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摘 要:本文回顾混凝土外加剂的历史发展的状况,并介绍常用的混凝土外加剂的分类,分析使用混凝土外加剂的重要性,同时总结使用外加剂的注意事项。
关键词:混凝土外加剂;发展及用;意义。
近几年来,我国在外加剂行业的科研队伍不断得发展壮大,生产企业数量不断增加,新产品也在不断进行研制开发,同时应用领域不断拓展及扩大,则外加剂行业成为经济建设中不可替代的一股新生力量,在此同时,外加剂在应用技术方面也得到了迅速快捷发展。
一、混凝土外加剂的种类
按其化学成分,混凝土外加剂可分为以下的几类:(1)减水剂:具有增大混凝土的流动性,改善混凝土和易性等特性,比如糖蜜、木质素磺酸钙等普通的减水剂、高效的减水剂、早强的减水剂、缓凝的减水剂、引气的减水剂等等。(2)早强剂:可提高混凝土早期的强度,并降低了水泥的用量,缩短了养护时间,比如氯化钙、氯化钠等普通的强剂。(3)抗冻剂:具有降低混凝土冻结的温度,并促进混凝土在0℃以下强度的增长的性能,比如亚硝酸钠、氯化钠、氯水、尿素、碳酸钾等。(4)速凝剂:可使水泥的水化反应速度加快,并促使混凝土迅速凝结和硬化,比如铝氧熟料、铝酸钠及水玻璃溶液等等。(5)缓凝剂:可达到延长混凝土的凝结时间同时降低水化热的目的,比如石膏、酒石酸钾钠、酒石酸等等。(6)引气剂:可在混凝土引入大量均匀封闭的微小气泡时改善混凝土和易性,同时提高混凝土的抗冻性及耐久性等特质,比如脂肪醇、烷基磺酸钠、松香酸钠等等。(7)消泡剂(或去泡剂):可以抑制或消除混凝土中的过多有害气泡,比如有机硅、聚氧乙烯、磷酸脂等等。(8)膨胀剂:可在混凝土硬化的过程中,通过体积膨胀来达到补偿混凝土适当收缩,同时在限制条件下出现适宜的自应力的目的,比如氧化镁、氧化钙、明矾石、石膏等。(9)防水剂:能够增加混凝土的密实性并提高抗渗性,可对水泥有一定的促凝作用以及提高强度,比如氟硅酸盐、沥青乳液、粉煤灰、硅藻土、松香等。(10)密实剂:在新拌混凝土形成胶状的悬浮颗粒,将硬化混凝土内毛细通道堵塞,也可提高密实性,比如三乙醇胺等物质。
除此之外,还有耐蚀剂、泵送剂、防辐射剂、碱-骨料反应抑制剂、钢筋防锈剂之类的外加剂。
二、使用混凝土外加剂的必要性
当代最大的人造建筑材料即为水泥混凝土,扮演着宛如人类食品中调料的角色,入汤则鲜,入药则灵。近年来在我国发展较快的一项混凝土技术是混凝土外加剂技术,也是混凝土发展史上继预应力混凝土、钢筋混凝土之后的第三次质的飞跃。用它可以改善混凝土性能,不但节省水泥及能源,还能提高施工速度及施工质量,同时改善工艺及劳动条件,有投资见效快捷,社会效益和经济效益显著,利用现有的施工条件就可推广应用等特点。
在使用外加剂之后,可获得节省水泥与能源、提高强度、加快模板、缩短工期及预制场地的周转、并改善混凝土的性能。
在混凝土中,其发展科学和技术的目的是使其达到节能、耐用、高强度和高流动性的特点。为了实现这些目标,外加剂的使用是非常重要的。混凝土外加剂的推广和应用,是混凝土发展历史的一个重大突破。新结构与新施工技术中要求混凝土拥有调凝、早强、高强、大流动性水化热低、低脆性、轻质及高耐久性等特性,同时还要求配制能耗较低、低成本、适用于快速泵送施工和经济良好等特点。以上材料与工艺目的的实现,都是离不开混凝土外加剂的。混凝土外加剂在当今,已成为混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五组成部分了,它的广泛应用被视为混凝土发展史上的又一次技术的进步。
伴随着建筑事业的不断发展前进,混凝土的用途越来越广泛,对于混凝土的要求越来越多也越来越高,其中,采用外加剂方法改善混凝土性能是一种最简单有效的方法。在世界上發达国家外加剂使用都很普遍,甚至有不掺外加剂被认为是一种严重的浪费现象的说法。
