認(rèn)識外加劑在現(xiàn)場施工的使用誤區(qū)

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摘 要：本文針對東莞市現(xiàn)場施工使用外加劑存在一些誤區(qū)，從五個(gè)方面對外加劑進(jìn)行論述，務(wù)求使現(xiàn)場施工人員對外加劑的使用有一個(gè)較清晰的認(rèn)識。

混凝土材料的發(fā)展已有200年的歷史。由于它本身的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度高、耐久性好、原料來源廣、工藝簡單、成本較低，適用于各種自然環(huán)境，進(jìn)入21世紀(jì)，混凝土仍然是世界主要建筑材料。

混凝土外加劑是混凝土中摻入的一種組分，它是混凝土中除了水泥、砂、石、水以外的第五種組成部分?；炷镣饧觿┑姆N類繁多，分類方法有好幾種。根據(jù)國標(biāo)gb8075-87:“混凝土外加劑分類、命名與定義”中的分類方法，我們可以按混凝土外加劑主要功能分四大類：

改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑；

調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等；

改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等；

改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。

混凝土中合理摻加一定量的外加劑，可達(dá)到提高混凝土早期或個(gè)齡期強(qiáng)度，改善施工操作條件，延緩或降低水化熱，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，改善泵送性，節(jié)約水泥用量和節(jié)能等目的。但是在現(xiàn)場施工中，存在一些誤區(qū)。例如，對于減水劑，顧名思義，它可以減少混凝土的用水量，一些施工人員誤認(rèn)為它的作用就是節(jié)約用水，在一些水源充足的地方，這些施工人員就不愿意采用減水劑。這是對減水劑的一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識，他們不知道混凝土的用水量對混凝土的性能有著相當(dāng)大的影響，減少用水量可以改善混凝土的許多性能。而減水劑作用的本質(zhì)也是為了改善或調(diào)節(jié)混凝土的性能。從本質(zhì)上講，混凝土的外加劑就是混凝土性能的調(diào)節(jié)性。

筆者曾經(jīng)遇到過一個(gè)施工隊(duì)長，他在做東莞市保安公司宿舍樓時(shí)，需要使用減水劑泵送混凝土。在做地上六層以下時(shí)，他拒絕使用減水劑，認(rèn)為只要多加水，混凝土就一定上得去。后來經(jīng)過筆者跟他解釋，并陪他到外加劑生產(chǎn)廠家參觀，最后選定廣州的建筑寶jzb-3型做泵送劑。最后他做的工程被評為市樣板工程。到現(xiàn)在，他做的工程主動要求用建筑寶的減水劑。下面筆者針對在施工中容易出現(xiàn)的外加劑使用問題進(jìn)行論述，務(wù)求使現(xiàn)場施工人員對外加劑的使用有一個(gè)較清晰的認(rèn)識。

一、普通減水劑容易出現(xiàn)的工程質(zhì)量問題

普通減水劑是目前現(xiàn)場施工中最常用的外加劑之一。雖然普通減水劑普及面較廣，但是在現(xiàn)場施工中一些技術(shù)人員對它不夠重視，也容易對工程施工進(jìn)度、工程的質(zhì)量造成一定的影響。

1）新拌混凝土的流動性不好?；炷涟韬衔锪鲃有赃_(dá)不到預(yù)期要求，坍落度不夠、發(fā)粘?？赡苁峭饧觿搅坎粔?，可適當(dāng)增加摻量。但不可隨意增加減水劑的摻量以免影響強(qiáng)度或凝結(jié)時(shí)間。實(shí)際上減水劑在超過適宜摻量以后減水率與摻量也不再保持線性關(guān)系。

2）新拌混凝土長時(shí)間不凝結(jié)。這時(shí)候應(yīng)該檢查是否減水劑摻量過大，如果是減水劑摻量過大，可以加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)，不要急于拆模。一般如果在3天之內(nèi)凝結(jié)硬化，后期強(qiáng)度還是可以上來的。如果3天以后仍然不凝結(jié)則后期強(qiáng)度很難保證了，此時(shí)必須用回彈儀檢驗(yàn)強(qiáng)度，以保證工程質(zhì)量。

