预拌混凝土添加剂对混凝土性能的影响探究论文_贺云鹤

预拌混凝土添加剂对混凝土性能的影响探究论文_贺云鹤

淮安运杰建材有限公司 江苏淮安 223001

摘要:预拌混凝土添加剂的使用效果直接影响建筑工程的建设质量,混凝土泌水、混凝土开裂、混凝土坍落、水泥浆分层离析等质量问题均可能出现。如何保证预拌混凝土添加剂使用的科学合理,是文章围绕预拌混凝土添加剂对混凝土性能影响开展具体研究的意义所在。

关键词:预拌混凝土;混凝土性能;添加剂

1常用的混凝土添加剂品种及作用

膨胀剂、防水剂、引气剂、速凝剂、减水剂、缓凝剂、早强剂均属于常用的混凝土添加剂品种,其中膨胀剂可使混凝土体积发生膨胀;防水剂可降低砂浆、混凝土透水性;引气剂可提高混凝土耐久性与抗冻性;速凝剂可迅速硬化混凝土;减水剂可减少混凝土拌和用水;缓凝剂可实现混凝土水泥水化反应的延缓;早强剂可提升混凝土早期强度。高效减水剂与缓凝剂属于预拌混凝土常用添加剂代表,二者的特点及作用①高效减水剂。较高的流动性会直接影响预拌混凝土的运输,为满足运输需要,需采用高效减水剂最大限度去除混凝土中的水分,以此应对其流变性能。此外高效减水剂还能减少单位水泥用量、降低裂缝问题发生概率,提升预拌混凝土性能。②缓凝剂。凝结时间过长属于混凝土的固有特点,但很多建筑工程对混凝土的速干性能存在较高要求,因此预拌混凝土需针对性应用缓凝剂,以此延长混凝土凝结时间,并降低水泥水化速度和水化热。缓凝剂的使用可保证预拌混凝土在较长时间内保持塑性,较好满足特定建筑工程需要。

2混凝土外加剂的影响

2.1高效减水剂

高效减水剂外加剂使用最广泛,即在混凝土内,添加一定减水剂,增大坍落度,改善和易性,很大程度避免混凝土坍落度问题,节约成本。在具体实施过程中,如何控制减水剂超标的问题是重点,一旦过量,会造成混凝土早期强度设计不达标,甚至有无法凝固的现象。因此需严格依照相关标准,在实际加入前要进行试配,以确定最佳掺入量,以保证混凝土质量。研究发现,以分子结构聚羧酸系为高效减水剂为例,其对混凝土的强度、抗裂性能得到改善,同时对混凝土当中的干缩、绝热温升等特性的影响很小。

2.2缓凝剂

无机缓凝剂、有机缓凝剂是两大缓凝剂类型。无机缓凝剂是与混凝土发生反应,在混凝土表面形成一种难溶的薄膜,达到延缓混凝土凝结时间的目的;有机缓凝剂能附着于混凝土表面,当混凝土在水化硬化过程中,能附着在新物质上,且保证其稳定从而改变晶体的内部结构。以上两种反应机理均能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,可保持混凝土较长时间的塑性,如果缓凝剂和减水剂一起使用,可增强混凝土强度。

2.3早强剂与防冻剂

常用的早强剂:无机盐复合物、水溶性有机化合物类(如三乙醇胺)、强电解质无机盐类等,三乙醇胺是最常见的早强剂。将早强剂与混凝土混合,形成反应,提高密实度,减少孔隙率,从而增强早期强度。加入一定量早强剂也有缺点,虽使得其表面的早期强度提高了,但也减少了混凝土中胶体含量,从而增加结晶体含量,使其弹性模量不达标。借助于防冻剂,改善混凝土的冰点,促进混凝土水化效果,达到预期的强度。但在具体过程中,选用途选择合适的防冻剂。当前常见的部分早强剂中,由于其存在氯离子,对金属具有腐蚀性,会影响当中的钢筋,使得混凝土出现裂纹。因此涉及到含氯外加剂时,需配合一定量的阻锈剂。

2.4引气剂

引气剂主要目的是当混凝土搅拌时,形成封闭的小气泡,改善混凝土混拌与耐久性。研究发现,当水泥用量等于坍落度时,引入不同掺比的引气剂,随着加入引气剂增多,混凝土含气量以及相应抗压强度损失率不断增大;研究发现,含气量小于6%时,随着含气量的增加,抗压强度略有损失,但韧性增加。

