李冬冬

（中交路橋華南工程有限公司，中山 528400）

1 前言

混凝土施工性能是指混凝土在施工過程中所表現(xiàn)出的一系列性能，包括工作性、強(qiáng)度和耐久性等。為了提高混凝土的施工性能，研究人員嘗試通過添加各種外加劑來實(shí)現(xiàn)。其中，絮凝劑作為一種常用的混凝土外加劑，能夠有效改善混凝土的流動性和減少水泥用量，從而提高混凝土的施工性能。本文通過理論研究和實(shí)際應(yīng)用，探討絮凝劑對混凝土施工性能的影響。

2 絮凝劑的種類

2.1 凝結(jié)型

凝結(jié)型絮凝劑主要指那些通過化學(xué)反應(yīng)使懸浮顆粒聚集成較大絮狀物的絮凝劑。這類絮凝劑通常是一些金屬鹽類，如鋁鹽、鐵鹽等。它們在水中溶解后，會與水中的懸浮顆粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成絮狀物，從而實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒的聚集和沉淀。鋁鹽絮凝劑，如明礬，是一種常用的凝結(jié)型絮凝劑。在水中，明礬會電離出Al3+離子，這些離子與水中的懸浮顆粒表面發(fā)生作用，生成氫氧化鋁絮狀物，從而使懸浮顆粒聚集并沉淀。鐵鹽絮凝劑，如硫酸鐵，同樣可以通過電離出的Fe3+離子與懸浮顆粒表面作用，生成氫氧化鐵絮狀物，實(shí)現(xiàn)懸浮顆粒的聚集和沉淀。凝結(jié)型絮凝劑具有較高的絮凝效果，適用于處理水質(zhì)較渾濁、懸浮顆粒較多的水體。然而，由于這類絮凝劑具有較強(qiáng)的電荷和吸附能力，可能會對水質(zhì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)和應(yīng)用場景選擇合適的絮凝劑。

2.2 吸附型

吸附型絮凝劑是指一類通過物理吸附或化學(xué)吸附作用使懸浮顆粒聚集形成絮狀物的絮凝劑。這類絮凝劑主要是高分子有機(jī)化合物，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鹽、陽離子聚合物等。它們具有較高的分子量和電荷密度，能夠通過吸附、架橋等作用促使顆粒聚集。聚丙烯酰胺絮凝劑是一種典型的吸附型絮凝劑。在水中，聚丙烯酰胺會形成長鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈上的活性基團(tuán)可以與懸浮顆粒表面發(fā)生吸附作用，形成穩(wěn)定的絮狀物。這種絮狀物能夠有效地促進(jìn)懸浮顆粒的聚集和沉淀。此外，聚丙烯酸鹽和陽離子聚合物等絮凝劑也具有類似的吸附作用原理。吸附型絮凝劑具有較好的絮凝效果，適用于處理水質(zhì)較清澈、懸浮顆粒較少的水體。與凝結(jié)型絮凝劑相比，吸附型絮凝劑對水質(zhì)的影響較小，但它們的絮凝效果受到水質(zhì)、顆粒性質(zhì)和絮凝劑用量等因素的影響，因此需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的絮凝劑。

3 絮凝劑對混凝土施工性能的影響

3.1 絮凝劑對混凝土工作性的影響

3.1.1 絮凝劑對混凝土流動性影響

絮凝劑對混凝土流動性具有顯著影響，有機(jī)絮凝劑如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鹽，具有良好的分散性能，可以提高混凝土的流動性，減少水泥用量，使混凝土具有更好的工作性。這是因?yàn)橛袡C(jī)絮凝劑能夠通過吸附和架橋作用，使水泥顆粒和水分子更好地結(jié)合，從而提高混凝土的流動性和均勻性。

3.1.2 絮凝劑對混凝土黏度的影響

絮凝劑對混凝土黏度也具有顯著影響，有機(jī)絮凝劑如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鹽，在提高混凝土流動性的同時，也會影響混凝土的黏度。當(dāng)絮凝劑摻量適當(dāng)時，可以提高混凝土的黏度，使混凝土具有更好的可塑性和保水性，有利于混凝土的施工和成型。然而，如果絮凝劑摻量過高，混凝土的黏度可能會顯著增加，導(dǎo)致混凝土過于黏稠，從而影響混凝土的流動性和工作性。

3.2 絮凝劑對混凝土強(qiáng)度的影響

3.2.1 絮凝劑對混凝土早期強(qiáng)度的影響

絮凝劑可以促進(jìn)混凝土凝結(jié)和固化，提高混凝土的早期強(qiáng)度和耐久性。這是因?yàn)樾跄齽┛梢愿淖兓炷林兴嗪退奈锢砗突瘜W(xué)性質(zhì)，使混凝土中的微小顆粒快速結(jié)合，形成更大的顆粒，并加速凝固過程。同時，絮凝劑還可以促進(jìn)水泥水化反應(yīng)，提高混凝土的早期強(qiáng)度。然而，如果絮凝劑添加過量，可能會導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度增長過快。

