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外加剂对混凝土耐久性的影响研究

2020-02-15张庆成

建材与装饰 2020年24期
关键词:使用性能减水剂外加剂

张庆成

(徐州市伟鸿交通工程检测有限公司,江苏徐州 221000)

建材是工程建设的物质基础,其本身的质量关系后续工程项目建设的整体质量。其中混凝土无疑是当前工程建设领域中应用最为广泛的一种建材,是由水泥、粗细骨料、外加剂等众多原材料所构成,且其中任何一种原材料都会对最终的混凝土使用性能与耐久性等产生直接影响,外加剂也不例外。

1 混凝土外加剂种类及性能影响

1.1 减水剂的影响机理分析

在建筑、路桥等工程建设领域中,减水剂在混凝土配置过程中比较常用。一般混凝土配置过程中都会加入一定量的减水剂,以此改善所配置混凝土的使用性能。在混凝土配置中加入减水剂之后,可以利用电荷原理,在混凝土颗粒表面上构成一层水膜,这样可以增强混凝土内部结构的稳定性,降低混凝土中混凝土的单位用水量,并且可以对混凝土流动性进行显著改善,这极大地促进了其耐久性的发展。

1.2 引气剂的影响机理分析

引气剂也被称为加气剂,可以分成烷基芳烃磺酸类、松香树脂类等不同的类别。不同于减水剂,引气剂主要是利用憎水机理来对混凝土拌合水表面张力进行改善。通过在水中溶解引气剂并加入到混凝土当中,可以在搅拌过程中生成比较多的气泡,这样就可以起到增加水泥微粒之间缝隙,改善所配置混凝土保水性与流动性,同时也可以降低水泥的实际用量。此外,基于混凝土配置过程中引气剂的有效运用,可以在所配置混凝土的内部形成许多封闭气泡,他们可以在混凝土受冷出现结冰情况的时候起到减压缓冲作用,从而可以降低混凝土在低温作用下出现破损的概率,所以也有利于促进混凝土的抗冻性。与此同时,基于引气剂添加之后混凝土内部所形成的封闭气泡,可以有效地抵抗外部水分侵入到混凝土内部,且具有一定润滑作用,这样可以显著提升所配置混凝土的抗渗透性。由此可知,通过在混凝土配置中科学、合理地运用引气剂,也有利于促进混凝土耐久性发展。特别是在面向热电站冷却塔以及水坝等对抗冻性具有较高要求的工程建设项目中,混凝土配置中普遍会加入一定量的引气剂,这样可以显著促进混凝土耐久性发展。

1.3 活性矿物的影响机理分析

活性矿物本身也是一种非常的外加剂。通过在配置混凝土的过程中有效地加入一些高效活性矿物,同样可以显著改善所配置混凝土的耐久性。活性矿物主要是指矿渣、矽灰与煤灰等一些矿物质,是改善混凝土使用性能与耐久性中比较常用的外加剂。这些活性矿物材料中包含着许多活性物质,可以在配置混凝土的过程中使其同其他混凝土原材料之间发生化学反应,这样会对混凝土配置施工中的物质构成进行优化处理,尤其是有利于消除其中包含的杂质,降低混凝土的含水量,最终可以起到增强混凝土内部结构稳定性,提高混凝土强度,促进其抗侵蚀性等耐久性发展。比如,通过在混凝土配置中添加一定量的硅灰或粉煤灰等活性矿物,可以将混合料中所包含的杂质替换成水化硅酸钙这种具有更强稳定性的材料,最终可以有效减少混凝土中的水分,促进其耐久性发展。

1.4 早强剂的影响机理分析

早强剂也是当前混凝土施工过程中比较常用的一种外加剂,最为常用的是硫化钙,是在现阶段早期工程项目建设中为了增强混凝土本身强度而使用的一种外加剂,尤其是在冬季温度比较低的环境下的工程建设中更是会广泛应用早强剂,其可以对所配置混凝土结构的空隙进行改善,增强其密实性,降低孔隙水的含量,所以可以在很大程度上避免混凝土结构出现受冻损伤,并且由于早强剂可以促进水泥的水化反应,缩短混凝土养护龄期,加快混凝土施工的进度,最终可以避免浪费过多的施工材料和资金。此外,同早强剂类似,膨胀剂也是一种可以改善混凝土收缩的外加剂,有利于降低混凝土自身收缩的程度,如铁粉、石膏都是现阶段工程建设中混凝土施工中比较常用的外加剂。但是无论采取何种外加剂,都要注意结合工程建设实际情况,确保所选外加剂种类的合理性,力求充分发挥外加剂在改善混凝土耐久性方面的积极作用,必要的时候可以综合运用几种外加剂。

