低溫及負(fù)溫下外加劑的質(zhì)量控制

　　摘 要：低溫及負(fù)溫混凝土施工所用混凝土外加劑存在質(zhì)量問(wèn)題，如氯鹽量、硫酸鈉摻量過(guò)高、外加劑質(zhì)量差等，給建筑工程帶來(lái)極大隱患。針對(duì)上述影響因素，外加劑制生產(chǎn)企業(yè)、施工單位及質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)必須采用相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，才能保證混凝土的質(zhì)量。

　　隨著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，我國(guó)的建筑業(yè)正不斷發(fā)展壯大。隨著建 筑企業(yè)管理水平的不斷提高，“時(shí)間就是效益”的觀念已深入人心。特別是在北方寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)，一年中可施工季節(jié)較短，而多數(shù)工程要求當(dāng)年開(kāi)工，當(dāng)年竣工。 因此，在低溫或負(fù)溫條件下施工，就必須在混凝土中加入早強(qiáng)劑或防凍劑，同時(shí)為防止混凝土受凍破壞，要求迅速增加早強(qiáng)劑和防凍劑的用量。但是在大力推廣使用 早強(qiáng)劑和防凍劑的過(guò)程中，出現(xiàn)了許多由于早強(qiáng)劑和防凍劑質(zhì)量低劣而嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度和耐久性的現(xiàn)象，給建筑工程帶來(lái)極大的隱患。筆者對(duì)低溫及負(fù)溫條件下 混凝土施工所用外加劑進(jìn)行了全面了解，深感有必要將此方面存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施提出來(lái)，供廣大施工及質(zhì)量管理部門(mén)參考。

　　1 低溫及負(fù)溫混凝土施工所用外加劑存在的質(zhì)量問(wèn)題

　　1. 1 氯鹽摻量過(guò)高

　　氯鹽是一種性能價(jià)格比很好的早強(qiáng)劑和防凍劑成分，在混凝土中參入水泥 重量0. 5% ~1. 0%的氯鹽，可使混凝土3天強(qiáng)度比原來(lái)提高50%~100% , 7天強(qiáng)度比原來(lái)提高20% ~40% ,同時(shí)能降低混凝土中水的冰點(diǎn)，防止混凝土早期受凍。但是氯鹽的摻入會(huì)使混凝土中氯離子濃度增加，使鋼筋與氯離子之間產(chǎn)生較大的電極電位，使鋼筋易于銹 蝕，因此施工中必須控制摻量。在我國(guó)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ119）和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）中對(duì)氯鹽的摻量 有如下限制： ①在無(wú)筋混凝土中，氯鹽摻量不得大于3%; ②在鋼筋混凝土中，氯鹽含量不得大于1%; ③在預(yù)應(yīng)力混凝土中，不允許摻入氯鹽，而且由其他原料帶入的氯鹽總量不應(yīng)高于水泥質(zhì)量的0. 1%;在潮濕環(huán)境下的混凝土中，不應(yīng)高于水泥質(zhì)量的0. 25% ,以上氯鹽均以無(wú)水氯化鈣計(jì)。同時(shí)還規(guī)定在下列結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土中不得摻用氯化鈣和含有氯鹽的復(fù)合早強(qiáng)劑或防凍劑： ①相對(duì)濕度大于80%的環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)；處于水位升降部位的結(jié)構(gòu)；露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)； ②與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位及有外露鋼筋預(yù)埋鐵件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)； ③與含有酸、堿和硫酸鹽等侵蝕性介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)； ④經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60℃以上的結(jié)構(gòu)； ⑤使用冷拉鋼筋和冷拔低炭鋼絲的結(jié)構(gòu)； ⑥給排水構(gòu)筑物、薄壁結(jié)構(gòu)、中級(jí)和重級(jí)吊車的吊車梁、屋架、落錘或鍛錘基礎(chǔ)； ⑦電解車間和距離高壓直流電源100米以內(nèi)的結(jié)構(gòu)； ⑧靠近高壓電源（發(fā)電站、變電所）的結(jié)構(gòu)； ⑨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)； ⑩含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。

