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【摘要】本文以火力发电厂冷却塔工程混凝土中外加剂掺用为探讨内容，总结了外加剂在冷却塔工程混凝土上的应用特点，并定性地分析了其掺用对混凝土水泥用量的影响，总结出在冷却塔混凝土施工中减少成本的方法，以供施工参考。
【关键词】外加剂、冷却塔混凝土、应用
1 引言
火力发电厂冷却塔工程因其结构的特殊性，混凝土中水泥、掺合料及外加剂的使用直接影响着混凝土的施工质量及成本，是在施工中应重视的问题。混凝土的性能取决于组成材料的性能，水泥材料及用量是最直接影响混凝土性能的因素。虽然外加剂所占比重很小, 但对混凝土的性能却影响很大, 直接影响着水泥用量，能够明显改善混凝土坍落度、调节凝结时间, 提高混凝土施工性能或节约成本，外加剂的合理掺用对施工成本起着重要的作用。
2 冷却塔混凝土的特点
冷却塔主体筒壁属薄壁结构，基础部位均为大体积混凝土施工，强度等级多为C20～C35甚至C40，这就决定了其水泥用量比一般建筑结构工程混凝土的用量要高。冷却塔混凝土与一般结构工程混凝土不同，它除强度要求外，还要根据其所处部位和工况条件，需分别满足抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗风化和抗侵蚀等要求。其有如下特点：
1) 工程量大，工期长，施工条件困难，易受地质、水文、气象等自然条件的限制。
2) 温度控制要求严格。环型基础属大体积混凝土，通常需要分段浇筑，为防止混凝土结构产生温度裂缝，保证建筑物的整体性，必须根据当地气温条件对混凝土采取严格的温度控制、表面保护等技术措施。
3) 应优先使用散装水泥。目前我国的建筑业施工主要使用袋装水泥，而冷却塔防水混凝土则应优先使用散装水泥。使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模浇筑需求，是技术成熟、可靠性高的施工技术。
4) 冷却塔混凝土中应加入掺合料，混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成。混凝土中加入掺合料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥、降低成本，综合经济效益显著。
5) 冷却塔混凝土中必须掺外加剂。近十多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，目前一些相关施工规范中明确规定了在混凝土中必须掺相应外加剂。
6) 施工机械化程度高。由于冷却塔混凝土本身所具有的工程量大的特点，为了保证施工质量和工期，必须采用机械化的施工手段，选择技术先进、经济合理的施工方案。目前，混凝土浇筑施工多采用泵送来完成大体积混凝土施工。
3 冷却塔混凝土中外加剂的掺用特点
《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)中明确规定“水工混凝土中必须掺加适量的外加剂”。混凝土中掺入外加剂后，能够改善混凝土和易性，利于泵送和振捣，提高混凝土物理力学性能如抗冻性、抗渗性和耐久性等，可以增强混凝土适应环境的能力。从成本上看，掺用外加剂后可降低混凝土中水泥用量，直接降低材料成本。
目前常用的外加剂类型有：引气类、减水类、早强类、缓凝类、泵送类、抗冻类等，这些外加剂在冷却塔混凝土上的使用有如下特点：
1) 引气类外加剂适用于抗冻、抗渗混凝土，即冷却塔结构各部位混凝土上，尤其在筒壁工程上。
