混凝土外加剂的正确使用方法及注意事项

2006-01-11

虽然外加剂在我国的应用至今已有四十年的历史了,但是,如果使用不当,便会导致工程质量问题。如:某大桥预应力梁在冬季12月份至1月份,使用秋季使用过的高效减水剂施工,致使混凝土浇注24ｈ还未凝固,并且在浇注17ｄ后还不能张拉钢筋。由于在使用过程中出现一些问题,致使有些单位不愿使用这一新技术,所以对外加剂应有一个较全面的认识。本文根据笔者这几年使用外加剂的经验,谈谈正确的使用方法及注意事项,以期为加快外加剂使用和发展起到推动作用。

1 混凝土外加剂应用前景

在混凝土或砂浆中掺入少量外加剂,可改善混凝土的多种性能,节约水泥用量,降低工程造价,缩短施工周期,是一项使用方便效果显著的技术。在日本、北欧等国家几乎在所有的混凝土中都采用外加剂,外加剂研究和使用早已成为混凝土材料及工艺中的一个重要课题。由于外加剂在混凝土中所起的重要作用,以致在某些混凝土工程中已经将外加剂作为配制混凝土必不可少的第五种组成材料,甚至有些国家已经把发展外加剂作为发展水泥新品种的重要手段。为了改善混凝土的性能,外加剂将成为混凝土不可缺少的一个组成部分。目前许多大的工程都采用高强混凝土,设计强度达到Ｃ50、Ｃ60、Ｃ80,这些混凝土必须掺用高性能外加剂方能满足设计要求。

2 外加剂的功效

使用混凝土外加剂,不仅是为了降低成本,提高经济效益,它有广泛的用途。不同的外加剂有各自的功效:如减水剂有减水作用、加气剂有加气作用、调凝剂有调凝作用等。综合起来,外加剂可发挥如下作用:

(1)能改善施工条件,减轻体力劳动,并有利于机械化施工,对保证及提高工程质量有积极作用,能使以前难以完成的高质量的工程在现有条件下完成。例如:可掺加高效能减水剂在工地条件下配制Ｃ80～Ｃ90的超高强混凝土,配制泵送混凝土等。

(2)能减少养护时间,可缩短蒸养时间,可以提早拆模加速模板周转,还可以提早对预应力钢筋混凝土放张、剪筋,总之,可以加快施工进度。

(3)能提高或改善混凝土质量。许多外加剂,可以提高混凝土强度,增加耐久性、密实性、抗冻性、抗渗性,改善其干燥收缩徐变性,有些外加剂能提高钢筋的耐蚀性等。只要掺用得当是不会降低混凝土性能的。

(4)可以节约能源。如节约水泥;能增加混凝土和易性,从而使得振捣、抹平等工序顺利进行,缩短振捣抹面时间,降低电耗和油耗。3 使用外加剂应注意的事宜必须认识到外加剂对混凝土有双重作用,使用得当能发挥良好作用,使用不当则会起反作用,其中存在着水泥对外加剂的适应性和掺量问题。

3.1 水泥的适应性

就减水性而言,不同减水剂品种对水泥的分散、减水、增强效应不同,对于

同一种减水剂,不同水泥品种其减水增强效果也很不相同。水泥中Ｃ3Ａ含量高的水泥以及熟料中含碱量高的水泥,加入减水剂后减水效果很差。水泥中作调凝剂的石膏或工业废石膏作调凝剂时会出现异常现象,Ｃ3Ａ含量越大凝结越快,当Ｃ3Ａ含量大于8%时,混凝土就会发生速凝现象,这就是水泥对外加剂的适应性。为了更好地使用外加剂,应该将选用的外加剂对所使用的水泥做流动度试验,根据试验结果决定能否使用,切勿凭主观推断,盲目使用,否则会导致严重后果。据调查,许多施工单位,在外加剂使用之前,大多都未进行水泥与外加剂的适应性检验,这样很易造成质量事故。

3.2 掺量问题

各种外加剂都有一个最适宜的掺量,它是根据外加剂的质量以及所使用的水泥、骨料情况而定的。掺量过小,外加剂起不到应有的作用,达不到预期效果;掺量过高,不仅不能达到预期目的,还会起到相反作用。所以使用前,应通过试验确定最合适的掺量,当不能达到预期效果时,应改变掺量及对水泥、骨料、用水量进行调整,以达到最优效果。

