摘要：笔者主要从事一级公路及城市主干道的施工，从事行业接近20年，参加过的工程有省、国道的改造，路基路面的施工，城市主干道的施工，主要是特殊路基的处理，路基路面的施工，桥涵的施工。本文主要从外加剂概念，外加剂作用以及与混凝土兼容性存在在问题等方面开展讨论了本文主题，旨在与同行探讨学习，共同进步。
关键词：混凝土、外加剂、原材料、适应性
一、外加剂概念
混凝土外加剂（英文：concrete admixtures）简称外加剂，是指在拌制混凝土拌合前或拌合过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。混凝土外加剂的掺量一般不大于水泥质量的5%。混凝土外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》的规定。
混凝土外加剂按其主要功能分为四类：
a.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
b.调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
c.改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
d.改善混凝土其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。
二、外加剂作用
最初使用外加剂，仅仅是为了节约水泥，随着建筑技术的发展，掺用外加剂已成为改善混凝土性能的主要措施。由于有了高效减水剂，大流动度混凝土、自密实混凝土、高强混凝土得到应用;由于有了增稠剂，水下混凝土的性能得以改善：由于有了缓凝剂，水泥的凝结时间得以延长，才有可能减少坍落度损失，延长施工操作时间：由于有了防冻剂，溶液冰点得以降低，或者冰晶结构变形不致造成冻害.才可能在负温下进行施工等。
总体来说，外加剂在改善混凝土的性能方面具有以下作用：a.可以减少混凝土的用水量.或者不增加用水量就能增加混凝土的流动度。b.可以调整混凝土的凝结时间。c.减少泌水和离析.改善和易性和抗水淘洗性。d.可以减少坍落度损失.增加泵送混凝土的可泵性。e.可以减少收缩.加入膨胀剂还可以补偿收缩。f.延缓混凝土初期水化热.降低大体积混凝土的温升速度，减少裂缝发生。g.提高混凝土早期强度.防止负温下冻结。h提高强度，增加抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。i控制碱一骨料反应.阻止钢筋锈蚀，减少氯离子扩散。j.制成其他特殊性能的混凝土。k.降低混凝土粘度系数等。
三、目前混凝土外加剂与原材料适应性存在的问题
然而.混凝土外加剂与原材料适应性一直以来在实际工程施工过程中受到广泛的关注。混凝土外加剂作为混凝土工程中主要的添加剂，提升成品混凝土的性能像力学性质和耐用性等，改善混凝土搅拌的环境、提高混凝土的搅拌能力。添加混凝土外加剂会使水泥形成过程中，损耗减少了，成品速率加快，在同样条件下，添加混凝土外加剂会减少成本，提高效率。
1、混凝土外加剂的适应性问题
外加剂的适应性是对于混凝土而言，在外加剂的计量添加条件一定的情况下，由于原材料的不同会产生不同的效果，甚至出现了阻碍混凝土的成形过程。现在我们为了解决混凝土适应性方面的问题，都是一味的在选择原材料或者是变化不同的实验方法入手，这样得出的结果我们可以临时的用上。但是这样只是表面上的成果，没有从整体上、宏观上对混凝土外加剂做进一步的研究工作，我们必须突破思维的局限，从整体上、动态的研究混凝土的形成过程和外加剂在其中的机理作用、影响的条件等方面，才能使混凝土技术发展。
2、混凝土外加剂适应性较差的具体表现
从实际工程施工中混凝土配合比实验和混凝土施工成果，混凝土外加剂的实验结果中适应性很差，混凝土拌和物出现了下列情况致使混凝土成品性能较差：