3）混凝土的強(qiáng)度不夠。強(qiáng)度不夠可表現(xiàn)為早期強(qiáng)度不足，但后期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這主要是由于緩凝作用引起的，這時(shí)要適當(dāng)放慢拆模時(shí)間并加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)；另外一種情況是后期強(qiáng)度不夠，這主要是由于普通減水劑中含有一定引氣作用結(jié)果，當(dāng)含氣量過大時(shí)就必然導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，可檢查是否摻量過大，如摻量在允許范圍內(nèi)則可能是減水劑引氣性太大，質(zhì)量不合格，此時(shí)必須對混凝土采取一些補(bǔ)強(qiáng)措施。

4）出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。假凝現(xiàn)象是當(dāng)混凝土摻入普通減水劑停止攪拌十幾分鐘后混凝土就開始失去流動性而變硬，但在超過正常的凝結(jié)時(shí)間以后強(qiáng)度卻上不去。這種現(xiàn)象不多見，往往是出現(xiàn)在換用水泥品種時(shí)容易發(fā)生。筆者曾經(jīng)遇到過一次，是因?yàn)楣さ氐氖┕と藛T把減水劑的計(jì)量搞錯(cuò)了，摻了十幾倍的配合比摻量，出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。后來找減水劑廠家的技術(shù)人員到工地調(diào)查，協(xié)助處理。最終原因找到了，但已經(jīng)攪拌的混凝土只能全部敲掉。

一般來說，出現(xiàn)假凝現(xiàn)象主要是由于水泥與減水劑相容性差。普通減水劑中含有一些還原糖和多元醇，而這些成分會影響水泥中某些調(diào)凝劑如硬石膏與氟石膏在水化反應(yīng)過程中的溶出速度，這就大大加快了c3a的水化速度。特別是當(dāng)水泥中 c3a的含量較高時(shí)，更容易產(chǎn)生假凝。一旦產(chǎn)生假凝，將嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量。首先是要影響澆筑質(zhì)量，因?yàn)榱鲃有圆疃a(chǎn)生蜂窩、麻面，繼而在規(guī)定的拆模時(shí)間因未完全凝結(jié)硬化而拆不了模，而到達(dá)28天齡期后，強(qiáng)度卻不夠。解決的辦法是在決定使用某種外加劑前應(yīng)選做試驗(yàn)，而使用一種外加劑中途換水泥也要做試驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)水泥與外加劑相容性差時(shí)，可以換用其他不含還原糖及多元醇的外加劑，如將普通減水劑換成高效減水劑等。

二、外加劑的摻加方法

外加劑摻加方法的不同將影響使用效果與生產(chǎn)工藝，國內(nèi)外專家、學(xué)者都對此很重視。

日本花王石堿公司的服部健一博士等指出，在配合比和流動性相同的情況下，采用后摻法的減水劑用量僅為減水劑在攪拌時(shí)同水一起加入的60%左右。

前蘇聯(lián)的技術(shù)科學(xué)博士ф·м·伊凡諾夫教授等通過大量試驗(yàn)指出，在混凝土拌和物預(yù)先攪拌后，過幾分鐘再加入超塑化劑可得到更好的塑化效果。

蘇州混凝土制品研究院研究了將減水劑不經(jīng)溶解而直接摻加的方法。該院通過試驗(yàn)研究指出，在一定條件下減水劑可直接用粉劑摻入。

外加劑的摻加方法可歸納為下列幾種：

按照外加劑的形態(tài)可分粉劑摻入法與水劑摻入法。 按照與拌和水摻加的時(shí)間，可分為先摻法；同摻法；后摻法。

1）先摻法

先摻法即減水劑干粉先與水泥混和，然后加入骨料與水一起拌勻。該方法省去減水劑的溶解、貯存、冬季施工時(shí)所配溶液防凍等工序和設(shè)施，使用方便。

常用的木質(zhì)素磺酸鈣是由天然高分子物質(zhì)改性而成，其相對分子質(zhì)量為1000~25000,由于它摻入后，在水泥顆粒表面上不會產(chǎn)生較高的ζ電位，因而，可采取先摻法。與粉煤灰等載體復(fù)合的早強(qiáng)減水劑以及與硫酸鈉等溶解度較低鹽類復(fù)合的復(fù)合減水劑則必須采用先摻法。高效減水劑先摻法時(shí)的塑化作用效果較滯水法的差。