　　即使在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，為防止氯鹽對(duì)鋼筋的銹蝕，也須把氯鹽與阻銹劑復(fù)合使用，目前比較典型的阻銹劑是亞硝酸鈉，它能在整個(gè)鋼筋表面形成一層防護(hù)型氧化膜，從而抑制鋼筋的銹蝕。

　　目前某些早強(qiáng)劑和大多數(shù)防凍劑均以氯鹽為主，有的氯鹽含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 1% ,而且為了降低造價(jià)，有的廠家根本就不摻阻銹劑。另外，在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上，多數(shù)廠家不標(biāo)明氯鹽含量，使得上述許多嚴(yán)禁摻入氯鹽的混凝土工程摻入了含有大量氯 鹽，甚至沒(méi)有摻入阻銹劑的早強(qiáng)劑或防凍劑。上述做法使鋼筋很容易生銹，大大縮短了建筑物的壽命，并留下了嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，對(duì)此，必須引起足夠的重視。另 外，摻入過(guò)多的氯化鈣會(huì)使混凝土的收縮特別是早期收縮明顯增加，如早期澆水養(yǎng)護(hù)不利，則更易于產(chǎn)生裂紋。同時(shí)，摻入氯化鈣還會(huì)使混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力有 所降低，對(duì)堿- 骨料反應(yīng)有加劇趨勢(shì)，不按規(guī)范要求，隨便使用，會(huì)造成極大的危害。

　　1. 2 硫酸鈉摻量過(guò)高

　　硫酸鈉在復(fù)合早強(qiáng)劑和防凍劑中普遍作為早強(qiáng)成分使用，商品工業(yè)硫酸鈉 主要有兩種：無(wú)水硫酸鈉（又名元明粉）和帶有10個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈉（Na2 SO4 ·10H2O,又名芒硝） ,使用時(shí)產(chǎn)量以無(wú)水硫酸鈉為準(zhǔn)。硫酸鈉對(duì)混凝土特別是低溫下硬化的混凝土早強(qiáng)作用顯著，因此我國(guó)的早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑、早強(qiáng)高效減水劑和防凍劑中幾乎都含 有硫酸鈉。但是摻入硫酸鈉對(duì)混凝土也有一些不良影響。首先，摻入硫酸鈉增大了混凝土中Na+含量，從而促進(jìn)了堿- 骨料反應(yīng)。在我國(guó)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ119- 98）中規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土硫酸鈉摻量不應(yīng)大于1%;潮濕環(huán)境下的鋼筋混凝土硫酸鈉產(chǎn)量不應(yīng)大于1.5%.同時(shí)還規(guī)定，硫酸鈉強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽早強(qiáng)劑還不得 用于下列結(jié)構(gòu)： ①與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)及有外露鋼筋預(yù)埋鐵件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)； ②使用直流電源的工廠及使用電氣化運(yùn)輸設(shè)施的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； ③含有活性骨料的結(jié)構(gòu)。其次，由于摻入的Na+不能與水化生成物結(jié)合而留在液相中，在混凝土凝結(jié)硬化后這些鈉鹽晶體要在混凝土表面析出，即所謂鹽析，從而 在建筑物表面留下白色污染，影響美觀。因此，硫酸鈉的含量不宜過(guò)多，一般不超過(guò)2%.但是，在目前使用的早強(qiáng)劑中也存在著硫酸鈉含量嚴(yán)重超標(biāo)，而且不標(biāo)明 硫酸鈉含量，在任意情況下隨意使用的現(xiàn)象，這不但影響了外觀，對(duì)混凝土耐久性也有不利影響，還會(huì)降低混凝土的后期強(qiáng)度。