（1）新拌混凝土提前凝结的现象，像混凝土在表层会形成硬壳，这些不同寻常的现象影响了混凝土在工程中的使用状况；
（2）新拌混凝土的坍落度、含气量会迅速的减少，在实验过程当中：混凝土在形成的30min后，减少了超过半数的坍落，而经过60min后混凝土减少的坍落度为100%，损失了超过半数的含气量，使得整个工程的质量都下降了；
（3）混凝土会产生泌水、离析、分层等现象，像聚羧酸混凝土出现了难以凝结在一块，比较散乱，凝结过快，难以混拌混凝土，混凝土的四周都会渗出水来，致使难以最后浇灌建筑物；
（4）新拌混泥土坍落度难以提升的表现为混凝土浆骨难以形成一体，结合性能差，可能的原因之一是外加剂对水的亲和力较差；
（5）混凝土外加剂适应性比较差表现在加入混凝土外加剂后坍落度和含气量减少加剧，形成混凝土过程中，难以成型或者成型密度较小，混凝土强度较少过度，最后使得混凝土各个能力下降过多；
（6）大量混凝土都会加入缓凝剂，但是最终的结果不理想，在温度变化过大时候会出现混凝土开裂等现象。
所以，我们在选择混凝土外加剂的时候，应该充分的考虑其在不同的原材料中的适应性和混凝土最后的要求效果，首先我们应该开展其相关的适应性实验，依照《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T 5100-1999）中的规定我们要选出与原材料相适应的混凝土外加剂。
四、影响因素及改进措施
1.外加剂
（一）外加剂影响因素
（1）外加剂的使用量是外加剂好坏的主要标准，因为这是外加剂技术和经济效果高低的表现主要方面。外加剂的最佳使用量是经过参入混凝土的经验得来的，在使用过程中为了达到不同的效果可以不根据最佳掺量，像为了达到坍落度损失程度、渗水情况程度等等。
（2）外加剂的不同和掺量会使得混凝土所需要搅拌的时间不同，让其在搅拌过程中产生不同的效果，混凝土的凝固效果与时间也不同，从而使得混凝土的使用时间和硬化混凝土的性能不同。
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（3）外加剂自身结构和化学性质变化会影响外加剂的性能。混凝土外加剂表面活性的性质不同，致使混凝土对水泥土中的元素含量的吸附分散效果呈现不同的特性，这就致使外加剂对不同原材料的适应性问题。
（二） 改进的措施
在针对上述混凝土外加剂的影响因素下，可以根据相应的影响因素提出针对性的改进措施，来有效的改善混凝土外加剂的使用效果。相关改进措施如下：
（1）与外加剂供应商增加交流，外加剂厂家不能闭门造成，因为现在一般使用的原材料都是有施工单位所采购的，厂家可以随之混凝土原材料的不同外加剂的生产方式和配方可以随之改变，同时应当开展适应性实验，并且在混凝土的各个方面对外加剂进行评定。
（2）控制混凝土外加剂的碱含量。碱含量是混凝土关于可塑性比较低，外加剂含有碱量如果很多会使得混凝土的碱含量增高，致使混凝土的性能变差，像坍落度降低和凝结时间的减少，让外加剂使用效果不明显。
（3）厂家应当对其外加剂的使用方法详细描述，或者提供现场服务，在这过程中增加对外加剂的使用情况进行优化。在实际工程中，跟外加剂供应商沟通过后，要求根据针对工程中原材料的使用情况或者由于温度的变化，提供相应的外加剂的成分和制作方法，来提升实际工程施工中混凝土的质量。要达到工程要求的原材料适应性实验的指标有：
A、坍落度损失率：30min的损失率≤30%；60min 的损失率≤50%；
B、含气量的损失率：60min 的损失率≤35%；
C、初凝时间：10～15h。
2.骨料
（一）骨料影响因素
骨料颗粒比例只要配置适当，外加剂在混凝土的适应性就增加了。骨料级配要达到较好的级别，是由于细骨料完全配合了粗骨料，相互配合填满了骨料之间，而水泥浆体本应该包裹和填充骨料的数量变少，外加剂的效果也在其中加大了效果，其他的水泥浆体增加混凝土的流动性。如果骨料级配比较差，光使用外加剂也无事于补，因为没有多余的水泥浆体保证混凝土的流动性。与此同时，骨料中所含的裹粉和含泥量也是影响外加剂的物质之一，两者通常成反比的关系。