先摻法在使用時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

使用前必須篩去減水劑的粗粒，避免受潮結(jié)塊，要充分地?cái)嚢杈鶆颍?/p>

減水劑與元明粉復(fù)合使用時(shí)，要防止元明粉受潮結(jié)塊，若遇有結(jié)塊要篩去。元明粉及其復(fù)合劑應(yīng)撒在水泥上，不能倒在潮濕的砂石上，否則元明粉遇水結(jié)塊，攪拌過程中不易溶解，引起混凝土開裂。

因此，減水劑廠以粉劑出售時(shí)，減水劑粉末的細(xì)度應(yīng)通過0.6mm方孔篩，0.15mm方孔篩上篩優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不超過15%為宜。

當(dāng)減水劑與元明粉等復(fù)合使用時(shí)可與少量的粉煤灰等均勻混合，這可改善元明粉受潮結(jié)導(dǎo)體現(xiàn)象，而且容易拌勻。

2）同摻法

同摻法即減水劑預(yù)先溶解配制成一定濃度的溶液，然后在混凝土攪拌時(shí)同水一起摻入。為加速固體或膏狀減水劑的溶解，宜將水預(yù)熱到40~70℃，一邊攪拌，一邊將減水劑慢慢加入，到全部溶解為止。然后用液體密度計(jì)測量所得溶液的濃度，并通過增加減水劑或水使之達(dá)到規(guī)定的濃度。配制的減水劑溶液應(yīng)封閉儲存，防止水分蒸發(fā)，濃度變化或混入雜物。

將減水劑配制成溶液使用時(shí)，要防止減水劑溶液的濃度上下不一致，尤其是減水劑中的不溶物及溶解度較小的硫酸鈉等到在低溫時(shí)析出沉淀等問題的產(chǎn)生。在使用前一定要將減水劑溶液拌勻，復(fù)核其濃度。

3）后摻法

減水劑后摻法，即在混凝土拌好后經(jīng)過一定的時(shí)間才將減水劑一次或分成數(shù)次加入到混凝土拌合物中，再經(jīng)二次或多次攪拌。

后摻法包括滯水法和分批添加法等。所謂滯水法，即在攪拌過程中減水劑滯后于水1~3min加入，當(dāng)以溶液加入時(shí)稱為溶液滯水法，當(dāng)以干粉加入時(shí)稱為干粉滯水法。所謂分批添加法，即經(jīng)時(shí)分批加入減水劑補(bǔ)償和恢復(fù)混凝土拌合物的壩落度損失。

后摻法的優(yōu)點(diǎn)為可克服和減少拌合物在運(yùn)輸途中的分層離析和坍落度損失；減水劑對水泥的適應(yīng)性較好；在相同和易性的條件下，后摻法比先摻法或同摻法可節(jié)省減水劑摻量30%左右；在相同摻量下，減水增強(qiáng)作用顯著；在減水劑摻量相同，強(qiáng)度和流動性相近的情況下，后摻法比先摻法或同摻法多節(jié)省水泥用量5%左右。但采用減水劑后摻法，制備混凝土所需的攪拌時(shí)間較長。

外加劑采用后摻法，由于水泥、砂、石外面先形成了一層水膜，使外加劑選擇性吸附量明顯降低，同時(shí)避免了外加劑鉆入砂、石縫隙，從而使外加劑臨界摻量明顯下降。

對高效減水劑來說，后摻技術(shù)避開了水泥選擇性吸附高峰，提高了對水泥品種的適應(yīng)性，降低了減水劑的臨界摻量，有利于克服新拌混凝土在運(yùn)輸過程中的坍落度損失。因此，對高效減水劑提倡后摻，甚至可以采用粉劑后摻。

對于緩凝型外加劑，據(jù)資料介紹，若在混凝土攪拌后2~4min加入，凝結(jié)時(shí)間較先摻或同摻還要延后2~3h.