3.3 外加剂的合理使用

欲合理使用各种外加剂,至少要做到下面几点,才能保证工程质量。

(1)掺量准确,在施工时要准确按设计掺量掺加外加剂。如果是液体,液体浓度要准确测定;如果是粉剂,应均匀准确加入,使其误差控制在±2%之内。

(2)掺加均匀,一定要设法使外加剂在整个拌和物中均匀分布,使其充分发挥作用,避免局部过浓产生不良后果。粉剂如与水泥一起加入,应散布开,并适当延长干拌时间;液剂也要散布均匀,防止局部集中的现象发生

(3)掺加工序不能乱。对于掺加几种外加剂的混凝土,要注意其掺加的先后顺序,有可能是先加,也有可能是后加,有的运到现场后再补加。所以外加剂加入有一定顺序,不能搞乱。

(4)随着季节的不同(环境温度不同)应及时更换外加剂。不同的外加剂有不同的特性,如前面提到的,某单位在某大桥预应力梁的施工过程中,因外加剂使用不当而出现的问题,是因为在冬季12月份至1月份,气温已在零下而仍然采用秋季使用的高效减水剂,这种外加剂具有一定的缓凝作用,并且防冻效果不好,在气温比较低的情况下,凝结速度更缓,致使24ｈ不凝固,强度进展缓慢。所以由秋季过度到冬季施工时,应提前更换混凝土外加剂的品种,冬季时应使用防冻早强型外加剂,为冬季施工做好准备。

4 使用外加剂的几点体会

为很好地利用混凝土外加剂,使其发挥应有的效应,在使用中应采用一些措施。

(1)认真做好外加剂的对比选定工作。在选择外加剂品种时,应以混凝土技术性能、施工工艺条件、施工的季节、使用的目的,并通过技术经济比较来确定,不能盲目使用。外加剂品种名目繁多,在选择产地时要进行实际考察,要选一些正宗的、有一定生产历史和经验的大厂产品,不要轻信某些产品广告,否则,将造成财、力、时的浪费。

(2)加强外加剂对水泥适应性的鉴定工作。在外加剂使用之前,首先鉴定外加剂对所用水泥的适应性,避免因外加剂加入而使混凝土产生速凝现象,造成质量事故。鉴定通过水泥净浆扩散度试验确定,适应性好的减水扩散度大,反之就小。在施工过程中,更换水泥品种或使用不同生产厂家的水泥时,首先做水泥适应性试验,避免事故发生。据调查,许多单位在施工过程中,更换水泥品种或使用不同生产厂家的水泥时,均不做水泥适应性试验,这样很容易造成质量事故,应该引起重视。

(3)加强掺外加剂混凝土配合比选定工作。首先认真做好普通混凝土的基准配合比,然后在此基础上,确定外加剂最适应的掺量,通过28ｄ强度来确定最佳配合比。

(4)在施工中保证掺量准确。为使外加剂掺量准确,在施工中应采取一些简单可行的措施,对于非搅拌站,当采用干粉法时,根据每盘搅拌数量,外加剂掺量大小,用一个固定容器来掺加,或者采用将每盘外加剂掺加数量提前称量准确,装入一个个小塑料袋中,等施工时一袋袋准确加入,从而保证每盘混凝土中掺外加剂的准确性,避免量不准确而产生副作用。

(5)保证掺加均匀。为保证外加剂在混凝土拌合物中的均匀分布,也应采取一些措施。当采用干粉法时,首先尽可能地撒在拌和料上,而不要将其集中在某一个部位。第二,适当延长搅拌时间,一般延长30ｓ,但总搅拌时间不超过3ｍｉｎ。对于易溶入水的外加剂,将其配制成一定浓度的溶液,然后通过搅拌机自动计量与水一起加入搅拌机,这样无需延长搅拌时间,外加剂就能很均匀地分散到拌合物中。

(6)设专人负责。为保证掺加质量,在使用外加剂时,每次都派专人负责,在操作之前,首先对这些工人专门培训,认真交代掺加办法,以确保掺量准确。