摘要：当前，我国商品混凝土的应用已基本普及，外加剂的应用也促进了混凝土技术的发展，外加剂也解决了混凝土应用中的种种技术难题，如混凝土长距离、超高度输送，混凝土自密实成型，超大型混凝土结构的裂缝控制。由于我国混凝土材料资源分布不均匀，绿色环保也限制了部分地区砂石骨料资源的缺乏，许多地区不得不改用超细砂、机制砂及非连续级配的骨料，使商品混凝土在使用外加剂后达不到预期技术效果，混凝土质量下降。加之一些混凝土生产企业技术人员对混凝土外加剂的认识存在一定误区，应用不当，使用外加剂后问题频频出现。就此，本文对外加剂在商品混凝土应用中的问题展开探讨。
关键词：商品混凝土；外加剂；应用分析
1外加剂在商品混凝土应用中的问题分析
1.1减水剂的应用
混凝土外加剂中使用最广泛的是减水剂。对于坍落度相同的混凝土而言，混凝土搅拌中加入少量减水剂能减少混凝土拌和用水量。对于减水剂的发展经历可以简要地概括为：由早期的木质素磺酸盐到后来的聚合物高效减水剂（萘系和三聚氰胺系）再到目前的聚羧酸系高性能减水剂。在现代混凝土建筑物中使用最多、效率最好的高效减水剂是聚羧酸系减水剂。为了进一步提高商品混凝土的经济效益，混凝土生产企业都喜欢使用具有较高减水性能的减水剂以利于混凝土强度提高或大幅度减少水泥用量，降低生产成本。其实这是一个重大误区。因为减水虽然对提高混凝土抗压强度有利，但过度减水也会给混凝土抗折强度带来不利影响。虽然适量减水有利于降低混凝土收缩率，必须注意的是，混凝土配合比设计时，本已考虑到掺加减水剂的减水功能，一般设计水胶比都较低，如再大幅度减少用水量，反而加大混凝土干燥收缩，加大混凝土收缩率。商品混凝土在大幅度减少水泥用量时，虽然抗压强度未降低，但抗拉强度随着混凝土中硬化水泥石的体积减少而降低。由于水泥量的减少，混凝土水泥浆层太薄，还会使混凝土产生较多的微裂纹，当然，微裂纹对混凝土抗压强度影响不大，但对混凝土抗拉及其它性能影响都不可低估。胶凝材料的大幅度减少还会影响混凝土的弹性模量及徐变，使混凝土更易开裂。生产商品混凝土时，混凝土减水率及胶凝材料的用量必须全面考虑，绝不可无限制减水或过量减少胶凝材料。
1.2引气剂的应用
引气剂是一种掺入混凝土中可产生大量微小、细密、稳定气泡的外加剂，掺入后不但可以改善混凝土和易性、可泵性、流动性、粘聚性，更可以提高混凝土的抗冻、抗渗等耐久性能。商品混凝土掺用引气剂更可以防止混凝土中分散的水泥颗粒二次吸附，提高商品混凝土的保坍性能。目前引气剂已是商品混凝土外加剂中不可缺少的组份之一（其它为减水剂、缓凝剂）。在我国，虽然引气剂也已经大量应用，但仍有许多混凝土生产企业对引气剂的重大技术经济效益认识不足，只在一些有泵送、抗渗、抗冻等技术要求时才掺用。引气会影响混凝土强度那是指在混凝土同水灰条件下的试验结果，当含气量增加1%时，混凝土强度会降低4%~6%，而引气剂的掺入也会使混凝土减水率大大提高。笔者曾测试过掺萘系高效减水剂，混凝土减水率为15.5%时增加极少的引气剂后混凝土减水率达到20%以上，即减水率增大4.5%，一般情况下混凝土减水率每增大1%，混凝土强度会增大2%~4%。因此，只要严控引气剂的掺量，不但混凝土的强度不会降低，反而会提高。对于含气量的控制，国内许多试验表明，低强度等级混凝土控制含气量在5%，中等强度等级的混凝土控制在4%~5%，高强度等级的混凝土控制在3%，混凝土强度都不会降低。因为引气剂对于不同水灰比混凝土强度影响都不相同。考虑到引气剂的减水作用，配制商品混凝土外加剂时，减水剂母液可大幅度减少，经济效益可观。