　　1. 3 生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、外加劑質(zhì)量不均勻

　　在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8076-1997中，對(duì)外加劑的均質(zhì)性有嚴(yán)格的規(guī) 定。但目前的外加劑生產(chǎn)企業(yè)普遍存在著生產(chǎn)及計(jì)量設(shè)備簡(jiǎn)單，有的還采用人工混料現(xiàn)象，不能滿足生產(chǎn)早強(qiáng)劑或防凍劑的要求。特別是在混合像三乙醇胺這些摻量 僅0. 02%~0. 05%的液態(tài)成分時(shí)，用簡(jiǎn)單的生產(chǎn)及計(jì)量設(shè)備很難滿足均質(zhì)性的要求。這種外加劑使用于混凝土中，會(huì)使混凝土不同部位的強(qiáng)度及耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重的差異，嚴(yán)重降 低混凝土的質(zhì)量，甚至留下安全隱患，也必須引起足夠的重視。

　　2 低溫及負(fù)溫混凝土施工所用外加劑質(zhì)量控制措施

　　針對(duì)上述影響因素，外加劑生產(chǎn)企業(yè)、施工單位及質(zhì)量監(jiān)理部門(mén)必須分別采取相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，才能充分保證混凝土的質(zhì)量。

　　2. 1 外加劑生產(chǎn)企業(yè)

　　外加劑生產(chǎn)企業(yè)是控制混凝土外加劑質(zhì)量的關(guān)鍵。首先外加劑生產(chǎn)企業(yè)必 須認(rèn)真學(xué)習(xí)《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ119）和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204） ,明確規(guī)范中對(duì)氯鹽、硫酸鈉及外加劑均質(zhì)性等方面的限制，并指出不按規(guī)范生產(chǎn)所能帶來(lái)的危害。要端正思想，不能只盯著經(jīng)濟(jì)利益而把工程質(zhì)量以至人民的生命 安全拋在一邊。必須按照規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，采用計(jì)量精確的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，并在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中標(biāo)出產(chǎn)品是否含氯鹽或硫酸鈉、產(chǎn)品的應(yīng)用范圍及不宜應(yīng)用的工程。

　　2. 2 施工單位

　　施工單位在選用混凝土外加劑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分的調(diào)研，選擇一些質(zhì)量信得 過(guò)的產(chǎn)品，不能僅僅考慮價(jià)格。比如說(shuō)，以現(xiàn)在的原料價(jià)格測(cè)算，價(jià)格為幾百元的防凍劑一般來(lái)講不可能按規(guī)范要求摻加足夠的阻銹劑，有的甚至根本沒(méi)摻。另外， 在購(gòu)買(mǎi)外加劑時(shí)，必須讓廠家提供產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，以及產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。并根據(jù)這種外加劑是否含氯鹽、硫酸鈉以及它的摻量情況確定是否適用于該混凝土 工程。

　　2. 3 質(zhì)量監(jiān)理部門(mén)

　　質(zhì)量監(jiān)理部門(mén)應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行把關(guān)，對(duì)無(wú)產(chǎn)品合格證，無(wú)檢驗(yàn)報(bào)告或產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)表達(dá)不明確的外加劑不允許使用，對(duì)不適用于該工程的外加劑也要嚴(yán)禁使用。

　　3 結(jié)論

　　控制好低溫及負(fù)溫混凝土施工所用外加劑的質(zhì)量是一個(gè)涉及到許多方面的 復(fù)雜工作。首先生產(chǎn)、使用及質(zhì)量監(jiān)督管理部門(mén)的人員必須全面掌握國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)還要了解相關(guān)的法律法規(guī)，做到有法必依，獎(jiǎng)罰分明；其次要樹(shù)立 起強(qiáng)烈的責(zé)任感，并在全行業(yè)內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化質(zhì)量觀念的宣傳，加強(qiáng)人性化施工和人性化管理的教育，把建筑施工和人民的生命財(cái)產(chǎn)緊密聯(lián)系起來(lái)。只要采取強(qiáng)有力的措 施，低溫及負(fù)溫混凝土外加劑的質(zhì)量就可以得到很好的控制。