王昌祥

（上饒市天佳新型材料有限公司，江西 上饒 334100）

在當(dāng)前各類工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，混凝土的性能和質(zhì)量對工程項(xiàng)目有直接影響，因此，混凝土外加劑的應(yīng)用越來越重要。在混凝土中摻入外加劑可以事半功倍地改善混凝土的某些性能，因此，混凝土外加劑已成為混凝土的重要組成部分，并被廣泛使用。在此背景下，對于混凝土外加劑的性能與應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究和探索，對于推動(dòng)現(xiàn)代化工程建設(shè)具有重要意義。

1 混凝土外加劑介紹

混凝土外加劑是指混凝土生產(chǎn)中添加的化學(xué)物質(zhì)，用來改變混凝土的某些特定性能或?qū)崿F(xiàn)特定功能。根據(jù)作用不同，外加劑可分為增強(qiáng)劑、減水劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、氣泡劑、密實(shí)劑、防水劑、防凍劑等多種類型。其中，增強(qiáng)劑可提高混凝土的強(qiáng)度、硬度和耐久性，防止混凝土產(chǎn)生龜裂等缺陷；減水劑可降低混凝土的水灰比，提高混凝土的坍落度、流動(dòng)性和抗?jié)B性；緩凝劑可延緩混凝土的凝固時(shí)間，以便在液態(tài)下進(jìn)行處理和運(yùn)輸；早強(qiáng)劑可使混凝土快速硬化，縮短養(yǎng)護(hù)期間，加快工程進(jìn)度；氣泡劑可使混凝土在拌和時(shí)產(chǎn)生氣泡，降低混凝土密度，提高保溫性能；密實(shí)劑可使混凝土表面生成致密無孔的微晶體，提高混凝土的致密性和硬度；防水劑可以防水、抗?jié)B和防腐；防凍劑可在低溫下保持混凝土的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生空鼓、龜裂等缺陷。

2 混凝土外加劑對混凝土性能的影響

2.1 提高混凝土強(qiáng)度

混凝土外加劑的應(yīng)用可以明顯提高混凝土的強(qiáng)度。通過加入某些化學(xué)外加劑，可以在混凝土中形成比普通混凝土更加致密的結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。此外，添加一些細(xì)粉、粉煤灰等細(xì)粒材料可使混凝土中的孔隙減少，從而改善混凝土的強(qiáng)度和耐久性。同時(shí)，添加適量的緩凝劑和溫度降低劑可減緩混凝土的硬化速度，使其具有更好的性能。

2.2 改善混凝土抗?jié)B性

混凝土抗?jié)B性是衡量混凝土品質(zhì)和耐久性的重要參數(shù)，直接影響建筑物的安全和使用壽命。而外加劑是混凝土材料的重要組成部分，其性能的提升和應(yīng)用的廣泛化成為改善混凝土抗?jié)B性的關(guān)鍵因素之一。也就是說，添加適量的外加劑可有效改善混凝土的抗?jié)B性能，進(jìn)而提高混凝土的品質(zhì)和耐久性。雖然混凝土中的各種外加劑（如抗?jié)B劑、減水劑、延緩劑、早強(qiáng)劑等）有著不同的作用，但其共同作用是使混凝土的抗?jié)B性得到改善。外加劑中的高分子材料能夠形成一層防水膜，減小混凝土孔隙隙縫，提高混凝土與環(huán)境的隔離性；少量的氯離子能防止結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕，從根本上提高混凝土的耐久性。

3 外加劑對混凝土性能影響的試驗(yàn)分析

3.1 試驗(yàn)原材料

本次試驗(yàn)所用的混凝土原材料包括水泥、細(xì)砂、粗骨料和自來水。其中，水泥采用的是普通硅酸鹽水泥，按照《通用硅酸鹽水泥》（GB 175—2007）的要求進(jìn)行振實(shí)度試驗(yàn)，并選取振實(shí)度為(300±5)ml 的水泥作為試驗(yàn)用水泥。細(xì)砂采用的是干燥篩分后的天然河砂，其細(xì)度模數(shù)為2.6，粗骨料選用的是20mm 的碎石。所有原材料均按照《混凝土試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 1727—2007）的要求進(jìn)行試驗(yàn)，并確保其符合建設(shè)工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)選取了普通硅酸鹽水泥為摻合材料，摻入不同種類的外加劑進(jìn)行混凝土配制，然后分別對凝結(jié)時(shí)間、泌水率、表觀密度等多種混凝土性能進(jìn)行測試和分析，見表1。

