外加剂在水工混凝土中的应用2

外加剂在水工混凝土中的应用【摘要】外加剂也称为外掺剂或附加剂, 它是指在混凝土、砂浆和 净浆的制备过程中, 掺入少量的( 不超水泥用量的 5%) 能对混 凝土、砂浆或净浆改变性能的一种产品。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。因此新修订的水工混凝土施工规范强调, 水工混凝土中必须掺加适量的外加剂。关键词：水工混凝土 外加剂 1.推广混凝土外加剂效益推广应用混凝土外加剂不仅可以改善混凝土的物理力学性能，提高工程质量，节约水泥，节省能源、缩短工期，改善施工条件，满足特种混凝土的技术需要。同时，还具有投资少、见效快、技术经济效益明显，效益突出等特点。根据不同技术要求，使用不同类型的外加剂可以获得不同的经济效益。混凝土中掺加引气减水剂，一是使混凝土中的微细气泡均匀分布以提高抗冻和抗渗的能力；二是由于它的分散作用而带来减水增强效果。因而，既能改善新拌混凝土的和易性，又能提高混凝土的耐久性。混凝土中掺加高效减水剂、早强减水剂，可使混凝土的1天强度提高1倍以上，这样使配制高强或超高强度混凝土就易于实现。而混凝土强度的提高，不仅扩大了混凝土的使用范围，在一定程度上也可改变结构设计中存在的“肥梁、胖柱、深基础”等状况。这样，既减轻了房屋的自重，又节省了建筑材料。混凝土中掺加缓凝减水剂。可延长混凝土由塑性状态进入固态所需的时间，减慢水泥水化放热速率可满足不同工程，特别是大体积混凝土工程的施工及质量要求。混凝土中掺加速凝剂。可满足坑道中喷射混凝土和国防抢修等混凝土工程中的施工要求。混凝土中掺加膨胀、灌浆剂。可使混凝土的密实程度提高，从而增加了“混凝土的稳定性的抗渗、抗冻”等性能。混凝土中掺加引气剂或加气剂，可以调节混凝土的内部含气量。细微气泡可以提高混凝土抗冻及抗渗能力，大气泡可降低混凝土自重对生产轻混凝土十分有利。混凝土中掺加阻锈剂。可提高对钢筋锈蚀的抵抗力和增加混凝土对钢筋的握裹力。混凝土中掺加减水剂，可减少水泥用量，而达到同样的混凝土标号，一般可以节约水泥15%25% ，同时可以加速模板周转，缩短工期。混凝土外表喷射养护剂。使新浇混凝土表面形成薄膜，从而避免水分蒸发，收到保温、保湿的效果。混凝土中掺加流化剂。随着混凝土外加剂的和应用，使混凝土技术在以下几个方面得到了大力发展：早强和高强混凝土技术的应用，克服了工程中存在的“强度低、自重大、脆性高”的弱点；抗冻剂的使用，为严寒地区创造了冬期施工条件，确保了工程施工的连续性，大大缩短了工期；随着高效减水剂应用技术的不断发展，推动了流态混凝土技术及泵送浇注新工艺的发展；加速了商品混凝土的发展。而商品混凝土的发展给我国建筑业带来了很好的经济效益和环境保护效益，进一步推动了建筑业的发展和建筑技术的提高2.常用种类 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。国家和行业标准对这些外加剂的性能指标和技术 规程都有严格要求, 可根据混凝土的不同需要进行选用。 1) 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 水分释放出来, 从而能明显减少混凝土用水量。 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。三峡工程花岗岩人工骨料混凝土使用普通减水剂时, 用水量高 达 110 kg/m3 左右, 采用了优选的 ZB- 1A 高效减水剂, 并和 DH9 引气剂、级粉煤灰联掺后, 用水量降至 85 kg/m3 左 右, 达到了国内外先进水平。三峡工程还使用了减水率更高 的丙烯酸类高效减水剂 X404, 减水率在 30%以上, 但这类减 水剂的价格昂贵, 主要用在高强度混凝土部位。 2) 缓凝剂能延长混凝土凝结硬化时间, 是对后期强度发 展无不利影响的外加剂。 一般缓凝剂可使混凝土的初凝时间延长 1 h4 h, 但这 对高温情况下大仓面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, 国家“八五”科技攻关 项目研究出了高温缓凝剂, 这种缓凝剂能使气温为 ( 35+ 2) 、相对湿度为( 60+5) %的条件下混凝土的初凝时间成为 6 h8 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 h8 h 以 上, 满足了 35左右高温季节大仓面混凝土施工需要。3) 引气剂是一种表面活性物质, 发挥起泡、分散、湿润等 表面活性作用, 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, 是常 用的外加剂之一。 4) 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, 特别是三峡工程, 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, 既满足了大仓面浇筑混凝 土缓凝的要求, 又达到了减水和提高耐久性的目的。 