對于不同的現(xiàn)場施工條件，我們可以按實(shí)際要求，按以上的外加劑摻加原則選取適當(dāng)?shù)耐饧觿郊臃椒ā?/p>

三、外加劑的摻量

混凝土外加劑的摻量以占水泥重量的百分?jǐn)?shù)表示。外加劑的摻量與砂、石、水泥及水的用量相比雖然很小，但卻顯著地影響著混凝土的性能及使用效果。各種外加劑均有其適宜的摻量，若摻量過小，效果就不顯著，但若摻量過大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理，而且還可能造成事故，尤其是引氣、緩凝作用明顯的減水劑更應(yīng)注意不可超摻量使用。 不同品種的減水劑有不同的最佳適宜摻量，同一種減水劑摻量又因如下因素而不同。

1）減水劑的摻加方法

在某些水泥中，減水劑在攪拌過程中滯后于水1~3min加入較減水劑先加入水泥或配成溶液攪拌時(shí)與水一起加入的塑化作用效果顯著提高，減水劑用量可減少1/3左右。如af型減水劑滯水法的適宜摻量為0.75%,先摻法時(shí)為1.25%,滯水法時(shí)的適宜摻量為0.7%,同摻法時(shí)為1.0%~1.5%.

2）水泥品種

由于水泥的礦物組成、混合材品種和摻量、水泥細(xì)度、石膏品種等不同，減水劑的摻量也不同。當(dāng)減水劑采用先摻法或同摻法時(shí)，水泥品種對減水劑摻量的影響更大；當(dāng)采用滯水法時(shí)，水泥品種對摻量的影響有所減小。

3）拌和物起始流動性

減水劑的塑化效果只有當(dāng)拌和物的起始流動性達(dá)到一定值后才較顯著。如af型減水劑摻量從0.7%增加到2.0%,在這樣高的摻量下水泥漿仍不流動，只有當(dāng)水灰比增長加到0.4和0.333時(shí)，在最佳適宜摻量下塑化效果才較顯著。同樣，過分干硬的砂漿及混凝土，即使減水劑的摻量很大時(shí)，塑化效果仍很差。這是由于當(dāng)水量足夠潤濕并包裹水泥和集料顆粒表面時(shí)，減水劑對絮凝狀的水泥漿體起膠溶作用，釋放自由水使拌和物的結(jié)構(gòu)粘度顯著下降，流動性提高。當(dāng)拌和物的起始流動性稍高，減水劑的適宜摻量減小。當(dāng)砂漿的起始稠度為1.5cm時(shí) ,fdn型減水劑的適宜摻量約為0.7%;當(dāng)起始稠度為4cm時(shí)，適宜摻量為0.5%.所以，影響拌和物起始流動性的一些因素也影響減水劑摻量。

4）其它因素

環(huán)境溫度也影響減水劑的摻量。一般高溫季節(jié)由于坍落度損失較快，摻量稍多；低溫季節(jié)，摻量稍低，否則緩凝加劇。當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)、澆筑時(shí)流動性要求較高時(shí)，摻量也稍多。

養(yǎng)護(hù)方法也影響摻量，蒸汽養(yǎng)護(hù)的適宜摻量較自然養(yǎng)護(hù)的稍低。

高強(qiáng)混凝土中的摻量，一般較普通混凝土中高。

前面提到的建筑寶外加劑，筆者曾經(jīng)做過試驗(yàn)，現(xiàn)場也進(jìn)行過調(diào)查，用華潤水泥廠的普通水泥42.5r泵送時(shí)，0.7~1.0%的摻量就很好用；而用新洲水泥廠的普通水泥42.5泵送時(shí)，非得用1.0~1.2%的摻量，才有較理想的效果。由于影響減水劑摻量的因素較多，因此在使用前，根據(jù)外加劑生產(chǎn)工廠所提供的產(chǎn)品說明書中的推薦量，結(jié)合本工程的設(shè)計(jì)要求、原材料、施工工藝和環(huán)境條件等具體情況做一些補(bǔ)充試驗(yàn)，選用最佳適宜的摻量。在滿足施工和設(shè)計(jì)要求的情況下，增加減水劑摻量一般是弊多利少。