（二） 改进措施
（1）根据《水工混凝土施工规范》（DL/5144-2001）、《水工混凝土试验规程》 （SL352-2006）两个规范的要求，对原材料中的粗骨料应当严格按照规范进行加工、筛选等标准来选取，严格按照规范的步骤操作进行，以保证混凝土骨料在混凝土中的成形质量。在骨料选取过程中动态的调整其他原材料的比例，让骨料配合其他材料，进一步提高混凝土外加剂在混凝土中的作用；
（2）我们知道粗骨料的裹粉和含泥量跟外加剂的使用效果是反比的，所以应当减少粗骨料的裹粉和含泥量，可以采取清洗的方法减少其含量。一般说来，在实际工程施工中的骨料属于灰岩人工骨料，其在制作过程中对外加剂的效果有很大的影响，因为灰岩在筛分的过程中会出现非常多的裹粉和粉末，实际工程施工中在骨料的使用过程中应该对筛选过的人工粗骨料的粉尘含量采取清洗等程序，以降低含泥量。
A、D20、D40 粒径级含泥量控制标准：≤1.0%；
B、D80、D150(D120)粒径级含泥量控制标准：≤0.5%。
（3）细骨料也要控制在骨料中的含量，通常的，实际工程施工中应该将其限制的范围为：常态砼≤9%；碾压砼≤11%。这样就增加了外加剂的适应性。
五、外加剂在混凝土施工中的应用
（1）如减水剂、流化剂、泵送剂、灌浆剂等用于改进混凝土使用和易性的外加剂，此类型外加剂的主要作用机制在于不同程度地增加混凝土拌合物的流动性。建筑工程中，应用范围较大的是普通减水剂，在施工建筑中具有加快工程进度、节约水泥用量、提高工程质量等优势，在使用的过程中，如遇到温度较高的情况，则可使用缓凝减水剂。
（2）如需加强混凝土早期强度，可采用早强剂，如需加快混凝土凝结速度，可采用速凝剂，反之，如需减缓混凝土凝结速度，则采用缓凝剂。通常类似用于混凝土凝结硬化规律调节的外加剂时常与用于增加流动性的外加剂进行联合使用，这也是早强减水剂、速凝减水剂、缓凝减水剂等复合外加剂的由来。
（3）如加气剂、引气剂、阻锈剂、防水剂等用于改变混凝土物理性能、提高混凝土耐久性的外加剂，通常用于利用对混凝土中的空气含量进行调节来改变混凝土的物理性能。
（4）在冬季进行建筑施工作业时，如需加快混凝土水化硬化的速度、提高混凝土的早期强度，则可采用防冻剂掺入，不仅能够有效进行防冻，同时还可在一定成程度上提高混凝土的性能。
（5）在施工过程中，如遇到不便之处，需要增强钢筋耐蚀性能时，可采用除锈剂等。
（6）如模板脱模剂等无需添加至混凝土内的外加剂就是专门用于模板脱模的外加剂，可将其适量涂抹于预制构件的模板上，可有效增加模板的平整性及美观性。
结束语
通过实际工程施工中的原材料分析来看，混凝土外加剂与原材料的适应性有着多种原因。首先，混凝土外加剂与原材料的适应性问题是综合了物理化学问题、使用过程等多个方面；其次在混凝土原材料的组成的改变也会使得外加剂的效果有明显的变化，在这里，比较常见的规范要求是《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T 5100-1999）根据该规程中的相关规定，在使用混凝土之前，对外加剂的适应性做出定量和定性的分析实验，选出其中适应性表现最好的外加剂比例，进行进一步的混凝土配合，这才能满足现在施工单位使用混凝土的需求，保证混凝土在工程中的质量。
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论文作者:李楚斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/11
标签：混凝土论文; 外加剂论文; 骨料论文; 适应性论文; 原材料论文; 性能论文; 效果论文; 《基层建设》2016年30期论文;