2) 泵送类和缓凝类外加剂适用于冷却塔环型基础、水塔环梁等大体积混凝土施工上，尤其在炎热气候条件下，大面积浇筑时可避免或减少冷缝产生、延缓混凝土凝结时间，提高混凝土施工质量。
3) 防冻类、早强类外加剂适宜于混凝土施工时温度较低、且需提高施工进度的部位。如冷却塔筒壁施工往往要4、5个月甚至跨越时间更长，极有可能经历冬季施工，这就有可能要在混凝土中加防冻剂。而翻模施工法在拆模及浇筑时对混凝土又有一定强度要求，应在混凝土中加入早强类外加剂以提高混凝土早期强度，以满足施工进度需要。
4) 膨胀剂、抗裂防渗剂等外加剂适合于大体积混凝土及结构易出现裂缝的部位，如环型基础、池壁的施工。它以补偿收缩的原理来减小混凝土出现裂缝的概率及程度，可以提高混凝土防水、防渗能力。
5) 减水类外加剂适用于各类混凝土施工，其本质是减少混凝土用水量。在水胶比一定的条件下，降低用水量也即降低了水泥用量。外加剂减水率的大小直接影响着水泥用量，当然也间接影响了混凝土施工成本。
在冷却塔工程实践中，通常几种外加剂配合使用以满足施工各方面的需要，或采用复合型外加剂，其同时具有两项或多项影响混凝土性能的参数，如引气减水剂、早强減水剂、高效缓凝减水剂、复合防冻泵送剂、早强防冻剂等等。混凝土设计参数不同首先会影响外加剂掺量，同时水泥产品的地域性差异（如水泥稳定性、达到同类产品标准值的高低差异、水泥的富余系数不同等）也会影响同一品种外加剂在不同项目混凝土上的掺量，在降低水泥用量方面会有很大差异。应根据外加剂材料性能及工程实际情况，如混凝土强度及抗冻、抗渗要求及采用机械、浇筑方法等特点选用，掺用时外加剂的掺量首先应按生产厂家的推荐掺量执行，同类型外加剂因生产厂家不同，其产品原料、配比、用量不同直接导致了其性能上的差异，也间接影响混凝土施工成本。一般地，外加剂产品使用说明书上都会提供一个掺量范围（例如山西凯迪的KDNOF-5引气减水剂掺量为0.3～0.7%），这个掺量范围使其产品在使用前必须先进行试验。不同的外加剂掺量直接影响着混凝土减水率、引气量、抗冻性、抗渗性及耐久性等混凝土物理性能，通过试验才能最终确定一个适合施工的掺用比例。
这些都是在冷却塔混凝土掺用用外加剂施工时需要综合考虑的问题，合理选用外加剂才能在保证混凝土性能、提高混凝土质量的同时降低水泥用量、降低成本。
4 外加剂对水泥用量的影响
以冷却塔常用C30混凝土掺入高效减水剂为例，见《电力建设工程预算定额》建筑工程（2006年版）“混凝土配合比（中砂、碎石最大粒径20mm、此规格为常用规格)”，现浇与泵送C30混凝土的水泥用量分为413Kg（定额编号4000022）、454Kg（定额编号4000084）。分析可见，泵送混凝土即便在加入了3.43Kg的高效减水剂后其用水量仍然增加了约20Kg、水泥量增加了约40Kg（砂、石总量基本持平）。我们知道，高效减水剂的减水率可达20%以上，如果泵送混凝土中未掺用高效减水剂则用水量和水泥用量会大更多，分析说明在混凝土中掺用相应外加剂对水泥用量影响是很大的。
目前，冷却塔施工混凝土多为大体积、大灰量，故多采用机械泵送以提高施工进度。所以，在冷却塔混凝土中合理掺用不同的外加剂，可以减小水泥用量、降低施工材料成本，这是我们在冷却塔混凝土施工时必须重视的问题。
5 结论
水泥生产能源消耗大、环境污染高，我们通过总结冷却塔混凝土与一般建筑结构混凝土的不同之处，分析、比较了粉煤灰及不同外加剂在冷却塔混凝土施工中的应用特点。总结出在冷却塔混凝土施工中应大力提倡掺用粉煤灰、外加剂，以减少水泥用量、提高混凝土性能、保证混凝土施工质量、降低混凝土施工成本，具社会经济、环境效益。
