叶美君
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摘要：目前，随着人们对生活品质的追求不断提高，对市政道路工程行业也提出了新的要求。科学合理使用混凝土外加剂，才能在有效提高工程质量的同时，也能够为企业自身带来更大的利润空间。但是，外加剂的选用、添加方法及适应性，将会对混凝土性能造成较大的影响，所以为了进一步降低影响，我们应结合实际状况科学选择与使用外加剂，这样才能将外加剂的作用发挥出来，且确保混凝土质量，进而为后续工程建设顺利展开创造良好的条件。
关键词：市政道路；混凝土外加剂；应用
引言
混凝土外加剂不仅可以提高混凝土的质量，还可以延长混凝土的使用时间，改变混凝土的各种物理力学性能，对混凝土起到了至关重要的作用。本文主要研究市政道路施工中的混凝土外加剂应用。
1混凝土外加剂的发展历程和主要作用
品种多样的混凝土外加剂为混凝土高性能化起到非常重要的作用。伴随着混凝土建设技术的发展和进步，我国混凝土外加剂行业已经形成一个门类和品种齐全、标准体系健全的行业。每种混凝土外加剂通过不同物理和化学作用实现其主要功能。减水剂和泵送剂可以降低单位混凝土用水量，提高工作性能，实现强度和耐久性提升；还可以降低单位混凝土的水泥用量，实现成本节约，降低早期水化热，减少收缩开裂。引气剂可以改善混凝土和易性，减少泌水，改善混凝土泵送性，提高混凝土抗冻性能。早强剂、缓凝剂和速凝剂通过改变水泥水化进程，实现控制工程施工需要的凝结时间，在提高混凝土早期强度的同时，可保持其长期强度无明显下降。减缩剂、膨胀剂和防水剂分别通过降低孔溶液表面张力来减小干燥收缩、利用膨胀源水化产生适度膨胀能转为压应力抵消收缩拉应力、提高混凝土的憎水性和在静水压下的抗渗性来实现混凝土抗裂、防水功能。水下抗分散混凝土外加剂和黏度调节剂通过改变浆体黏度使混凝土具有良好的粘聚性、抗分散性。阻锈剂通过促使钢筋表面产生氧化物钝化膜阻止氯离子穿透，降低铁离子游离速度，从而达到防锈的目的。不同品种的外加剂还可以复合使用，实现对混凝土性能的综合改善。
2市政道路施工中的混凝土外加剂应用
2.1聚羧酸减水剂
目前市政道路工程中使用较多的减水剂为聚羧酸减水剂，起源于日本，为第三代高性能减水剂，由高浓度的聚羧酸减水剂母液稀释而成。它的减水机理：水泥在加水搅拌过程中会产生一些絮凝状结构，大量的拌和水会被其包裹在内部，不能为浆体的流动性做贡献，因此需要增加拌和用水量，造成混凝土的强度降低、抗渗性变差等。当掺入一定量减水剂后，减水剂的憎水基团会定向吸附在水泥颗粒的表面，而亲水基团指向水溶液，构成单分子或多分子吸附膜，起到吸附、分散、润湿、润滑的作用，因此减少一部分的用水量就可以使混凝土的和易性得到明显的改善。聚羧酸减水剂母液种类：目前使用的聚羧酸型减水剂，最近几年国内大部分厂商可以通过化工合成生产。其根据主链支链连接方式的不同，一般分为酯类和醚类。近年来，酯类减水剂由于合成工艺复杂、酯化率低、产品不稳定，且能耗高、成本高，逐渐被淘汰。醚类减水剂合成是直接用一定分子量的含有不饱和键封端的聚氧乙烯醚“大单体”，和含有不饱和键的小分子单体“小单体”，在酸性条件下及氧化剂的作用下共聚而成。对于醚类减水剂母液的生产工艺，氧化剂常用的有过氧化氢（H2O2）和过硫酸铵（(NH4)2S2O8）两种。使用两种不用氧化剂工艺产品的经济性及适应性不尽相同，利弊如下：
