外加劑在水工混凝土中的應(yīng)用技術(shù)

　　外加劑也稱為外摻劑或附加劑,它是指在混凝土、砂漿和凈漿的制備過程中,摻入少量的(不超水泥用量的5%)能對混凝土、砂漿或凈漿改變性能的一種產(chǎn)品。隨著技術(shù)的進步,外加劑已成為除水泥、粗細骨料、摻合料和水以外的第5種必備材料,摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計和提高混凝土耐久性的一項重要措施。因此新修訂的《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)強調(diào),水工混凝土中必須摻加適量的外加劑。

　　1常用種類

　　水工混凝土常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復合性的外加劑,如緩凝減水劑或緩凝高效減水劑、早強減水劑、引氣減水劑。根據(jù)特殊需要,也摻用其它種類的外加劑,如泵送劑、防水劑、防凍劑等等。GB8076-1997《混凝土外加劑》、DL/T5100-1999《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》等國家和行業(yè)標準對這些外加劑的性能指標和技術(shù)規(guī)程都有嚴格要求,可根據(jù)混凝土的不同需要進行選用。

　　1)減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土時加入適量的減水劑,可使水泥顆粒分散均勻,同時將水泥顆粒包裹的水分釋放出來,從而能明顯減少混凝土用水量。以往水工混凝土使用的減水劑一般是紙漿廢液、木鈣、糖蜜一類的普通減水劑,減水率不高,一般為5%～10%。隨著對水工混凝土質(zhì)量要求的提高,對減水劑的質(zhì)量要求也越來越高。二灘、三峽等大型水電工程大量應(yīng)用的萘系高效減水劑,減水率高達20%～30%,主要用來配制高強度和高流態(tài)混凝土或是需大幅度減少用水量的混凝土。高效減水劑對提高水泥使用效率具有明顯效果,可節(jié)省水泥用量20%左右。三峽工程花崗巖人工骨料混凝土使用普通減水劑時,用水量高達110kg/m3左右,采用了優(yōu)選的ZB-1A高效減水劑,并和DH9引氣劑、Ⅰ級粉煤灰聯(lián)摻后,用水量降至85kg/m3左右,達到了國內(nèi)外先進水平。三峽工程還使用了減水率更高的丙烯酸類高效減水劑X404,減水率在30%以上,但這類減水劑的價格昂貴,主要用在高強度混凝土部位。

　　2)緩凝劑能延長混凝土凝結(jié)硬化時間,是對后期強度發(fā)展無不利影響的外加劑。

　　一般緩凝劑可使混凝土的初凝時間延長1h～4h,但這對高溫情況下大倉面混凝土施工是不夠的。為了滿足高溫地區(qū)和高溫季節(jié)大體積混凝土施工需要,國家“八五”科技攻關(guān)項目研究出了高溫緩凝劑,這種緩凝劑能使氣溫為(35+2)℃、相對濕度為(60+5)%的條件下混凝土的初凝時間成為6h～8h。目前在三峽等工程中大量使用的緩凝高效減水劑,通過適當增加摻量,都可使混凝土初凝時間達到6h～8h以上,滿足了35℃左右高溫季節(jié)大倉面混凝土施工需要。

　　3)引氣劑是一種表面活性物質(zhì),發(fā)揮起泡、分散、濕潤等表面活性作用,它能使混凝土在攪拌過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡,使混凝土中含有一定量的空氣,是常用的外加劑之一。

　　好的引氣劑能引入混凝土中的氣泡達10億個之多,孔徑多為0.05mm～0.2mm,一般為不連續(xù)的封閉球形,分布均勻,穩(wěn)定性好,特別是在人工骨料或天然砂顆粒較粗、級配較差以及在貧水泥混凝土中使用效果更好。引氣劑的摻量一般在水泥重量的萬分之0.3～2的范圍內(nèi),由于摻量小,因此要稱量準確,拌和均勻。另外,影響引氣量的因素很多,如水灰比、水泥用量、砂率、集料、振搗方式、攪拌時間、坍塌度、成型溫度等,都需嚴格規(guī)范操作,否則就達不到應(yīng)有效果。

　　4)復合外加劑是具有兩種以上主要功能的外加劑,如緩凝減水劑同時具有緩凝和減水功能,引氣減水劑同時具有引氣和減水功能。