参考文献
1、建筑施工手册.北京:中国建筑工业出版社,2004
2、侯君伟.建筑工程混凝土结构新技术应用手册.北京.中国建筑工业出版社,2001.9
【关键词】外加剂、冷却塔混凝土、应用
1 引言
火力发电厂冷却塔工程因其结构的特殊性，混凝土中水泥、掺合料及外加剂的使用直接影响着混凝土的施工质量及成本，是在施工中应重视的问题。混凝土的性能取决于组成材料的性能，水泥材料及用量是最直接影响混凝土性能的因素。虽然外加剂所占比重很小, 但对混凝土的性能却影响很大, 直接影响着水泥用量，能够明显改善混凝土坍落度、调节凝结时间, 提高混凝土施工性能或节约成本，外加剂的合理掺用对施工成本起着重要的作用。
2 冷却塔混凝土的特点
冷却塔主体筒壁属薄壁结构，基础部位均为大体积混凝土施工，强度等级多为C20～C35甚至C40，这就决定了其水泥用量比一般建筑结构工程混凝土的用量要高。冷却塔混凝土与一般结构工程混凝土不同，它除强度要求外，还要根据其所处部位和工况条件，需分别满足抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗风化和抗侵蚀等要求。其有如下特点：
1) 工程量大，工期长，施工条件困难，易受地质、水文、气象等自然条件的限制。
2) 温度控制要求严格。环型基础属大体积混凝土，通常需要分段浇筑，为防止混凝土结构产生温度裂缝，保证建筑物的整体性，必须根据当地气温条件对混凝土采取严格的温度控制、表面保护等技术措施。
3) 应优先使用散装水泥。目前我国的建筑业施工主要使用袋装水泥，而冷却塔防水混凝土则应优先使用散装水泥。使用散装水泥可以方便施工、降低成本、改善环境、满足大规模浇筑需求，是技术成熟、可靠性高的施工技术。
4) 冷却塔混凝土中应加入掺合料，混凝土通常由胶凝材料、骨料、砂和水等组成。混凝土中加入掺合料后，可以降低水化热，抑制碱骨料反应，节约水泥、降低成本，综合经济效益显著。
5) 冷却塔混凝土中必须掺外加剂。近十多年来，混凝土外加剂技术飞速发展，品种越来越多，性能越来越好，技术也越来越完善，目前一些相关施工规范中明确规定了在混凝土中必须掺相应外加剂。
6) 施工机械化程度高。由于冷却塔混凝土本身所具有的工程量大的特点，为了保证施工质量和工期，必须采用机械化的施工手段，选择技术先进、经济合理的施工方案。目前，混凝土浇筑施工多采用泵送来完成大体积混凝土施工。
3 冷却塔混凝土中外加剂的掺用特点
《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)中明确规定“水工混凝土中必须掺加适量的外加剂”。混凝土中掺入外加剂后，能够改善混凝土和易性，利于泵送和振捣，提高混凝土物理力学性能如抗冻性、抗渗性和耐久性等，可以增强混凝土适应环境的能力。从成本上看，掺用外加剂后可降低混凝土中水泥用量，直接降低材料成本。
目前常用的外加剂类型有：引气类、减水类、早强类、缓凝类、泵送类、抗冻类等，这些外加剂在冷却塔混凝土上的使用有如下特点：
1) 引气类外加剂适用于抗冻、抗渗混凝土，即冷却塔结构各部位混凝土上，尤其在筒壁工程上。
2) 泵送类和缓凝类外加剂适用于冷却塔环型基础、水塔环梁等大体积混凝土施工上，尤其在炎热气候条件下，大面积浇筑时可避免或减少冷缝产生、延缓混凝土凝结时间，提高混凝土施工质量。
