淺析我國道路混凝土外加劑應(yīng)用情況

　　摘要：本文主要對常用的路面工程混凝土外加劑品種、適用范圍及其在公路水泥混凝土路面工程中的施工應(yīng)用技術(shù)進行了綜述。并指出了在應(yīng)用過程中的一些注意事項和要點。

　　0 引言

　　隨著公路建設(shè)技術(shù)的不斷進步，對水泥混凝土的要求也越來越高，不僅要求水泥混凝土可調(diào)凝、早強、高強、低水化熱、大流動性、輕質(zhì)、高密實和高耐久性，而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護簡便，等等。為達到這些目的，水泥混凝土外加劑和摻合料起著不可或缺的作用。使用外加劑與摻合料的普及程度是衡量一個國家水泥混凝土技術(shù)水平高低的重要標志。水泥混凝土工程中使用外加劑與摻合料的“雙摻技術(shù)”是現(xiàn)代高性能水泥混凝土結(jié)構(gòu)材料制備中的“高新技術(shù)”。

　　我國公路水泥混凝土工程建設(shè)規(guī)模很大、發(fā)展迅速，水泥混凝土路面、鋼筋混凝土橋梁、涵洞、隧道、擋土墻、排水溝管、防護工程、收費站、服務(wù)區(qū)、地下灌漿等工程使用的水泥混凝土和水泥(砂) 漿數(shù)量巨大，而且其水泥混凝土、砂漿強度等級和質(zhì)量要求越來越高，所使用的施工工藝和設(shè)備越來越先進和復(fù)雜。隨著公路工程對水泥混凝土材料的強度及水泥混凝土工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求的逐步提高，水泥混凝土中越來越多地使用“雙摻技術(shù)”，即在水泥混凝土中摻用外加劑與摻合料來改善拌和物的工作性能，提高水泥混凝土的物理力學(xué)性能和耐久性，保障工程質(zhì)量，節(jié)約水泥，降低成本。加入外加劑能改善水泥混凝土的性能,但同時由于外加劑的使用不當而導(dǎo)致水泥混凝土路面及橋涵結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故屢有發(fā)生，影響了公路工程的建設(shè)質(zhì)量。有必要對公路工程中的常用外加劑進行綜述。

　　1 外加劑的主要品種

　　作為水泥混凝土中的第五組分——水泥混凝土外加劑主要有減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑，等幾種常用的外加劑。

　　2 適用范圍及性能指標

　　減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑在公路水泥混凝土工程中的適用范圍。

　　2.1 減水劑施工應(yīng)用技術(shù)

　　2.1.1 普通減水劑、高效減水劑在施工應(yīng)用之前應(yīng)檢驗pH值、密度(或細度)、減水率，符合要求后才可使用，最佳摻量的確定，必須滿足工程環(huán)境條件的設(shè)計強度、工作性、耐久性及經(jīng)濟性等性能要求，根據(jù)供貨商提供的推薦摻量，通過試配得到一個合理摻量。高效減水劑摻量過大會造成水泥混凝土嚴重泌水、水泥漿大量流失，導(dǎo)致密實度不足從而影響強度。

　　2.1.2 減水劑應(yīng)配制成均勻的溶液。外加劑沉淀的有害作用與外加劑摻量超大是相同的，每天應(yīng)清除溶液中未能溶解的固體沉淀物。根據(jù)工程的需要，普通減水劑和高效減水劑可與其他可混溶的外加劑復(fù)配使用。

　　2.1.3 在高效減水劑中摻入與水泥相適應(yīng)的緩凝劑、高溫緩凝劑、保塑劑或緩凝型減水劑可減少熱天坍落度損失，用攪拌車或罐車運輸水泥混凝土?xí)r，在澆筑現(xiàn)場可二次加入高效減水劑，經(jīng)快速攪拌均勻后出料，不得多加水，并快速完成澆筑、振搗、飾面等;使用緩凝型的高效減水劑。

　　2.1.4 養(yǎng)生環(huán)節(jié)是保證水泥混凝土結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生開裂和微裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，摻普通減水劑、高效減水劑的公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)加強并盡早進行保溫保濕養(yǎng)生。摻普通減水劑的水泥混凝土構(gòu)件不適宜用于蒸養(yǎng);摻緩凝型減水劑的水泥混凝土構(gòu)件必須保證靜停一段時間后，使水泥混凝土形成一定的結(jié)構(gòu)強度才可蒸養(yǎng)。摻高效減水劑的水泥混凝土可用蒸養(yǎng)養(yǎng)護。

　　2.2 引氣劑施工應(yīng)用技術(shù)

　　2.2.1 引氣劑應(yīng)選用表面張力降低值大、水泥稀漿中起泡容量多而細密、泡沫穩(wěn)定時間長、不溶殘渣少的產(chǎn)品。由于在水泥稀漿中的氣泡特性與水泥混凝土中的比較相近，所以搖泡試驗宜在水泥稀漿中進行。

　　2.2.2 使用引氣劑可以有效提高水泥混凝土的彎拉強度及抗拉強度，減少干縮和溫度收縮變形量，改善結(jié)構(gòu)抗裂性，也提高了水泥混凝土的抗?jié)B性。