三、使用外加剂应注意的事项
1、要根据工程特点去选用合适外加剂:虽说几乎各种混凝土都可以掺用混凝土外加剂,但我们必须根据工程的需要、施工的条件及施工工艺等来选择合适的混凝土外加剂。
2、需注意外加剂质量:在关注外加剂的质量方面,除了关注某些厂家不注意原材料质量的控制,以假乱真,粗制滥造,或提供伪劣产品之外,对于质量较好的产品也应注意某些细节,比如应详细了解产品实际的性能,仔细观看生产厂所提供的技术资料与应用说明。粉剂产品之中,其中有些由于烘干不彻底或包装不符合要求而受潮损坏,导致产品中的固体含量大都在 75%~80%上下,在这种情况下,切勿将固体物质以 100%用作计算掺量依据。
3、要注意水泥品种选择:原材料中,水泥对于外加剂的影响是最大的,不同品种的水泥,会影响减水剂减水与增强效果,尤其是对减水效果影响更加明显。
4、本着确保工程质量的原则,需要在使用前根据现有的标准进行试验,如在使用减水剂前试验其是否是匀质的,待测的量分为两项,分别为表面张力和含固量。如果表面张力不容易测量,起泡性也是可以代替的,接着对减水剂混凝土进行检验,测试其性能。为了知道减水剂混凝土的性能,常规上需要测定 4 项:坍落度损失、减水率、含气量和抗压强度。
5、根据不同的用途改变对外加剂的掺量,即使是同一种外加剂,加入的掺量不同会导致性质的不同影响其用途。如果掺量偏高,造成经济的损失浪费不说,更会使生产的产品面临质量不好的风险。特别需要强调的是对于有引气、缓凝功能的减水剂,千万不能超掺量。比方说,掺入木钙的量在水泥重量的比重如果高于0.5%,将导致多余空气进入减慢初凝的速度,混凝土会很容易变形。如果加入的高效减水剂太少,将无法达到高效能效果。反之(>1.5%),质量会被沁水的问题造成影响。大家都知道过量的氯盐会引起钢筋锈蚀,所以对其有限制。温度也影响防冻剂的掺量,根据所需强度效果的不同可以参照规定来确定掺量。仅仅对减水剂就有许多影响因素,如掺加方法、水泥品种、拌合物的初始流动性及养护制度等。可想而知影响外加剂掺量的因素该有多少了。
6、因为搅拌混凝土的时候,如何掺加外加剂对外加剂的使用效果起着很大的作用,所以需要采用适宜的掺加方法。就减水剂而言掺加方法可以粗略的分为4种:在拌合水之前掺入的先掺法、与拌合水同时掺入的同掺法、在搅拌过程中减水剂滞后于水 2~3min 加入的滞水法、在拌合后经过一定的时间才按 1 次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中,再经 2 次或多次搅拌的后掺法。如何掺加将决定你收到的效果,由于作用机理的差异,不同的减水剂的掺加方法都有区别。使用萘系高效减水剂的时候最好采用后掺法,这样可以防止其被水泥种的 C3A、C4AF 矿物成分选择性吸附。由于钙类减水剂的大分子保护作用,改变掺加方法对于木钙类减水剂的影响作用很小。怎样掺加减水剂主要由水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、掺加时间及复合的其它外加剂来决定。试拌是真正进行实验前的最好选择。
7、按普通方法对那些对于混凝土配合比没有特殊要求的外加剂。但是如果需要减水或节约水泥时就需要适当的改变砂率、水泥用量、水灰比等一些因素。
四、结语
归结起来,混凝土外加剂因其种类丰富,量少效果大,改良能力强的优越特点在施工生产中扮演者越来越重要的角色,日益增多的视线已经投到除水泥、砂、石和水以外的起着重大作用的“基本材料”——外加剂的身上。研究和应用外加剂,促进混凝土施工技术的发展以及新品种混凝土的发展。
参考文献
