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刍议混凝土的外加剂

2019-09-10张超

环球市场 2019年6期
关键词:减水剂外加剂水化

张超

摘要:以节省水泥材料、降低成本造价、加快施工进度、提升混凝土质量为目标,将适量的外加剂加入混凝土当中,确保混凝土性能与质量满足国家施工管理规范的标准与要求。实践中混凝土外加剂的类型丰富多样,包括:引气剂、防冻剂、缓凝剂、减水剂、早强剂等等,其功能和使用方法具有差异性。下文中,笔者将结合个人从事建筑工程项目施工管理的实践经验,分析建筑市场上常见的混凝土外加剂类型与功能,总结混凝土外加剂的应用效益。希望以此篇论文为同行业者提供建议和参考学习。

关键词:建筑工程项目;外加剂;混凝土;引气剂;防冻剂;缓凝剂;减水剂;早强剂

伴随国内社会主义特色市场经济的飞速发展,建筑产业的施工技术也在持续升级进步,例如混凝土外加剂的使用,一方面提高了建筑工程的施工質量,另一方面也提升了施工水平,节约了工程成本。

一、混凝土外加剂的综述

混凝土外加剂使用,能够有效提高混凝土材料的强度和耐久性能,从而提高工程项目的施工质量,同时还具有降低成本造价,节约建筑材料,提高施工效率和速度的积极作用;针对不同建筑工程项目的设计图纸和施工要求,选择不同类型的混凝土外加剂,以稳固混凝土框架结构,达到施工规范、项目规划质量监督的要求。

现阶段,国际上普遍使用混凝土外加剂的国家包括美国、挪威、澳大利亚和日本,上述国家里超过半数以上的混凝土工程项目中采用了外加剂;我国使用混凝土外加剂的历史较为短暂,混凝土外加剂在上世纪七十年代进入我国建筑市场,类型包括:速凝剂、糖蜜减水剂、木钙减水剂,等等。

二、混凝土外加剂的类型及功能分析

(一)减水剂

在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂。减水剂是阴离子表面活性剂,它们在混凝土中所起的表面活性作用。其作用机理为:水泥粒子对高效减水剂的吸附以及高效减水剂对水泥的分散作用,水泥加水转变成水泥浆后形成一种絮凝状结构。当减水剂分子被浆体中的水泥粒子吸附,即在其表面形成扩散双电层,成为一个个极性分子或分子团,憎水端吸附于水泥颗粒表面而亲水端朝向水溶液,形成单分子层或多分子层的吸附膜。这就降低了水的表面张力释放出絮凝体中被包裹的水分子。同时,出于表面活性剂的定向吸附,使水泥颗粒朝外一侧带有同种电荷,产生了相斥作用。其结果使水泥浆体形成一种不很稳定的悬浮状态;水泥颗粒表面的润滑作用,减水剂的极性亲水端朝向水溶液,多以氢键形式与水分子缔合,再加上水分子之间的氢键缔合,构成了水泥微粒表面的一层水膜,阻止水泥颗粒间的直接接触,起到润滑作用。

(二)引气剂

在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气减水剂兼有引气和减水功能的外加剂。其作用机理是:由于它的表面活性,能定向吸附在水一气界面上,而且显著降低水的表面张力,使水溶液易形成众多的新的表面(即水在搅拌下易产生气泡);同时,引气剂分子定向排列在气泡上,形成单分子吸附摸,使液膜坚固而不易破裂。在溶液中产生气泡后,由于大大扩展了两相的界面,使表面能也随之增加,而对任何一个体系来说都有一个自由能自动趋于最小才稳定的趋势。那么要产生稳定的气泡必须是气液界面的表面能尽可能低。

(三)缓凝剂

延长混凝土凝结时间的外加剂。缓凝减水剂兼有缓凝和减水功能的外加剂。缓凝剂作用机理:硅酸盐水泥的早期水化历程分为四个阶段,即:初始反应期,水泥与水混合后立即发生水化反应,C3S生成水化硅酸钙并释放出Ca(OH)z;C3A矿物溶解于水,并迅速与已溶解的石膏反应析出钙矾石,附着在水泥粒子表面形成薄膜包裹层;休止期,由于初始反应期形成的薄膜包裹层阻碍了水泥与水进一步水化,水泥浆的可塑性基本上保持不变;凝结期,约在水泥加水混合后6-8h,水泥出现凝结现象。当水泥粒子表面的薄膜包裹层破裂时,则继续水化,从而出现了凝结期;硬化期,凝结期以后,进入硬化期,这时水泥的水化速度缓慢,但仍不断进行,水化物不断填充毛细孔,强度不断提高。

三、使用混凝土外加剂的现实意义及效益分析

推广应用混凝土外加剂不仅可以改善混凝土的物理力学性能提高工程质量,节约水泥,节省能源、缩短工期,改善施工条件,满足特种混凝土的技术需要。同时,还具有投资少、见效快、技术经济效益明显,社会效益突出等特点。根据不同技术要求,使用不同类型的外加剂可以获得不同的经济效益。混凝土中掺加高效减水剂、早强减水剂,可使混凝土的1d强度提高1倍以上,这样使配制高强或超高强度混凝土就易于实现

混凝土中掺加阻锈剂,可提高对钢筋锈蚀的抵抗力和增加混凝土对钢筋的握裹力。混凝土外表喷射养护剂,使新浇混凝土表面形成薄膜,从而避免水分蒸发,受到保温、保湿的效果。混凝土中掺加流化剂,可制备自密度,大流动性混凝土,采用泵送溶流新工艺,可大大提高施工效率。混凝土中掺加复合外加剂,还能减少混凝土搅拌,成型过程中的能耗,消除震耳欲聋的噪声危害。混凝土中掺加着色剂,可制成各种装饰混凝土。

四、结束语

综上所述,混凝土外加剂的使用,提高了建筑工程项目的施工速度和施工质量,降低了工程项目的施工成本,增强了混凝土结构的耐久性能、稳定性能和强度,有利于推动我国建筑工程事业健康、稳定发展。作为施工企业和施工管理者应认识到混凝土外加剂使用的优势与现实意义,鼓励混凝土外加剂工艺的科学进步与创新研发,以改善、提高优化混凝土的各项性能,满足施工质量监督要求。在具体实践操作中,施工管理者应掌握引气剂、早强剂、缓凝剂、减水剂等不同类型外加剂的特色功能与优势,结合每个工程的具体情况,合理科学选择应当使用的外加剂品种,同时树立科学的施工管理意识,注重对施工队伍的技术训练和职业素养培养,带领施工人员交流经验,及时从施工过程中发现问题,提出改进、提高和防范的建议,为工程项目争取利润受益,同时促进建筑产业可持续健康发展。

参考文献:

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