3.2.2 絮凝劑對混凝土長期強(qiáng)度的影響

首先，過量使用絮凝劑會導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度增長過快，而長期強(qiáng)度難以達(dá)到規(guī)定要求。這是由于過量絮凝劑加速水泥的早期水化反應(yīng)，使得混凝土的疏松結(jié)構(gòu)過于緊密，導(dǎo)致混凝土早期具有一定強(qiáng)度，但長期強(qiáng)度會受到損害。

其次，絮凝劑使用過量也容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。這是因?yàn)檫^量絮凝劑使混凝土中的水泥石過于緊密，無法呈現(xiàn)出普通混凝土的可塑性，導(dǎo)致混凝土易于開裂。這些裂縫的出現(xiàn)會影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

此外，絮凝劑過量使用還會影響混凝土的硬化時間和耐久性。絮凝劑會縮短混凝土的硬化時間，導(dǎo)致混凝土無法充分干燥，影響混凝土的基本性能。同時，過量絮凝劑還會導(dǎo)致混凝土表面疏水性變差、透氣性降低，阻礙其內(nèi)部水分的排泄，從而影響混凝土的耐久性。

3.3 絮凝劑對混凝土耐久性的影響

3.3.1 絮凝劑對混凝土抗?jié)B性能的影響

首先，絮凝劑可以改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實(shí)度和均勻性，從而減少混凝土內(nèi)部的孔隙和裂縫，降低混凝土的滲透系數(shù)。這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改善還可以提高混凝土的抗腐蝕性能，減少混凝土受到的化學(xué)侵蝕和生物侵蝕。

其次，絮凝劑可以提高混凝土的抗水壓能力。在混凝土中摻入絮凝劑可以使其在水壓力作用下不易被滲透，從而提高混凝土的耐久性和使用壽命。特別是在水工建筑物中，絮凝劑的使用可以顯著提高混凝土的防水性能和耐久性。

另外，絮凝劑還可以提高混凝土的抗氯離子滲透能力。氯離子是常見的腐蝕介質(zhì)，它可以滲透到混凝土中并導(dǎo)致鋼筋銹蝕和混凝土破壞。通過使用絮凝劑，可以在一定程度上提高混凝土的抗氯離子滲透能力，從而延長混凝土的使用壽命。

3.3.2 絮凝劑對混凝土抗碳化性能的影響

首先，絮凝劑可能對混凝土的碳化過程產(chǎn)生影響。混凝土的碳化是指二氧化碳與混凝土中氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水的過程。這個過程會降低混凝土的堿度，從而影響其耐久性。一些絮凝劑，如某些陰離子型絮凝劑，可能會在混凝土中產(chǎn)生硫酸鹽，這些物質(zhì)會加速混凝土的碳化過程。然而，一些特殊的絮凝劑，如有機(jī)高分子絮凝劑，可能對混凝土的碳化性能有改善作用。

其次，絮凝劑可能會影響混凝土的透氣性，從而影響其抗碳化性能。一些絮凝劑，如某些陰離子型絮凝劑，可能會在混凝土中產(chǎn)生氣泡，增加其透氣性，從而使其更容易受到碳化。而一些特殊的絮凝劑，如有機(jī)高分子絮凝劑，可能能夠改善混凝土的密實(shí)性，從而降低其透氣性，提高其抗碳化性能。

4 基于改善混凝土施工性能的絮凝劑使用要點(diǎn)

4.1 基于具體情況選用合適的絮凝劑

為了改善混凝土施工性能，需要基于具體情況選用合適的絮凝劑。具體而言，在選用絮凝劑時需要注意如下這些要點(diǎn)：第一，了解混凝土的特性。不同的混凝土具有不同的特性和要求，絮凝劑的效果也會因此而有所不同。在選擇絮凝劑時，需要考慮混凝土的組成、強(qiáng)度等級、所需施工性能等因素。第二，選擇合適的絮凝劑類型。絮凝劑的種類和化學(xué)成分會影響其作用效果。根據(jù)混凝土的具體情況和施工要求，選擇適合的絮凝劑類型。第三，掌握絮凝劑的用量和添加方式。絮凝劑的用量和添加方式對其效果有很大影響。在添加絮凝劑時，需要按照推薦劑量和適當(dāng)?shù)奶砑臃绞竭M(jìn)行操作，以避免浪費(fèi)或影響混凝土性能。第四，充分?jǐn)嚢韬突旌?。絮凝劑加入混凝土后，需要充分?jǐn)嚢韬突旌?，以確保其與混凝土充分融合，發(fā)揮出最佳的效果。第五，配合其他添加劑使用。根據(jù)需要，可以配合使用其他混凝土添加劑，如減水劑、緩凝劑等，以達(dá)到更好的施工性能和耐久性。

