佛山市金宏混凝土有限公司
摘要:现阶段,伴随城市化进程的持续深入,建筑行业也发展得越来越快,其中的混凝土结构工程也获得了长足的发展。而混凝土材料也逐步变成现代桥梁、公路、大坝等工程的首选建筑材料,令混凝土取得了惊人的进展,而其中的外加剂成分所起的作用不容小觑。基于此,本文概述了混凝土外加剂及其对混凝土技术整个发展历程的影响,并分析了其中的有关问题,仅供参考。
关键词:混凝土技术;外加剂;发展影响及问题
自进入新世纪以来,国民的生活品质得到了大幅的提升,对各种建筑工程也提出了很多新的要求,而相应的建筑材料也引起了人们的广泛关注。混凝土作为最常用的建筑材料,除了要拥有强大的牢固性外,还要拥有很多其他性能特征,如流动性好、能凝结、耐久性强等,以及能兼顾到施工成本、后续的便捷养护等。鉴于此,混凝土中的外加剂也就显露出愈发重要的作用,并且给混凝土技术的飞快发展带来了深远的影响,令混凝土工程取得了重大的突破,但同时也带给其生产、应用一定的问题。
一、混凝土外加剂概述
在搅拌混凝土时,通过添加适合的添加剂,旨在改善混凝土的整体性能,优化混凝土工程的质量。在工程实践工程中,据目前的添加比例经验可知,通常在混凝土中加入的外加剂应控制为5%或以下。尽管外加剂所占的比重并不大,但在改进混凝土的各种性能上,却发挥着不容忽视的作用,现已发展成为混凝土中无可替代的组成部分之一。
二、外加剂对发展混凝土技术的影响及问题
1、混凝土增多组分
在早期混凝土中,只有四种组分。若固定骨料用量,硬化混凝土的各项性能便和拌合物的水灰比之间有线性关系。伴随混凝土技术的不断进步,混凝土组分日益增多,除了引进外加剂及矿物料外,还都演变成多组分混凝土,给混凝土配合比的发展带来巨大的挑战。然而,当混凝土材料组分变得更多后,凭经验得出的试验配合比也暴露出愈发明显的缺点。在混凝土试验室,通过固定参数法,只改变混凝土样本及其比例来展开对比试验。通过这样的方法,只适合评价、保障混凝土质量的整体稳定性,而在设计混凝土中,便常常会脱离实际情况甚至工程整体。在这样的试验设计中,一般会先定下混凝土中的骨料参数、水灰比,并采用纯水泥拌合物参照组,然后基于此再改变外加剂的掺量及种类,又或矿物料的细度、种类、掺量等参数。最后,在试验室环境下,配备、拌合形成坍落度一样的拌合物。而试件成型、脱模后,会在温湿度标准的环境中,养护一段时间,待到一定龄期后,按对比试验结果来得出混凝土中的各种原材料及适合的配合比。
2、水灰比明显减小
通过高效减水剂,极大地促进了混凝土技术的进步。其中水灰比得到了明显的降低,从0.50以上一直降至0.30以下甚至更加低的水平。这样混凝土便可以快速硬化,大幅提升强度,最终被广泛应用在高层建筑、大跨度桥梁等领域,既减短了施工工期又加快了模板周转速度。
在强度上的改善一测便知,故此人们很快就注意到了。但减小水灰比引起的其它变化,却并不容易检测,故此人们很少认识到。譬如,通过减小水灰比,提升了自生收缩性,且主要在早期混凝土中出现(拌合1-2d),所以在拆除模板前便出现了,以至于出现了新的问题:先前浇注混凝土后,应早早养护暴露面积大的构件,其中快速蒸发表面水分而带来的收缩属于主要问题。但水灰比如果较大,泌水上升便可补充表面水分,而不至于开裂。在混凝土中会均匀出现自生收缩,要求柱、梁、墙板等外露面积不大、不便在拆模前养护的一些构件,及早予以供水并且采取湿养护模式,但操作起来难度却很大。另外,伴随水灰比的减小,若控制骨料不变,就定会增大填充、包裹、润滑等骨料的用量,故此应提升混凝土温升幅度。而小水灰比、高环境温度,往往会明显加快混凝土强度向前的发展,引起弹性模量飞快提升、徐变松弛降低、降温中的混凝土明显收缩等。通过叠加以上因素的影响,现代混凝土变得更加容易开裂。
