浅谈混凝土外加剂的应用

[关键词]  外加剂；分类；优选；控制；检验

1．工程概况

阿尔卡迪亚国际大酒店工程建筑面积为78256㎡，主楼长度为52.8m×24.3m。地下二层，主楼地上二十八层，基础形式为筏板基础。

2．外加剂的分类

混凝土外加剂按其一种或数种主要功能可分成以下5类：

（1） 改善新拌混凝土流变性能—减水剂、引气剂、保水剂等；

（2） 调节混凝土凝结、硬化性能—缓凝剂、早强剂、速凝剂等；

（3） 调节混凝土气体含量—引气剂、发气剂、泡沫剂、消泡剂等；

（4） 改善混凝土耐久性—引气剂、阻锈剂、抗冻剂、抗渗剂等；

（5） 为混凝土提供特殊性能——发气剂、泡沫剂、着色剂、膨胀剂、碱—骨料反应抑制剂等。

水工混凝土常用的外加剂种类主要有减水剂、缓凝剂、引气剂以及各种复合性的外加剂，如缓凝减水剂或缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气减水剂，根据特殊需要，也掺用其它种类的外加剂，如泵送剂、防水剂、防冻剂等等。

3. 各类外加剂的介绍及应用

3.1 减水剂

减水剂又称塑化剂或分散剂。拌和混凝土时加入适量的减水剂，可使水泥颗粒分散均匀，同时将水泥颗粒包裹的水份释放出来，从而能明显减少混凝土用水量。

减水剂的作用是在保持混凝土配合比不变的情况下，改善其工作性；或在保持工作性不变的情况下减少用水量，提高混凝土强度；或在保持强度不变时减少水泥用量，节约水泥，降低成本。同时，加入减水剂后混凝土更为均匀密实，改善一系列物理化学性能，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性等，提高了混凝土的耐久性。

以往水工混凝土使用的减水剂一般是纸浆废液、木钙、糖蜜一类的普通减水剂，减水率不高，一般为5％～10％。随着对水工混凝土质量要求的提高，对减水剂的质量要求也越来越高。二滩、三峡等大型水电工程大量应用的萘系高效减水剂，减水率高达20%～30％，主要用来配制高强度和高流态混凝土或是需大幅度减少用水量的混凝土。高效减水剂对提高水泥使用效率具有明显效果，可节省水泥用量20％左右。

3.2 缓凝剂

缓凝剂能延缓混凝土凝结硬化时间，便于施工；能使混凝土浆体水化速度减慢，延长水化放热过程，有利于大体积混凝土温度控制。缓凝剂会对混凝土1～3 d早期强度有所降低，但对后期强度的正常发展并无影响。

一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长1～4 h，但这对高温情况下混凝土施工是不够的。为了满足高温地区和高温季节大体积混凝土施工需要，目前已研究出了高温缓凝剂，这种缓凝剂能在气温为（35＋2）℃、相对湿度为（60＋5）％的条件下混凝土初凝时间为6～8 h。目前在三峡等工程中大量使用的缓凝高效减水剂，通过适当增加掺量，都可使混凝土初凝时间达到6～8 h以上，满足了35℃左右高温季节混凝土施工需要。

3.3 引气剂

引气剂是一种表面活性物质，是混凝土常用的外加剂之一，它能使混凝土在搅拌过程中从大气中引入大量均匀封闭的小气泡，使混凝土中含有一定量的空气。好的引气剂能引入混凝土中的气泡达10亿个之多，孔径多为0.05～0.2 mm，一般为不连续的封闭球形，分布均匀，稳定性好，这样能显著提高混凝土的抗冻性、耐久性；同时还能改善混凝土和易性，特别是在人工骨料或天然砂颗粒较粗、级配较差的混凝土中使用效果更好；改善混凝土的泌水和离析；减少混凝土渗透性，提高混凝土抗侵蚀能力。

引气剂的掺量一般在水泥重量的万分之0.3～2的范围内，由于掺量小，因此要称量准确，拌和均匀。另外，影响引气量的因素很多，如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振捣方式、搅拌时间、坍塌度、成型温度等，都需严格规范操作，否则就达不到应有效果。

3.4复合外加剂

复合外加剂是具有两种以上主要功能的外加剂，如缓凝减水剂同时具有缓凝和减水功能，引气减水剂同时具有引气和减水功能。

许多水电工程，将两种外加剂复合使用，如缓凝高效减水剂和引气剂复合，同时具有高效减水、引气、缓凝作用，取得了很好的效果，既满足了浇筑混凝土缓凝的要求，又达到了减水和提高耐久性的目的。

4. 外加剂的选用原则

一个工程使用什么样的外加剂应根据工程设计和施工技术要求在工程开工之前进行认真优选，并根据原材料进行严格的适应性试验论证确定。本工程在开工初期对近10个外加剂正规厂家生产的18多个品种按国家标准进行了初选试验，在此基础上，对初选出来的几个品质优良的产品，由2个具有资质的试验单位，结合本工程的原材料进行了全面的混凝土适应性试验，经过充分论证和严格评审，最终优选出了2～3个品质优选的、适合本工程实际情况的外加剂品种，满足了高强度混凝土施工需要，提高了混凝土的各种性能，取得了良好的经济效益。

为了方便管理，本工程优选出了1~2种同类外加剂（包括备用在内），并在工程施工过程中尽量避免随便更换外加剂品种。

相对于其他原材料而言，外加剂掺量虽然较少，但对混凝土质量至关重要，因此本工程掺量经试验论证确定之后，严格控制，外加剂质量及其稳定性按相关标准在出厂和使用过程中进行严格检验，外加剂的运输和储存也按相关标准规定严格执行。

5. 施工参数及效果

本工程基础部分为大体积混凝土施工，本工程从优选原材料入手，通过大量的试验研究及优化混凝土配合比，最终推荐用于工程建设的外加剂为：“JL-2新型泵送剂”（泵送、减水、增强）。掺量为：每立方米混凝土2.2kg。达到了降低水化热峰值，补偿混凝土收缩，并提高混凝土的抗裂性的效果。实践证明，本工程采用的外加剂所生产的混凝土技术性能优良，经济效果显著。

6. 结语

随着技术的进步，外加剂已成为除水泥、粗细骨料、掺合料和水以外的第5种必备材料，掺外加剂是混凝土配合比优化设计和提高混凝土耐久性的一项重要措施。但本文最后不得不提的是，为使混凝土耐久性不受化学影响，选择掺外加剂之前务必要慎重选择正规厂商生产的对混凝土无化学影响的外加剂，并按照试验配比，严格控制掺量。