四、混凝土外加劑的禁用與不宜使用

作為一種建筑材料，混凝土外加劑也有它的禁用和不宜使用之處。下面就是其中一些情況。

1）失效及不合格的外加劑禁止使用。

2）長期存放，對其質(zhì)量未檢驗(yàn)明確之前禁止使用。

3）在下列情況下不得應(yīng)用氯鹽及含氯鹽的早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍劑。

①在高濕度的空氣環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)，如排出大量蒸汽的車間、澡堂、洗衣房和經(jīng)常處于空氣相對濕度大于80%的房間以及有頂蓋的鋼筋混凝土蓄水池等。

②處于水位升降部位的結(jié)構(gòu)。

③露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)。

④與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接角部位的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋件而無防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。

⑤與含有酸、堿或硫酸鹽等侵蝕介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)。

⑥使用過程中經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60℃以上的結(jié)構(gòu)。

⑦直接靠近高壓電源的結(jié)構(gòu)。

⑧預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

⑨含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。

4）硫酸鹽及其復(fù)合劑不得用于有活性骨料的混凝土；電器化運(yùn)輸設(shè)施和使用直流電的工廠、企業(yè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：有鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋件而元防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。

引氣劑及引氣減水劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及高強(qiáng)混凝土。

普通減水劑不宜單獨(dú)用于蒸養(yǎng)混凝土。

7）緩凝劑及緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫5℃以下施工的混凝土，也不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土和蒸養(yǎng)混凝土。

8）飲水工程不得使用含有互性的外加劑。

9）摻硫鋁酸鈣類膨脹組分的膨脹混凝土，不得用于長期處于80℃以上的工程中。

五、合理選用外加劑

為了科學(xué)的使用外加劑，合理選擇外加劑，使用外加劑達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果，防止因使用不當(dāng)造成工程質(zhì)量事故，根據(jù)以上的外加劑禁用與不宜使用的禁忌原則，筆者提出以下選用外加劑的技術(shù)要點(diǎn)：

1）選擇外加劑品種時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用外加劑的主要目的，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而確定。

2）確定外加劑摻量應(yīng)根據(jù)使用要求、施工條件、氣溫、原材料等因素通過試驗(yàn)確定。

3）選用的外加劑必須有質(zhì)量檢驗(yàn)部門鑒定的產(chǎn)品合格證。凡無質(zhì)量檢驗(yàn)合格證、技術(shù)文件不全、包裝不符、分量不足、產(chǎn)品受潮變質(zhì)以及超過有效期限的不得使用。

4）普通減水劑宜用于日最低氣溫5℃以上的混凝土施工，不宜單獨(dú)使用于蒸氣養(yǎng)護(hù)混凝土。高效減水劑宜用于日最低氣溫0℃以上的混凝土施工，凡普通減水劑適用的范圍，高效減水劑也一般適用，更適用于制備流動性混凝土、高強(qiáng)混凝土、蒸氣混凝土。

5）引氣劑、引氣減水劑適用于抗凍混凝土、防滲混凝土、泵送混凝土、流動性混凝土及普通混凝土。引氣劑不得采用干摻法及后摻法。引氣減水劑也以溶液摻加為宜。

6）緩凝劑、緩凝減水劑適用于炎熱氣溫條件下施工的混凝土、大體積混凝土、滑模施工用混凝土、泵送混凝土、長時(shí)間停放或長距離運(yùn)輸?shù)幕炷恋?。緩凝劑、緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫+5℃以下施工的混凝土，不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土及蒸氣混凝土。

7）用石膏或工業(yè)廢料石膏作調(diào)凝劑的水泥，在摻用糖類緩凝劑、普通減水劑木質(zhì)素磺酸鈣時(shí)，宜先做適應(yīng)性試驗(yàn)，合格后方可使用。

六、小結(jié)

混凝土減水劑作為混凝土的第五種組分，越來越被廣大施工單位所重視。各施工單位應(yīng)該針對現(xiàn)場施工的實(shí)際需要，合理地選用外加劑，通過試配，找出最佳摻量，選用合適的摻加方法，精心施工，達(dá)到節(jié)約水泥、提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益的目的。