迄今为止,在混凝土强度评价上,还是通过检测浇注成型的小拌合物试件来展开,而反映不了混凝土硬化中本体温升带来的强度增长率改变情况。据研究显示,水泥在30℃环境中的水化速率约为20℃的2倍;40℃约为30℃的2.4倍。通过“同条件养护”,仅仅模拟了环境温度,无法反映出半绝热条件下混凝土的温升情况,目前混凝土及其工程的改变还明显增大了两者之间的差异。
3、混凝土工作度的改变
(1)工作度发展历程和问题
第1阶段:在上世纪70年代初期,我国便开始着手研究高效减水剂时,还没有使用普通减水剂,而伴随高效减水剂的推广应用,普通减水剂才获得普及。最初,仅加入高效减水剂,往往会快速损失工作度。在有些混凝土工程中,外加剂从无到有,拌合物坍落度即便不大,也能便捷操作,并在短距离运输或不泵送时使用起来十分方便。
第2阶段:拌合物增大运送距离,大量引进泵送工艺,同时增大泵送高、距离,并且大幅降低工作度损失率。而在应用缓凝减水剂与高效复合减水剂时,时有发生适应性问题。在水泥生产中加入的硬石膏,出现异常的凝结时间,或者外加剂中的糖分位处高温高碱条件下,往往会变质而失去缓凝作用。
第3阶段:在改变水泥品质、使用温度、活性掺合料、膨胀剂等的影响下,拌合物飞快增稠、损失工作度等,增大了浇注难度。特别是在配制C80以上、小水灰比的拌合物时,往往大量使用水泥,且常常掺加硅灰,以至于拌合物变得很粘稠,需要大幅提升泵送压力,而增大操作的难度。作为高效新减水剂具有很大的减水率,非常适于这样的场合。但蔡系及氨基磺酸盐减水剂的饱和点很显著,且前者伴随掺量的增大,只会缓慢增大减水率,并没有出现显著的饱和点,所以在使用时,应注意准确把握饱和点掺量。
第4阶段:考虑到碱-骨料反应,故此常常会限制水泥含碱量。例如,立足流变性,有些水泥有最理想的一个可溶碱含量,但当前的水泥中却达不到这个可溶碱含量,主要为了满足规定的低碱水泥使用需要,令水泥中的碱含量过分低。当应用低可溶碱含量的水泥时,如果减水剂掺量太少就会出现损失坍落度问题,而如果剂量微微大于饱和点,就会发生严重的泌水及离析问题。
(2)工作度评价手段
一直以来,工作度的适宜评价方法都困扰着人们。尽管人们早就批评常用的坍落度,但在混凝土工程中却依然得到了广泛的应用。一般工作度的评价存在以下场合:①在搅拌混凝土或现场检测中,旨在检查、管控制造的稳定性,找到计量等的偏差。其中的坍落度筒方法最为合适,既方便携带、装置简洁,又能达到敏感度要求。②在试验室,对科学的原材料及其配合比的选用。原材料不一样的拌合物往往工作度也差异很大,比如,拌合物掺加粉煤灰或引气剂便很粘稠,但在泵送、振捣下,则更容易密实成型。相反,在泵送稀拌合物时,就常常会离析并堵泵,难以振捣密实成型等。
三、结语
综上所述,在建筑工程中,混凝土获得了十分广泛的应用。为了混凝土的性能能够满足建筑要求,应特别注意外加剂。在混凝土工程中,外加剂发挥的作用极其关键,能够明显影响混凝土技术的应用及发展。但其中也存在着一定的问题,必须增大研发外加剂的力度,以便充分利用外加剂的优势,来促进建筑事业的发展。
参考文献:
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