1.5 影响混凝土强度的外加剂

要想保证混凝土强度,首先是选择质量较高的混凝土组成材料,对合理的水灰比进行确定,在混凝土中添加其他的添加剂,混凝土主要组成材料性质存在较大的差异,掺入外加剂逐渐成为影响混凝土强度的主要因素,现阶段混凝土中加入的添加剂包括减水剂、引气剂、高效活性矿物掺料。

其中减水剂作为混凝土中加入的基本添加剂,作为进一步改善混凝土拌合物变性能的一种外加剂,混凝土坍落度相同、不影响的条件下及加入减水剂之后,减水剂定向排列,让水泥质点表面都存在相似的电荷,电性斥力的作用,让水泥体系处在稳定的悬浮状态,在水泥颗粒表面则形成溶剂化水膜,让水泥絮凝状内部的游离水释放出来,从而产生显著的减水效果。

2 混凝土配置中外加剂的使用方法

2.1 有效控制外加剂的质量

鉴于混凝土配置质量的一个重要影响因素是外加剂,所以为了充分发挥外加剂在改善混凝土耐久性与使用性能方面的积极作用,首先需要提前对混凝土配置中所用外加剂的品种与质量进行有效控制,避免因为外加剂质量问题而对所配置混凝土的整体质量带来不利影响。首先,在购买混凝土配置过程中所用外加剂期间,要结合工程建设实际情况以及耐久性等要求,选择恰当类型的外加剂。其次,在选购外加剂期间,要注意系统化调研市场上不同外加剂供应商的生产资质、价格、产品合格证和质量证等实际情况,基于“货比多家”的方式从中选出“性价比”最佳的外加剂供应商,一般尽量选择社会信誉好、质量过关且价格比较适中的外加剂供应商。最后,在将所购买的外加剂运送到混凝土配置现场之前,要首先采取取样检测的方式确保施工中所用外加剂的整体质量,只有外加剂的质量符合实际要求才能够将其应用于后续的混凝土配置施工当中。

2.2 加强外加剂的科学配置

在确保混凝土配置中所用外加剂质量的基础上,为了进一步发挥外加剂在促进混凝土耐久性发展方面的积极作用,还要注意结合混凝土的实际使用需求,对外加剂在混凝土配置中所需的实际用量进行准确确定,这是因为外加剂用量的多少会直接对最终配置混凝土的耐久性与使用性能产生重大影响。因此,在混凝土配置中需要对包括外加剂在内的各种原材料及其用量之间的具体配比进行科学确定。而在确定外加剂在混凝土配置中的具体配比情况期间,需要首先通过计算的方式对混凝土中外加剂的含量进行初步确定,之后采取实验室检测的方式来对混凝土配置中外加剂等原材料的实验室配比进行测定和调整,最终可以调整出符合工程项目混凝土施工环境条件的混凝土配合比,对其中外加剂的实际用量进行科学确定,这样才能更好地发挥外加剂在提升混凝土耐久性方面的积极作用。

2.3 加强外加剂的使用监管

在将外加剂应用于混凝土配置过程中,为了全面确保外加剂应用的质量,充分发挥外加剂在促进混凝土耐久性发展方面的积极作用,还必须要注意对外加剂应用于混凝土配置及使用的过程进行有效管理与控制。因此,在混凝土生产及使用过程中,可以相应地构建一套面向于外加剂使用监督与管理的制度,指派专门的人员对外加剂应用于混凝土当中的整个流程进行全方位、系统化监督与管理,确保及时发现与纠正外加剂使用过程中存在的异常情况。此外,也要注意引进专门的施工人员开展专业化培训,使他们可以懂得外加剂的正确使用方法与手段,保证可以充分发挥外加剂在促进混凝土耐久性发展方面的积极作用。

总之,外加剂是对混凝土耐久性以及使用性能产生重大影响的一种施工原材料。在实际的混凝土配置及使用过程中,为了保证可以最大限度增强外加剂的应用效果,需要注意从有效控制外加剂的质量出发,加强外加剂的科学配置和外加剂的使用监管,力求有效提升所配置混凝土的质量。本文在探讨不同外加剂掺入量对混凝土强度造成的影响同时,得出以下结论,诱发引气剂的掺入即便是会对混凝土强度造成损失,但是,也能够让混凝土内部具有足够的含气量,从而让混凝土内部孔结构得到改善,提升混凝土的耐久性。在今后的研究和实验中,需要对混凝土耐久性进行系统科学的研究,保证混凝土强度环境下提升其耐久性,添加合理的掺入量。

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