混凝土外加剂检测及其应用研究

2023-12-02欧庆波

建筑与装饰 2023年22期

欧庆波

深圳市正非检测科技有限公司广东深圳 518000

引言

普通混凝土材料在使用的过程中往往结合了水、水泥、砂石等材料的优势。为了进一步提升混凝土材料的综合性能，往往需要将一定量的外加剂加入其中。若想进一步提升外加剂的使用效果，还需要工作人员在实际工作中结合各种检测手段的优势，对外加剂的综合性能展开详细检测。如果发现外加剂在使用过程中出现了性能、质量方面的问题，则需要对其进行有效调整。明确不同实验检测工作中所呈现出的问题，为后续相关工作的顺利开展提供一定指导[1]。

1 混凝土外加剂的作用分析

混凝土外加剂是一种在混凝土配制过程中添加的化学物质，它能够改变混凝土的物理性能和工作性能，从而达到优化混凝土性能的目的。首先，混凝土外加剂在混凝土性能改善方面发挥着重要作用。一方面，它可以改善混凝土的强度和耐久性。通过添加适量的增强剂和缓凝剂等外加剂，可以增加混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗冻融性能，提高混凝土的整体力学性能。另一方面，它还可以改善混凝土的耐化学侵蚀性能。例如，添加防水剂和防腐剂等外加剂，可以减少混凝土对水分和化学物质的渗透，提高混凝土的耐久性和使用寿命。其次，混凝土外加剂在调节混凝土工作性能方面具有重要作用。工作性能是指混凝土在施工过程中的可塑性、流动性和可浇筑性等特性。通过添加减水剂、增粘剂和塑化剂等外加剂，可以改变混凝土的流动性和黏结性，使其具有更好的可塑性和流动性，便于施工操作和浇筑。此外，添加空气泡沫剂和稳定剂等外加剂还可以控制混凝土的气泡含量和稳定性，以适应不同工程需求。

2 混凝土外加剂检测方法分析

2.1 氯离子含量检测分析

从氯离子含量角度进行分析，其中主要包含了砂石、混凝土材料等。针对现阶段的氯离子含量检测方面，主要结合了电位滴定法和离子色谱法的方式。在利用电位滴定法开展相关检测工作的时候，需要有效结合电极的优势。将银电极或者氯电极作为其中的指示电极，伴随着Ag+浓度的增加，电势也会出现相应的变化。将甘汞电极作为参比电极，结合电位计或者酸度计的优势，对电极正在溶液中组成电源的电势进行测定和计算。如果银离子可以和氯离子进行融合，将会形成溶解度较小的氯化银白色沉淀物质。在恰当的时间点上氯离子将会迅速转化成为氯化银沉淀物质，这时，可以选择将少量硝酸银物质滴入其中，从而引起电势的急速变化。经过前期的相关调查和研究可以发现：在利用这种化学检测方法开展检测工作的时候，工作人员可以有效结合二次微商法的优势，对最终的结果进行计算和确定。通过电压对体积二次导数变成零的方式确定滴定重点。如果发现滴定终点出现了接近零点的情况，则可以确定前期在滴入硝酸银溶液的时候，其容量是相等的。这种情况下，函数则会在正负两个符号变化的体积中出现某一定点变为零的情况。对于这一点的体积，则可以将其确定为最终的终点体积。结合内插法的优势，对其进行数值的确定[2]。

2.2 硫酸钠含量检测

在硫酸钠含量检测方面，主要有两种应用较为广泛的检测方法。一种为重量法，另一种为离子交换重量法。其中，重量法因为操作简便、对技术人员的要求较低，其适用范围更为广泛。具体来看，在使用这种化学检测方法的时候，需要有效结合氯化钡溶液的优势，将其和外加剂试样中的硫酸盐进行结合，生成溶液度较小的硫酸钡沉淀物质。这种沉淀物质在经过高温的灼烧之后，便可以通过沉淀的方式对硫酸钠的含量进行计算。针对最终的结果可以用xNa2SO4=M2-M1/M100来表示。其中，M表示的是试样质量，单位用克来表示。M1表示空坩埚的质量，M2表示经过灼烧之后滤渣加坩埚共同的质量，单位均用克来表示。最终，还需要将硫酸钡换算为硫酸钠的系数，重复性限制为0。在再现性方面，也需要将其控制在0。

2.3 坍落度增加值的检测

综合前期相关调查和研究可以发现：在现阶段的混凝土外加剂产品性能检测工作中，针对坍落度方面的检测，主要依据了《混凝土泵送剂》JC473-2001中的相关内容，完成对坍落度增加值的测定工作。具体来看，需要将被检测的混凝土物质存放在坍落度测量桶中。在振捣次数方面，需要每层振捣15次。综合三次试验的结果，对其进行平均值的测量和选定。在最终的结果方面，还需要将其精确到1mm。需要注意的是，这种方法在使用的过程中虽然可以针对混凝土坍落度进行相应的检测，但却无法完成混凝土坍落度增加值的确定。因此，在后续的检测工作中，还需要相关工作人员认真研读《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中的相关规定和内容，选择最为合适的检测方法。将混凝土试样用小铲分三层均匀的装入到检测桶中。完成振捣工作之后，确保每层高度为桶高的1/3左右。在振捣次数方面，需要将其控制在25次左右。同时结合现场的实际情况，对振捣次数进行有效调整和优化。