[1]张曰政 秦佳鑫;混凝土外加剂及其应用初探[J];价值工程;2010年03期
[2]张琨;浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性[J];现代物业(上旬刊);2011年07
关键词:混凝土外加剂;发展及用;意义。
近几年来,我国在外加剂行业的科研队伍不断得发展壮大,生产企业数量不断增加,新产品也在不断进行研制开发,同时应用领域不断拓展及扩大,则外加剂行业成为经济建设中不可替代的一股新生力量,在此同时,外加剂在应用技术方面也得到了迅速快捷发展。
一、混凝土外加剂的种类
按其化学成分,混凝土外加剂可分为以下的几类:(1)减水剂:具有增大混凝土的流动性,改善混凝土和易性等特性,比如糖蜜、木质素磺酸钙等普通的减水剂、高效的减水剂、早强的减水剂、缓凝的减水剂、引气的减水剂等等。(2)早强剂:可提高混凝土早期的强度,并降低了水泥的用量,缩短了养护时间,比如氯化钙、氯化钠等普通的强剂。(3)抗冻剂:具有降低混凝土冻结的温度,并促进混凝土在0℃以下强度的增长的性能,比如亚硝酸钠、氯化钠、氯水、尿素、碳酸钾等。(4)速凝剂:可使水泥的水化反应速度加快,并促使混凝土迅速凝结和硬化,比如铝氧熟料、铝酸钠及水玻璃溶液等等。(5)缓凝剂:可达到延长混凝土的凝结时间同时降低水化热的目的,比如石膏、酒石酸钾钠、酒石酸等等。(6)引气剂:可在混凝土引入大量均匀封闭的微小气泡时改善混凝土和易性,同时提高混凝土的抗冻性及耐久性等特质,比如脂肪醇、烷基磺酸钠、松香酸钠等等。(7)消泡剂(或去泡剂):可以抑制或消除混凝土中的过多有害气泡,比如有机硅、聚氧乙烯、磷酸脂等等。(8)膨胀剂:可在混凝土硬化的过程中,通过体积膨胀来达到补偿混凝土适当收缩,同时在限制条件下出现适宜的自应力的目的,比如氧化镁、氧化钙、明矾石、石膏等。(9)防水剂:能够增加混凝土的密实性并提高抗渗性,可对水泥有一定的促凝作用以及提高强度,比如氟硅酸盐、沥青乳液、粉煤灰、硅藻土、松香等。(10)密实剂:在新拌混凝土形成胶状的悬浮颗粒,将硬化混凝土内毛细通道堵塞,也可提高密实性,比如三乙醇胺等物质。
除此之外,还有耐蚀剂、泵送剂、防辐射剂、碱-骨料反应抑制剂、钢筋防锈剂之类的外加剂。
二、使用混凝土外加剂的必要性
当代最大的人造建筑材料即为水泥混凝土,扮演着宛如人类食品中调料的角色,入汤则鲜,入药则灵。近年来在我国发展较快的一项混凝土技术是混凝土外加剂技术,也是混凝土发展史上继预应力混凝土、钢筋混凝土之后的第三次质的飞跃。用它可以改善混凝土性能,不但节省水泥及能源,还能提高施工速度及施工质量,同时改善工艺及劳动条件,有投资见效快捷,社会效益和经济效益显著,利用现有的施工条件就可推广应用等特点。
在使用外加剂之后,可获得节省水泥与能源、提高强度、加快模板、缩短工期及预制场地的周转、并改善混凝土的性能。
在混凝土中,其发展科学和技术的目的是使其达到节能、耐用、高强度和高流动性的特点。为了实现这些目标,外加剂的使用是非常重要的。混凝土外加剂的推广和应用,是混凝土发展历史的一个重大突破。新结构与新施工技术中要求混凝土拥有调凝、早强、高强、大流动性水化热低、低脆性、轻质及高耐久性等特性,同时还要求配制能耗较低、低成本、适用于快速泵送施工和经济良好等特点。以上材料与工艺目的的实现,都是离不开混凝土外加剂的。混凝土外加剂在当今,已成为混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五组成部分了,它的广泛应用被视为混凝土发展史上的又一次技术的进步。
伴随着建筑事业的不断发展前进,混凝土的用途越来越广泛,对于混凝土的要求越来越多也越来越高,其中,采用外加剂方法改善混凝土性能是一种最简单有效的方法。在世界上發达国家外加剂使用都很普遍,甚至有不掺外加剂被认为是一种严重的浪费现象的说法。