1)过氧化氢（H2O2）工艺。该工艺主要使用过氧化氢作为氧化剂进行聚合反应，反应比较柔和、可控，温度基本恒定，成品率高，也是目前绝大部分厂家生产采用的工艺。
但该工艺要求厂家必须配备专用保存仓库，因为过氧化氢属不稳定材料，过氧化氢见光、遇热都会加速过氧化氢分解，产生有害物质，属于管控化工品。该工艺生产的减水剂母液含气泡量较大，对外观质量有明确要求的工程来说，在复配过程中需加入有机硅类消泡剂消除气泡。但同时消泡剂会将混凝土中大部分的微小气泡消除后形成大气泡，造成引气剂的失效，进而造成混凝土外观气泡增多，影响外观质量；并且由于混凝土中的微小气泡被消除，混凝土的耐久性也会受到一定程度的影响。对于可进行外观修饰的市政、建筑等工程，可选择该工艺的产品，经济性较好；对于有外观质量要求较高的市政道路工程，不建议采用该工艺生产的外加剂母液。
2)过硫酸铵（(NH4)2S2O8）工艺。该工艺主要使用过硫酸铵作为氧化剂进行聚合反应，反应过程相对剧烈，温度、压力、时间等反应参数需严格控制，要求在反应过程中对反应釜进行降温。因此，对于该工艺反应设备要求较高，大多价格昂贵，且母液成品率低，风险较高。该工艺目前只有少数厂家在用户有明确要求的情况下采用。该工艺避免了母液生产过程中的气泡问题，免去了母液的消泡过程，对于市政道路工程的混凝土结构物外观质量有明显的提升作用，且能保证混凝土的耐久性要求。
2.2其他外加剂种类
(1）早强剂。市政道路工程中使用的早强剂正常成分应为三乙醇胺或磷酸三磷脂类的物质，该类产品价格相对较高，因此现在大多数厂家使用廉价的杂胺或混胺作为添加剂代替常规的早强剂。但该类物质容易与钢筋发生反应，对钢筋混凝土的耐久性有较大的影响。另外，早强剂对混凝土的作用比较敏感，剂量难以把控，市政道路工程使用早强剂的过程中必须严格控制用量，对于耐久性要求高的部分分项工程更是要谨慎使用。且若有早强需求的结构物使用早强剂，不如单纯提高水泥用量，降低水胶比，或用早强水泥。
早强水泥是在水泥生产过程中提高水泥熟料（主要由CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3组成）用量，再添加助磨剂生产。该工艺生产的早强水泥质量相对稳定、成分比较可靠，对市政道路工程有早强需求的结构物（如墩柱、盖梁、预制梁板等）应选用早强型水泥。需要注意的是，不应盲目地在外加剂中添加早强成分，且使用早强水泥时养生措施必须到位。若早强水泥供应有困难的情况下，提高混凝土半个等级，也可达到早强的要求。
(2）保坍剂与缓凝剂。市政道路施工中要根据运距及作业时长确定保坍及缓凝时间。保坍剂是能保持混凝土坍落度不快速损失的外加剂，保坍剂的作用机理是延缓水泥水化凝结，达到保持坍落度的效果（如使用不当对水泥石强度会有较大影响）。缓凝剂是一种调节稠化时间的化学外加剂，它能减缓水泥的水化速度，延长水泥浆由塑态到固态所需的时间，对水泥石的后期强度无不利影响。
结语
对于市政道路工程来说，混凝土的质量非常关键，为了确保混凝土质量，外加剂逐渐被应用于混凝土制作中，并取得了很好的应用成效。外加剂的应用极大地提高了混凝土的使用性能，已经成为混凝土制作过程中的重要材料。市政道路工程对混凝土的质量要求逐渐提高，各种不同类型的外加剂被投入市场使用，但如何才能有效减小外加剂给混凝土带来的负面影响是值得深入探究的重要问题。
参考文献
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