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1.3缓凝剂的应用
现在国内外使用的缓凝剂大体可以分为两类，另一类是无机缓凝剂，一类是有机缓凝剂。无机缓凝剂是与混凝土发生反应，在混凝土表面生成一种难溶的薄膜达到延缓混凝土凝结时间的目的；有机缓凝剂不仅吸附在混凝土表面而且可以在水化硬化过程中吸附在新物质上，并使其稳定从而改变晶体的内部结构，两种反应机理都可以达到抑制混凝土性能的改变，延缓混凝土凝结时间。掺入一定量的缓凝剂，可以使混凝土保持较长时间的塑性性能，缓凝剂和减水剂共同使用可以提高混凝土强度。缓凝剂对混凝土早期强度会有一定的影响，对于工程施工进度可能不利。但是商品混凝土施工过量掺用缓凝剂不可取，在混凝土中缓凝剂过量使用，不但会影响混凝土早期强度发展，影响施工进度，由于混凝土长期塑性状态，在大气中风吹日晒，混凝土表面水分大量蒸发，加大了混凝土表面失水，产生较多的微裂缝，随着失水增多，裂缝向深处发展，混凝土孔隙内水的液面下降，产生的负压逐步增大，产生的收缩力使混凝土产生失水收缩。混凝土长期处于塑性状态更会产生泌水沉降，骨料和胶凝材料之间产生不均匀变形，据测试，长期处于塑性状态的混凝土，塑性收缩可达到1%，给混凝土质量造成极大的影响。
2外加剂的应用及发展趋势
外加剂的应用跟混凝土原材料是密切相关的。就混凝土原材料而言，粉煤灰质量越来越差，掺杂的杂质越来越多，脱硫灰、脱硝灰、浮黑灰在工程中的应用常见，工程质量事故频繁。水泥中掺杂的工业废渣、固体废弃物等混合材种类繁多，影响了与外加剂的适应性。天然优质河砂资源紧缺，现在混凝土企业常用的有0.315mm以下颗粒很少的细度模数3.2～3.6的粗砂，甚至还有绿豆砂之类的河砂。资源紧缺导致市场上的机制砂复杂多样，砂石含泥量普遍较高；针对胶材用量较低的中低标号混凝土，对保水粘聚性要求高的自密实混凝土，及使用级配差含粉少的粗砂混凝土，这三类混凝土易离析泌水；解决混凝土中含泥量高、离析泌水问题是行业应该重点解决的问题。
混凝土现有原材料差异性较大、原材料质量普遍偏差，混凝土中含泥量高、离析泌水问题突出，对外加剂的生产和应用提出了更高的要求，未来混凝土原材料将是复合型掺合料，优质机制砂作为细骨料为发展趋势。混凝土外加剂的发展趋势将是围绕新型环保、复合多功能型（抗泥型、粘度改性调节等）发展。从混凝土外加剂自身功能而言，应对不同工程建设需要，面对劣质材料、材料波动大等方面的挑战，混凝土外加剂的发展首先是不断克服自身缺点不足，力争开发出较功能型的减水剂，能够较好的适应原材料的变化，同时充分结合外加剂的理论与应用实践，不断摸索、积累经验。相信外加剂行业将会越来越规范，发展前景更加广阔。
结语
外加剂作为混凝土拌合物中重要组成材料之一，是实现混凝土高性能化的重要手段。通过添加适量的外加剂，可以提高混凝土的强度、改善混凝土的性能、减少水泥的用量。因此，科学地选择外加剂的种类、性能、用量对提高现代混凝土工程建设的质量具有重要作用。减水剂、引气剂、缓凝剂等在实际施工应用中应该把握合理用量与混凝土本身性能结合起来，改善混凝土的使用性能。
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论文作者:李存科1,郭脉新2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：混凝土论文; 外加剂论文; 强度论文; 减水剂论文; 商品论文; 性能论文; 用量论文; 《基层建设》2019年第8期论文;