　　2.2.3對于負溫水泥混凝土施工時改善早期抗凍性措施可以從2個方面來解決:一是加快早期水泥水化，使水泥混凝土盡快達到早期臨界強度，可使用早強劑、減水劑、防凍劑;二是摻入引氣劑，緩解凍脹所產(chǎn)生的壓力。據(jù)經(jīng)驗來看，冬季日平均氣溫低于-5℃或極限最低氣溫低于-10℃地區(qū)施工的公路水泥混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，宜摻用引氣劑或引氣型減水劑、引氣型高效減水劑、引氣型(早強、防凍)高效減水劑。[Page]

　　2.2.4 引氣劑、引氣型減水劑、引氣型高效減水劑可根據(jù)公路工程要求及環(huán)境氣溫與(高溫)緩凝劑、早強劑、防凍劑等復(fù)合使用，配制溶液時，如產(chǎn)生絮凝或沉淀現(xiàn)象，不得混溶，應(yīng)分別配制溶液，并分別加入攪拌機內(nèi)。當原材料、配合比、攪拌時間、運輸距離、氣溫等條件變化時，應(yīng)微調(diào)引氣劑、引氣型減水劑、引氣型高效減水劑和引氣緩凝型高效減水劑的摻量，保證水泥混凝土結(jié)構(gòu)含氣量基本不變化。

　　2.2.5 新拌水泥混凝土的含氣量，應(yīng)在攪拌機口取樣進行現(xiàn)場檢測，并應(yīng)考慮在運輸和振搗過程中的損失。

　　2.3 緩凝劑施工應(yīng)用技術(shù)

　　2.3.1 熱天施工、連續(xù)澆筑、泵送等特殊機械工藝下的施工中必須使用緩凝型外加劑，在施工前應(yīng)檢驗與所用水泥在該氣溫下的適應(yīng)性，優(yōu)選其適用品種。當水泥品種、強度、等級、生產(chǎn)廠變動或水泥混凝土性能出現(xiàn)變化時，應(yīng)重新檢驗緩凝劑對水泥的適應(yīng)性。

　　2.3.2 緩凝型外加劑的最佳摻量應(yīng)根據(jù)施工要求的水泥混凝土凝結(jié)時間、氣溫、強度等通過試驗確定。施工中，當氣溫變化、運距和運輸時間變動時，可微調(diào)其摻量，應(yīng)始終保持拌和物具備良好的施工可操作性，并能達到密實度及外觀質(zhì)量要求。

　　2.3.3 緩凝型外加劑應(yīng)以溶液與拌和水同時摻入拌和物中，粉劑應(yīng)提前1d在現(xiàn)場配好溶液，并使其充分溶解，攪拌均勻后使用。溶液中的緩凝型外加劑固體沉淀物，必須每天清除一次。嚴禁使用分層或沉淀的緩凝型外加劑溶液拌制水泥混凝土。外加劑溶液中水量應(yīng)從拌和加水量中扣除。

　　2.3.4 摻緩凝型外加劑的水泥混凝土保持在塑性的時間較長，表面水蒸發(fā)時間較長，當氣候炎熱及風(fēng)力較大時，應(yīng)在觸干或變色時立即噴霧或噴灑養(yǎng)生劑保濕養(yǎng)生，并應(yīng)在終凝以后立即開始澆水養(yǎng)生。當氣溫較低時，在保濕養(yǎng)生的同時，應(yīng)加強保溫養(yǎng)生，可覆蓋深色塑料薄膜和吸熱保溫材料。

　　2.4 早強劑施工應(yīng)用技術(shù)

　　2.4.1 早強劑是一種專門解決工程中需要盡快或盡早獲得水泥混凝土強度問題的專用外加劑。早強劑、早強型減水劑和早強型高效減水劑適用于公路工程需要快速形成強度的快通水泥混凝土結(jié)構(gòu)，蒸養(yǎng)水泥混凝土構(gòu)件，最低溫度不低于-5℃的低溫環(huán)境中施工的有早強要求的水泥混凝土、鋼筋混凝土及需要提前張拉和放張的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。炎熱環(huán)境條件下不宜使用早強型外加劑。

　　2.4.2 摻加液態(tài)早強劑的水泥混凝土，攪拌時間宜適當延長。粉劑早強劑直接摻入公路工程水泥混凝土?xí)r，應(yīng)先與水泥、集料干拌均勻后，再加水，加水后的攪拌時間應(yīng)延長30s。這是保證粉劑早強劑在水泥混凝土中均勻分布的措施。但對于某些本身是溶液或可全溶的早強劑，仍應(yīng)使用其溶液，溶液比干粉拌和的勻質(zhì)性及其使用效果均強得多。

　　2.4.3 公路工程預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件使用早強劑時，其張拉工藝應(yīng)按試驗確定?？焱ㄋ嗷炷谅访娴拈_放交通時間，應(yīng)按達到設(shè)計強度90%以上時的試驗確定。也就是公路工程快通水泥混凝土結(jié)構(gòu)的開放交通時間，應(yīng)按與結(jié)構(gòu)相同養(yǎng)生條件下，摻早強劑水泥混凝土試件達到設(shè)計強度的90%以上的試驗確定。

　　3 結(jié)語

　　本文通過對減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強劑在施工中的應(yīng)用技術(shù)綜述，總結(jié)了在施工過程中的相關(guān)技術(shù)要求，以及由于外加劑的使用失誤而給公路工程帶來損失，為在施工過程中正確施加外加劑指明了方向。