检测用量、检测工艺实施流程、检测结果评价与审核标准等一系列数据,通过明确检测标准和相关数据加强对外加剂实际应用的监督与把控力度,可以使外加剂的使用与混凝土质量、性能紧密结合,从而更有效的提高外加剂的应用有效性、准确性,使外加剂的使用在有效的引导和约束下更为规范。
3.2 深入外加剂性能研发
混凝土外加剂的种类与性能差异较大,在混凝土制作中,常常因为工程建设要求不同和施工环境的差异而需要添加多个种类的外加剂。因此,应加强对外加剂性能的进一步开发与研究,将各种外加剂本身的性能特点、配比效果,及在不同水泥和温度环境下的性能变化等进行全面掌握,才能为外加剂更为科学、合理的使用提供有效参考,保证混凝土的品质和控制工程成本。
3.3 加强技术交底与试验操作
混凝土外加剂的种类多样、功能各异,其使用方法和掺和用量随工程建设要求操作复杂。因此,在实际应用中,应结合相关因素,在进行混凝土制作前对外加剂的选择、使用方法进行试验操作,在确定了外加剂的种类选择、用量、工艺等技术要求后,针对操作人员进行技术交底和岗前培训,培训合格人员方可上岗作业。同时,在混凝土制作过程中,加强对相关工作的现场监察、记录工作,通过技术控制、合理操作、监督指导相结合的方式,提高混凝土外加剂的应用效果,达至提升混凝土性能、满足工程建设需求、保证工程整体质量要求的目的。
4 结束语
外加剂是提高混凝土性能,使其能够适应不同工程建设要求的经济性方法。目前已在建筑领域广泛使用,并取得了良好的效果。但是,在实际应用过程中,由于外加剂种类的不同,与水泥材料、使用环境的相适性差异、以及人为因素等问题,使得外加剂的混凝土制作中的性能发挥并不稳定。而我国在混凝土外加剂使用规范方面存在相关标准不统一等问题,造成我国针对混凝土外加剂的使用规范及检测困难重重。因此,需要及时规范混凝土外加剂的使用规范及检测标准,通过科学、规范的指导提升外加剂的质量检测及用量确定,从而进一步提升外加剂在混凝土制作过程中的性能发挥,促进混凝土的品质保障,为我国建筑领域的健康、长远发挥奠定坚实的基础。