表1 混凝土配合比

3.2.1 混凝土凝結(jié)時(shí)間測試

可以采用維卡儀測定法，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50080—2002 進(jìn)行測試。先將混凝土樣本放入維卡儀桶中，在室溫20℃±2℃的條件下進(jìn)行測定；每隔一段時(shí)間（如：10min 或30min），用維卡針刺入混凝土樣本，直到維卡針不能完全刺入樣本；取最初刺不動(dòng)的時(shí)間作為初凝時(shí)間，取連續(xù)兩次刺不動(dòng)的時(shí)間作為終凝時(shí)間。

3.2.2 混凝土泌水率測試

可以參照GB/T 50080—2016 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。將1 200g 混凝土漿液放在4%全孔徑為0.075mm的篩網(wǎng)上，在室溫20℃±2℃、相對濕度不低于80%的環(huán)境下放置2h；靜置結(jié)束后，記錄篩網(wǎng)底部集水器內(nèi)集聚的水分量；根據(jù)泌水率計(jì)算公式：泌水率（%）=篩網(wǎng)底部集水器內(nèi)集聚的水分量（g）/1 200g×100%，進(jìn)行計(jì)算。

3.2.3 混凝土表觀密度測試

可以參照GB/T 50080—2016 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。首先，制備混凝土試塊，將其放入水中浸泡24h后取出進(jìn)行稱重測量。然后，將試塊放入已知體積的容器中測量加入試塊后的水位，以計(jì)算試塊的體積。表觀密度=試塊的重量÷試塊的體積。

3.2.4 混凝土抗壓強(qiáng)度測試

可以參照GB/T 50081—2019 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)通常在混凝土樣品制備后的3d、7d、14d 和28d 進(jìn)行。具體做法是，制備一定規(guī)格（如：150mm×150mm×150mm）的混凝土立方體樣品，每個(gè)試驗(yàn)齡期的樣品至少要有3 個(gè)；在試驗(yàn)當(dāng)天，將試樣從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下取出，擦干表面的滯水，然后在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，記錄破裂荷載；根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算公式：抗壓強(qiáng)度=試樣破裂荷載/試樣受壓面積，進(jìn)行計(jì)算。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同類型的外加劑摻量對混凝土性能有明顯影響。在凝結(jié)時(shí)間方面，添加適量的減水劑可以明顯縮短混凝土凝結(jié)時(shí)間，添加過多的減水劑則可能導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間延長。添加減水劑可以有效降低混凝土泌水率，添加空氣泡劑則可以增加泌水率。在表觀密度方面，添加減水劑和氯離子滲透劑可以明顯提高混凝土表觀密度，添加聚羧酸減水劑則可降低混凝土表觀密度。根據(jù)混凝土配置比對混凝土試件進(jìn)行制備并針對各齡期混凝土展開力學(xué)性能試驗(yàn)，見表2。

表2 力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，建議在摻加外加劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)混凝土之前的強(qiáng)度要求和特殊的施工需求選擇合適的外加劑類型和摻量，以達(dá)到優(yōu)化混凝土性能的效果。同時(shí)，注意不要過量添加外加劑，否則，可能帶來一些不利影響，如凝結(jié)時(shí)間延長、強(qiáng)度下降等。

3.4 結(jié)果分析

在試驗(yàn)過程中，我們在摻加不同類型外加劑后對混凝土的凝結(jié)時(shí)間、泌水率、表觀密度等性能進(jìn)行了分析。在凝結(jié)時(shí)間方面，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在混凝土中摻加了水泥減量劑后，凝結(jié)時(shí)間有所延長；而在摻加高效減水劑后，凝結(jié)時(shí)間明顯縮短。在泌水率和表觀密度方面，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：摻加高效減水劑或微泡劑等外加劑可以明顯降低混凝土的泌水率，提高混凝土的表觀密度，從而改善混凝土的整體性能。因此，在使用外加劑時(shí)應(yīng)根據(jù)具體需要進(jìn)行選擇。