3) 防冻类、早强类外加剂适宜于混凝土施工时温度较低、且需提高施工进度的部位。如冷却塔筒壁施工往往要4、5个月甚至跨越时间更长，极有可能经历冬季施工，这就有可能要在混凝土中加防冻剂。而翻模施工法在拆模及浇筑时对混凝土又有一定强度要求，应在混凝土中加入早强类外加剂以提高混凝土早期强度，以满足施工进度需要。
4) 膨胀剂、抗裂防渗剂等外加剂适合于大体积混凝土及结构易出现裂缝的部位，如环型基础、池壁的施工。它以补偿收缩的原理来减小混凝土出现裂缝的概率及程度，可以提高混凝土防水、防渗能力。
5) 减水类外加剂适用于各类混凝土施工，其本质是减少混凝土用水量。在水胶比一定的条件下，降低用水量也即降低了水泥用量。外加剂减水率的大小直接影响着水泥用量，当然也间接影响了混凝土施工成本。
在冷却塔工程实践中，通常几种外加剂配合使用以满足施工各方面的需要，或采用复合型外加剂，其同时具有两项或多项影响混凝土性能的参数，如引气减水剂、早强減水剂、高效缓凝减水剂、复合防冻泵送剂、早强防冻剂等等。混凝土设计参数不同首先会影响外加剂掺量，同时水泥产品的地域性差异（如水泥稳定性、达到同类产品标准值的高低差异、水泥的富余系数不同等）也会影响同一品种外加剂在不同项目混凝土上的掺量，在降低水泥用量方面会有很大差异。应根据外加剂材料性能及工程实际情况，如混凝土强度及抗冻、抗渗要求及采用机械、浇筑方法等特点选用，掺用时外加剂的掺量首先应按生产厂家的推荐掺量执行，同类型外加剂因生产厂家不同，其产品原料、配比、用量不同直接导致了其性能上的差异，也间接影响混凝土施工成本。一般地，外加剂产品使用说明书上都会提供一个掺量范围（例如山西凯迪的KDNOF-5引气减水剂掺量为0.3～0.7%），这个掺量范围使其产品在使用前必须先进行试验。不同的外加剂掺量直接影响着混凝土减水率、引气量、抗冻性、抗渗性及耐久性等混凝土物理性能，通过试验才能最终确定一个适合施工的掺用比例。
这些都是在冷却塔混凝土掺用用外加剂施工时需要综合考虑的问题，合理选用外加剂才能在保证混凝土性能、提高混凝土质量的同时降低水泥用量、降低成本。
4 外加剂对水泥用量的影响
以冷却塔常用C30混凝土掺入高效减水剂为例，见《电力建设工程预算定额》建筑工程（2006年版）“混凝土配合比（中砂、碎石最大粒径20mm、此规格为常用规格)”，现浇与泵送C30混凝土的水泥用量分为413Kg（定额编号4000022）、454Kg（定额编号4000084）。分析可见，泵送混凝土即便在加入了3.43Kg的高效减水剂后其用水量仍然增加了约20Kg、水泥量增加了约40Kg（砂、石总量基本持平）。我们知道，高效减水剂的减水率可达20%以上，如果泵送混凝土中未掺用高效减水剂则用水量和水泥用量会大更多，分析说明在混凝土中掺用相应外加剂对水泥用量影响是很大的。
目前，冷却塔施工混凝土多为大体积、大灰量，故多采用机械泵送以提高施工进度。所以，在冷却塔混凝土中合理掺用不同的外加剂，可以减小水泥用量、降低施工材料成本，这是我们在冷却塔混凝土施工时必须重视的问题。
5 结论
水泥生产能源消耗大、环境污染高，我们通过总结冷却塔混凝土与一般建筑结构混凝土的不同之处，分析、比较了粉煤灰及不同外加剂在冷却塔混凝土施工中的应用特点。总结出在冷却塔混凝土施工中应大力提倡掺用粉煤灰、外加剂，以减少水泥用量、提高混凝土性能、保证混凝土施工质量、降低混凝土施工成本，具社会经济、环境效益。
参考文献
1、建筑施工手册.北京:中国建筑工业出版社,2004
2、侯君伟.建筑工程混凝土结构新技术应用手册.北京.中国建筑工业出版社,2001.9