2.4 含固量检测

针对含固量方面的检测，需要将已经确定好要测量的试样放入相应的称量瓶中。从温度角度进行分析，也需要对其进行有效控制，对试样进行烘焙，并达到恒量的状态中。在最终的检测结果方面，可以结合含固量公式进行计算。X含固量=（M2-M0）/（M1-M0），其中，M0表示的是称量瓶本身的重量，M1表示的是称量瓶加上液体试样后的总重量，而M2则表示称量瓶加上液体试样之后，经过烘干操作之后的总质量。上述三种数值都用克来表示，在重复性方面，将其数值控制在0.3%。在再现性方面，最大限制为0.5%。

2.5 含水率检测分析

针对混凝土外加剂含水率方面的检测，也需要将已恒量的称量瓶内放入一定量被测粉状试样，在一定的温度下烘至恒量。在最终的结果方面，可以用公式含水率X=（M2-M0）/（M1-M0）。其中，M0表示的是称量瓶本身的质量，M1表示的是称量瓶加上粉状试样烘干之后的质量，上述数值均用单位克来表示。在重复性方面，将其最大值控制在0.3%。在再现性方面，最大数值应该控制在0.5%左右。上述所有检测方法都需要结合实际情况对其进行有效确定，避免出现一些意外的情况[3]。

3 混凝土外加剂的具体应用措施研究

3.1 减水剂的应用

从减水剂的性能角度进行分析，其所具备的减水增强效果较为明显，并且具备了较为丰富的技术内涵。若想保障混凝土材料整体的坍落度，如果可以结合减水剂的优势则可以有效减少在单位内所使用的混凝土用水量，降低整体的水灰比，从而达到提升混凝土结构强度的发展目标。同时，这种方法的有效使用，还可以更好地提升混凝土材料的密实度和耐久性。如果混凝土材料整体的用水量保持不变，结合减水剂的优势，还可以进一步提升混凝土材料的流动性。在保持混凝土强度稳定的情况下，利用减水剂还可以达到减少水泥用量的发展目标。减少不必要施工成本的投入，减少成本支出。当前阶段，市场上已经出现了形式各样的减水剂。减水剂的品种不同，在适用范围、使用效果方面也存在着极为明显的差异，需要工作人员结合现场的实际情况对其进行有效运用。

3.2 早强剂的使用

从早强剂的优势角度进行分析，作为一种提升混凝土早期强度的外加剂，已经在现阶段的混凝土材料生产工作中得到了极为广泛的运用。如果早强剂同时具备了早强和减水的双重效果，则可以将其称之为是早强减水剂，如表1所示。具体来看，早强剂主要适用于冬季施工或者抢修工程中。如果发现施工环境的温度较高，或者温度已经低于-5℃，则不可使用这种外加剂。针对大体积混凝土材料而言，在使用的过程中会释放出大量的水化热，也不适合使用早强剂。当前阶段，使用较为广泛的早强剂主要由硫酸盐早强剂、氯盐早强剂。其中，效益最为明显的便是氯盐早强剂，其中包含了氯化钠、氯化钙等物质。这种早强剂在使用的过程中，可以将氯化钙和水泥中的相关成分发生化学反应，进一步提升水泥石中的固相比例，从而促进水泥石结构的生成。完成上述工作内容之后，还可以减少在传统工作中混凝土游离水过大的问题，降低孔隙率的影响，真正实现高强度、高密度的发展目标。需要注意的是，氯盐早强剂在使用的过程中很有可能会对钢筋结构产生一定的腐蚀作用。针对该方面问题来看，这种外加剂则不适用于预应力混凝土施工作业中。在硫酸盐早强剂的研究中，硫酸钠早强剂是一种应用较为广泛的早强剂。从其特点来看，易水性较强。并且在掺入到混凝土材料中，还可以和水泥中的其他成分发生一系列化学作用，最终生成所需要使用的水化硫铝酸钙。这种物质产生以后，可以进一步加快水泥的硬化速度。氯盐早强剂、硫酸盐早强剂都是属于无机盐类的早强剂，如果需要在温度较高的状态下开展相应工作，则不可使用这种早强剂。在实际使用过程中，需要工作人员结合各类早强剂的特点和现场实际情况，选择最为合适的早强剂[4]。

表1 早强剂在不同条件下的使用情况

3.3 引气剂的使用

从引气剂的特点来看，将引气剂应用到实际工作中以后，能够引入大量分布均匀、微小气泡的混凝土外加剂，改善混凝土材料的和易性。尤其是在温度较低的情况下，这种外加剂所表现出的优势更为明显，可以在满足耐久性能的基础之上，进一步提升其抗冻性。如果某种引气剂同时具备了引气和减水的双重效果，则可以将其称之为是引气减水剂。目前，在引气剂方面应用较为广泛的当属松香树脂类、脂肪醇磺酸盐类等。其中，因为松香树脂类中含有大量的松香热聚物，并且其使用效果较为良好，已经在现阶段的工作中得到了极为广泛的应用。从引起减水剂的优势角度进行分析，不仅可以达到预期的引气作用，而且还可以通过减水作用的有效发挥，进一步提升混凝土结构的整体强度。如果需要在特殊环境中开展混凝土建设工作，也可以结合这种外加剂的优势，解决材料在耐久性不足的问题。引气剂尤其是在港口、桥梁、大坝等工程中的应用效果最为明显，其操作相对较为简便，而且还可以提升混凝土的防渗效果，得到了相关工作人员的广泛关注和使用。在后续的研究中，还需要技术人员加大研究力度，扩大该外加剂的使用范围[5]。