4 混凝土外加劑的性能應(yīng)用

4.1 混凝土外加劑在不同工程中的應(yīng)用

混凝土外加劑是一種重要的材料，在不同的工程中應(yīng)用廣泛。一是在道路建設(shè)中，混凝土外加劑可以用于改善混凝土的耐久性和抗裂性，從而延長道路的使用壽命。二是在建筑物的建設(shè)中，混凝土外加劑能夠改善混凝土的抗?jié)B性、抗凍性和耐久性，保證建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性。三是在水利工程建設(shè)中，混凝土外加劑可用于提高混凝土的耐久性和抗?jié)B性，從而保證水利工程的長期穩(wěn)定和安全運(yùn)行。四是在工業(yè)建設(shè)中，混凝土外加劑可以用于改善混凝土的強(qiáng)度和耐久性，延長工業(yè)建筑物的使用壽命和提高安全性。

4.2 混凝土外加劑的添加方式與配合比設(shè)計(jì)

使用混凝土外加劑時(shí)需要進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。配合比設(shè)計(jì)的目的是確定混凝土中各組分的比例，從而保證混凝土的性能和質(zhì)量。配合比設(shè)計(jì)需要考慮混凝土的強(qiáng)度、流動(dòng)性、耐久性、施工條件等因素，也需要將添加外加劑所產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi)。通常情況下，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，外加劑的摻入量為混凝土總重量的3%～10%。此外，根據(jù)混凝土中水膠比的大小，需要對外加劑的摻入量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在對配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要對外加劑與其他材料的配合方式進(jìn)行合理選擇。

4.3 混凝土外加劑的質(zhì)量控制及檢驗(yàn)

在混凝土外加劑的應(yīng)用過程中，質(zhì)量控制及檢驗(yàn)顯得尤為重要。外加劑的質(zhì)量對混凝土性能產(chǎn)生直接影響，因此，需要制訂相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。

（1）對外加劑進(jìn)行全面檢查和測試，明確其成分和性能參數(shù)。對于進(jìn)口外加劑，應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣檢測，確保其符合國家或地區(qū)的質(zhì)量要求。對于國產(chǎn)外加劑，應(yīng)選擇具有穩(wěn)定生產(chǎn)質(zhì)量的生產(chǎn)廠家，并委托相關(guān)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）施工過程中要嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，按照設(shè)計(jì)配合比控制外加劑使用量。對于不合格的外加劑，要及時(shí)予以淘汰，并重新選用合格的外加劑。在攪拌混凝土?xí)r，要按照標(biāo)準(zhǔn)要求加入外加劑，并控制混凝土攪拌時(shí)間和強(qiáng)度，保證混凝土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

5 提高混凝土外加劑使用效率的建議

（1）選用合適的外加劑。不同種類的外加劑對混凝土的性能影響不同，有的可以提高強(qiáng)度，有的則可增加耐久性。因此，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適合的外加劑，以達(dá)到最佳效果。

（2）控制外加劑的用量。雖然添加外加劑可以提高混凝土的各項(xiàng)性能，但是，過量使用外加劑也會(huì)導(dǎo)致一些不良影響，如降低混凝土的工作性能、影響流動(dòng)性等。因此，在使用外加劑的過程中必須控制用量，以確?；炷恋男阅艿玫接行嵘?/p>

（3）采用正確的操作方法。添加外加劑過程中要嚴(yán)格遵守規(guī)定的操作流程，確保外加劑能夠均勻地混合到混凝土中。外加劑的種類不同，其操作方法也有所不同，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，熟悉操作技巧。

6 結(jié)語

綜上所述，在混凝土中添加外加劑可以有效改善混凝土的抗?jié)B性能，提高混凝土的品質(zhì)和耐久性，并延長其使用壽命。合理的添加方式和配合比設(shè)計(jì)能夠有效提高混凝土的性能和質(zhì)量，外加劑的摻加應(yīng)在確保混凝土性能不受損害的前提下進(jìn)行，以達(dá)到優(yōu)化混凝土性能、節(jié)約成本和提高效率的目的。