4.2 嚴(yán)格控制絮凝劑的用量

為了改善混凝土施工性能，確實(shí)需要嚴(yán)格控制絮凝劑的用量。具體需要注意以下幾點(diǎn)：第一，根據(jù)具體情況選擇合適的絮凝劑類型和用量范圍。第二，在添加絮凝劑時，需要按照推薦劑量進(jìn)行操作，避免浪費(fèi)或影響混凝土性能。第三，在不同施工階段和不同環(huán)境條件下，需要適當(dāng)調(diào)整絮凝劑的用量。第四，在使用過程中，需要關(guān)注環(huán)境因素和混凝土的變化情況，及時調(diào)整絮凝劑的用量。只有嚴(yán)格控制絮凝劑的用量，才能充分發(fā)揮其改善混凝土施工性能的作用，并保證混凝土的性能和耐久性。

4.3 使用前進(jìn)行試驗(yàn)

為了改善混凝土施工性能，確實(shí)需要在使用絮凝劑前進(jìn)行試驗(yàn)。比如，需確定最佳用量。不同水體和懸浮物可能需要不同類型的絮凝劑和不同的用量。在使用絮凝劑前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，以確定最佳用量，確保最佳的絮凝效果。同時，也要了解絮凝劑的效果。不同的絮凝劑具有不同的作用效果。在使用絮凝劑前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，以了解其作用效果，并選擇最合適的絮凝劑。而且，還需掌握投藥方式。投藥方式包括慢速投藥、中速投藥和快速投藥等。不同的投藥方式可能會影響絮凝效果。在使用絮凝劑前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，以了解最佳投藥方式。另外，還要調(diào)節(jié)pH 值，pH 值對絮凝效果有很大的影響。在使用絮凝劑前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，以確定最佳的pH 值范圍。除了這些，還要確定加藥頻次。加藥頻次需要根據(jù)水處理的嚴(yán)重程度進(jìn)行決定。在使用絮凝劑前，需要進(jìn)行試驗(yàn)，以確定最佳的加藥頻次。

以廣州市從化至黃埔高速公路項目為例，為驗(yàn)證絮凝劑對混凝土性能的影響，試驗(yàn)室進(jìn)行了PAC 不同摻量的比對試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 PAC 不同摻量的比對試驗(yàn)

4.4 加強(qiáng)對坍落度、浮灰的檢測

為了改善混凝土施工性能，需要加強(qiáng)對坍落度、浮灰的檢測?？梢圆捎锰涠葴y量儀等工具進(jìn)行測量，坍落度應(yīng)當(dāng)符合施工要求和規(guī)范。如果不符合要求，需要調(diào)整絮凝劑的用量和其他混凝土配合比參數(shù)。而對浮灰進(jìn)行檢測之時，需要采用吸塵器等工具進(jìn)行清理，避免浮灰對施工性能產(chǎn)生影響。通過這些檢測手段，可以了解混凝土的性能情況，以及絮凝劑對混凝土性能的影響程度，從而為優(yōu)化混凝土施工方案提供重要參考。

4.5 使用后及時清理混凝土攪拌設(shè)備

在混凝土施工中使用絮凝劑之后，需要及時清理混凝土攪拌設(shè)備。在清理的過程中，也需要遵循如下幾點(diǎn)原則和方法：第一，使用后立即清理。在每次使用混凝土攪拌設(shè)備后，應(yīng)立即進(jìn)行清理。這包括將設(shè)備中的混凝土殘渣和絮凝劑清除干凈，確保設(shè)備沒有殘留物。第二，清理混凝土攪拌設(shè)備應(yīng)使用正確的方法。例如，可以使用水沖洗設(shè)備內(nèi)部，或者使用軟刷子清刷設(shè)備表面。避免使用過于激烈的清潔方法，以免損壞設(shè)備或影響其性能。第三，定期檢查和維護(hù)。應(yīng)定期檢查混凝土攪拌設(shè)備的狀態(tài)，確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，定期維護(hù)設(shè)備可以延長其使用壽命，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。第四，培訓(xùn)操作人員。操作混凝土攪拌設(shè)備的工人或技術(shù)人員應(yīng)接受相關(guān)培訓(xùn)，了解如何正確使用和清理設(shè)備。這樣可以避免設(shè)備損壞和保證混凝土施工的性能和質(zhì)量。

5 結(jié)論

絮凝劑對混凝土施工的不同性能有著不同的影響，使用絮凝劑可以有效地改善混凝土的施工性能，減少混凝土的坍落度和浮灰。在混凝土施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的絮凝劑，嚴(yán)格控制用量，使用前做好試驗(yàn)，使用后及時清理混凝土攪拌設(shè)備，而且要做好檢測工作，以免影響混凝土的強(qiáng)度或出現(xiàn)早期龜裂。