三、使用外加剂应注意的事项
1、要根据工程特点去选用合适外加剂:虽说几乎各种混凝土都可以掺用混凝土外加剂,但我们必须根据工程的需要、施工的条件及施工工艺等来选择合适的混凝土外加剂。
2、需注意外加剂质量:在关注外加剂的质量方面,除了关注某些厂家不注意原材料质量的控制,以假乱真,粗制滥造,或提供伪劣产品之外,对于质量较好的产品也应注意某些细节,比如应详细了解产品实际的性能,仔细观看生产厂所提供的技术资料与应用说明。粉剂产品之中,其中有些由于烘干不彻底或包装不符合要求而受潮损坏,导致产品中的固体含量大都在 75%~80%上下,在这种情况下,切勿将固体物质以 100%用作计算掺量依据。
3、要注意水泥品种选择:原材料中,水泥对于外加剂的影响是最大的,不同品种的水泥,会影响减水剂减水与增强效果,尤其是对减水效果影响更加明显。
4、本着确保工程质量的原则,需要在使用前根据现有的标准进行试验,如在使用减水剂前试验其是否是匀质的,待测的量分为两项,分别为表面张力和含固量。如果表面张力不容易测量,起泡性也是可以代替的,接着对减水剂混凝土进行检验,测试其性能。为了知道减水剂混凝土的性能,常规上需要测定 4 项:坍落度损失、减水率、含气量和抗压强度。
5、根据不同的用途改变对外加剂的掺量,即使是同一种外加剂,加入的掺量不同会导致性质的不同影响其用途。如果掺量偏高,造成经济的损失浪费不说,更会使生产的产品面临质量不好的风险。特别需要强调的是对于有引气、缓凝功能的减水剂,千万不能超掺量。比方说,掺入木钙的量在水泥重量的比重如果高于0.5%,将导致多余空气进入减慢初凝的速度,混凝土会很容易变形。如果加入的高效减水剂太少,将无法达到高效能效果。反之(>1.5%),质量会被沁水的问题造成影响。大家都知道过量的氯盐会引起钢筋锈蚀,所以对其有限制。温度也影响防冻剂的掺量,根据所需强度效果的不同可以参照规定来确定掺量。仅仅对减水剂就有许多影响因素,如掺加方法、水泥品种、拌合物的初始流动性及养护制度等。可想而知影响外加剂掺量的因素该有多少了。
6、因为搅拌混凝土的时候,如何掺加外加剂对外加剂的使用效果起着很大的作用,所以需要采用适宜的掺加方法。就减水剂而言掺加方法可以粗略的分为4种:在拌合水之前掺入的先掺法、与拌合水同时掺入的同掺法、在搅拌过程中减水剂滞后于水 2~3min 加入的滞水法、在拌合后经过一定的时间才按 1 次或几次加入到具有一定含量的混凝土拌合物中,再经 2 次或多次搅拌的后掺法。如何掺加将决定你收到的效果,由于作用机理的差异,不同的减水剂的掺加方法都有区别。使用萘系高效减水剂的时候最好采用后掺法,这样可以防止其被水泥种的 C3A、C4AF 矿物成分选择性吸附。由于钙类减水剂的大分子保护作用,改变掺加方法对于木钙类减水剂的影响作用很小。怎样掺加减水剂主要由水泥品种、减水剂品种、减水剂掺量、掺加时间及复合的其它外加剂来决定。试拌是真正进行实验前的最好选择。
7、按普通方法对那些对于混凝土配合比没有特殊要求的外加剂。但是如果需要减水或节约水泥时就需要适当的改变砂率、水泥用量、水灰比等一些因素。
四、结语
归结起来,混凝土外加剂因其种类丰富,量少效果大,改良能力强的优越特点在施工生产中扮演者越来越重要的角色,日益增多的视线已经投到除水泥、砂、石和水以外的起着重大作用的“基本材料”——外加剂的身上。研究和应用外加剂,促进混凝土施工技术的发展以及新品种混凝土的发展。
参考文献
[1]张曰政 秦佳鑫;混凝土外加剂及其应用初探[J];价值工程;2010年03期
[2]张琨;浅谈混凝土外加剂与水泥的适应性[J];现代物业(上旬刊);2011年07