3优化预拌混凝土性能的基本措施

1)合理应用复合添加剂。为优化预拌混凝土性能,必须重视复合添加剂的合理应用,以此保障混凝土内部分子作用力。

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2)合理控制搅拌时间。为保证预拌混凝土搅拌与混合的最佳效果,需合理控制添加剂含量,基于实际配比的搅拌时间动态控制也需要得到重视。

3)提高添加剂活性。为保证添加剂更好服务于预拌混凝土,需重点保证添加剂活性,必要时可采用添加部分活性剂的方式提高预拌混凝土性能。

4)关注生产、施工环节。为保证预拌混凝土添加剂使用效果,要重视生产与施工环节,采取针对性应对措施,更好满足建筑工程实际需要。

4预拌混凝土外加剂选用要点

1)结合建筑工程实际情况。预拌混凝土的外加剂选用必须结合建筑工程实际情况,工程施工季节、施工工艺、浇筑部位、浇筑体积,混凝土强度等级、弹性模量、耐久性、抗冻融性、抗渗性均需要在添加剂使用中得到体现。如建筑工程冬季施工需要大量应用高强度预拌混凝土,优先选用聚羧酸减水剂,而非萘系减水剂,由于后者在低温下易结晶,预拌混凝土性能会受到直接影响。

2)结合原材料品质。预拌混凝土的原材料直接影响其性能,如原材料存在供应来源复杂、级配不好、砂石含泥高等特点,为避免预拌混凝土出现性能波动,应选用萘系高效减水剂作为添加剂,而如果选用聚羧酸高性能减水剂,预拌混凝土生产必须频繁调节用水量与外加剂掺量,这不仅会提高生产控制难度,预拌混凝土也很容易出现和易性、离析、泌浆等问题。

3)合理使用外加剂。在预拌混凝土外加剂的具体使用中,新投入使用的外加剂必须进行混凝土强度及和易性、水泥适应性试验,同时还应关注可能影响外加剂使用性能的因素,如砂子含泥量和粒级、粉煤灰含碳量和细度、矿粉组分和细度等,外加剂的最佳掺量控制、低温和冬季的预拌混凝土生产搅拌时间适当延长、30d未用外加剂的重新试验同样需要得到重点关注,这类外加剂使用要点可更好满足预拌混凝土的性能控制需要。

5混凝土外加剂的发展方向分析

(1)外加剂趋向多功能型发展。混凝土材料的施工性存在多样性特征,在一定程度上决定混凝土材不仅要做到早强,也要根据实际情况与需求控制塌落度,提升混凝土结构的耐久性。这就需要利用多功能型外加剂进行混凝土性能改善,以满足建筑工程混凝土材料使用需求。在此过程中,一方面需要加强聚羧酸系高性能外加剂合成工艺研究力度,如利用甲基丙烯酸-聚乙二醇单甲醚酯大单体、马来酸酐等合成具有降粘贴性、低收缩性的聚羧酸系高性能减水剂;另一方面注重外加剂科学搭配,达到“1+1>2”应用效果,如“聚羧酸减水剂+木质素磺酸盐减水剂”科学搭配,促进二者优势共同发挥,增强添加剂使用效果。

(2)外加剂趋向节能环保型发展。基于外加剂使用量、需求量的不断增加,加强外加剂制备工艺研究,以工艺升级驱动外加剂创新发展成为新时期外加剂行业发展的客观要求。在此背景下,一些新技术(如微波合成技术、粉体聚羧酸系减水剂生产技术、离心式喷雾干燥技术等)得以产生与应用,在保证外加剂质量达标的同时,节约成本与能源。

(3)外加剂趋向创新型发展。针对当前外加剂应用过程中存在的不足,包括无机型外加剂效能低且不利影响大、外加剂应用下混凝土塌落度损失问题、外加剂原材料新来源问题等。需以创新发展理念为指导进行新品种研发,促进低成本、可再生资源在外加剂研制中的应用,实现有机型外加剂向无机型外加剂、复合型外加剂方向发展等。

6结语

预拌混凝土添加剂对混凝土性能的影响较为明显,合理应用复合添加剂、提高添加剂活性、结合建筑工程实际情况、合理使用外加剂是保障混凝土性能稳定的重要路径。为保证外加剂更好地服务于预拌混凝土,外加剂合格供应商的合理选择、各类新型外加剂的针对性应用同样需要得到重点关注。

参考文献

[1]张安林,李紫薇.浅谈水泥基渗透结晶型防水添加剂对混凝土性能的影响[J].四川建材,2019,45(2).

[2]陈周与.一起因外加剂使用不当造成的预拌混凝土质量事故原因分析及其加固处理方法[J].建筑技术开发,2014,41(3).

论文作者:贺云鹤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/12

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