3. 基本作用 3.1 改善物理力学性能 减水剂的掺入会使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, 提高了耐久性。 3.2 调节凝结、硬化时间 缓凝剂能延缓凝结硬化时间, 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 d3 d 早期强度有所降低, 但对后期强度的正常发展并无影响。 3.3 提高或改善工程质量 许多外加剂可以提高混凝土的强度, 增加耐久性, 增强 抗冻性、抗渗性, 改善干燥收缩及流变性能。掺加高效减水剂 可配制泵送混凝土, 利用机械化施工, 对保证及提高工程质 量有积极的作用。 3.4 增强适应环境的能力 在混凝土搅拌过程中引气剂能引入大量分布均匀的微 小气泡, 可减少拌合物的泌水和离析, 改善和易性; 减少渗透 性, 提高抗侵蚀能力, 对经常或周期性受环境水作用的水工 建筑物, 增强其适应环境的能力。 3.5 节约水泥、降低成本 减水剂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。 3.6 满足特种技术需要 混凝土中掺加防冻剂, 能使混凝土在负温下硬化, 并在 规定时间内达到足够防冻强度, 提高早期强度, 防止受冻破 坏; 混凝土中掺加防水剂, 能降低混凝土的静水压力的透水 性, 提高混凝土的密实性、防渗性。 4.注意事项 1) 根据工程设计、施工条件和施工工艺等工程特点选用 合适的外加剂。 2) 详细阅读外加剂的技术资料和应用说明, 了解其实际 性能, 注意外加剂的质量。3) 在原材料中, 水泥对外加剂的减水效果影响最大, 选 择合理的水泥品种。 4) 为了确保工程质量, 根据现有标准, 进行严格的适应 性确定, 使用前进行试验。 5) 同一种外加剂都有适宜的掺量, 不同的用途有不同的 掺量, 严格掌握外加剂的掺量。 6) 在搅拌过程中, 外加剂的掺加方法对外加剂的使用效 果影响较大, 注意采用适宜的掺加方法。7) 一般情况下, 外加剂对配合比可按普通方法进行设 计, 在减水或节约水泥的情况下, 应对砂率、水泥用量、水灰 比等作适当调整, 注意调整配合比。 8) 外加剂的掺加方法、掺量及搅拌时间应根据施工特点 确定。 9) 在搅拌时, 对于不同的掺加方法要有不同的注意事项; 在运输过程中应注意保持匀质性, 避免分层; 在成型时, 要振捣 除气, 以免欠振、漏振影响效果。注意搅拌、运输和成型操作。 5. 发展趋势 5.1 复合多功能型 复合多功能型外加剂, 在性能上可以取长补短, 趋于完 善, 并且要求价格便宜, 使用面广, 性能良好。如减水剂与其 他外加剂复合使用有普通减水剂、缓凝减水剂、高效减水剂、 缓凝高效减水剂、早强减水剂、引气减水剂。 5.2 品种系列化、多样化 如系列化产品有高强混凝土、超高强混凝土、缓凝高强混 凝土等。不断研制开发新品种, 使品种系列化、多样化, 以满足 各种特殊工程的需要, 并方便工程使用和质量控制。满足混凝 土特殊性能要求而发展起来的泵送剂、防水剂、防冻剂等品种 日益增加, 目前国外总的外加剂品种在 500 种左右。 5.3 发展高强化外加剂 近年来, 各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都在 不断提高, 发展高强化所需用的高效能外加剂, 为制备高强、 超高强混凝土提供条件, 利用高效减水剂的减水作用, 制备 大流动性混凝土, 使施工省力, 造价降低, 工效提高。 5.4 发展新型高性能外加剂 目前国内对高性能外加剂的研究方兴未艾, 高性能的外 加剂呼之欲出。如超缓凝剂、低碱有机盐型防冻剂, 这些都在 研究试制中。 5.5 降低生产成本 充分利用各种工业废料, 如: 纸浆废液、芦苇浆废液、制 糖工业废蜜及工业废渣生产外加剂, 采用先进的测试手段, 研制外加剂的作用机理, 改革外加剂的配方和生产工艺, 生 产高效、廉价的外加剂产品, 为广泛推广应用外加剂提高竞 争能力。6 结语 外加剂在三峡水利枢纽工程、二滩水电站、南水北调工 程中应用效果良好, 从综合因素考虑有广阔地发展前景。随着外加剂品种的不断开发增加, 质量逐步提高, 应用会日益广泛, 研究会更加深入, 定会在水利水电工程建设中起到积极的影响作用。随着混凝土外加剂品种的不断开发增加，质量逐步提高，应用会日益广泛，研究会更加深入，定会在建筑业中发挥巨大的作用和良好的效益。作为大学生的我们要努力做新外加剂的研发和实验，为外加剂在以后的工程发挥着重要的作用，在为促进建筑业科学进步的同时也为我们创出更大的利益.【 参考文献】（1）吴中伟：高效能混凝土 - 绿色混凝土，混凝土与水泥制品，（2）梁俊霞：外加剂在混凝土中的应用，外加剂的综合利用， 2000,（3）黄大能：混凝土外加剂应用指南M.北京:中国建筑工业出版社,1989.（4）尹艳丽：商品混凝土生产与施工过程中易发生的问题J.混凝土 李 利 学号：0412219