道路施工水泥通用添加劑的使用方法
近代水泥混凝土外加劑的發(fā)展有60多年的發(fā)展歷史。美國(guó)、英國(guó)、日本等在20世紀(jì)30年代初,開(kāi)始在公路、隧道、地下工程中使用外加劑。我國(guó)研究和使用水泥混凝土外加劑的工作始于20世紀(jì)50年代。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,隨著改革開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,外加劑的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展迅速。當(dāng)今,水泥混凝土外加劑已成為水泥混凝土的第五組分,其廣泛應(yīng)用被視為水泥混凝土技術(shù)發(fā)展史上的第三次重大技術(shù)進(jìn)步。
我國(guó)公路水泥混凝土工程建設(shè)規(guī)模很大,外加劑的使用也非常廣泛,尤其在一些技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高的橋、涵、隧道和路面工程的結(jié)構(gòu)水泥混凝土中。外加劑的加入是為了改善水泥混凝土的性能,然而,由于外加劑的使用不當(dāng)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,嚴(yán)重影響了公路工程的建設(shè)和質(zhì)量。在公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中,廣大工程技術(shù)人員對(duì)于力學(xué)及結(jié)構(gòu)問(wèn)題很清楚,但遇到如水泥混凝土化學(xué)外加劑問(wèn)題,往往感到力不從心,使用外加劑后,心中沒(méi)底,不踏實(shí),不放心。而隨著公路建設(shè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)水泥混凝土的要求也越來(lái)越高,不僅要求水泥混凝土可調(diào)凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、低水化熱、大流動(dòng)性、輕質(zhì)、高密實(shí)和高耐久性,而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便,等等。
一般而言,當(dāng)水泥混凝土抗壓強(qiáng)度大于30MPa、抗折強(qiáng)度大于510MPa時(shí),不使用外加劑制作就有困難了。例如,滑模攤鋪水泥混凝土路面要求施工抗折強(qiáng)度達(dá)到≥515MPa,非使用外加劑不可。橋梁工程的大跨度結(jié)構(gòu),如預(yù)應(yīng)力梁、板、柱等,不使用摻加化學(xué)外加劑的水泥混凝土,就無(wú)法達(dá)到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)所要求的較高強(qiáng)度等級(jí)、較輕質(zhì)量和長(zhǎng)期耐久性;橋梁工程的下部大體積水泥混凝土結(jié)構(gòu),不同時(shí)使用外加劑和摻合料,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度裂縫的有效控制,也無(wú)法達(dá)到所要求的(泵送)工作性。又譬如,特大型橋梁工程或鋼管混凝土拱橋中經(jīng)常使用的泵送水泥混凝土,如果沒(méi)有外加劑也根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)泵送施工工藝。箱形、梯形預(yù)應(yīng)力梁板澆筑和涵管等制品的預(yù)制生產(chǎn),也離不開(kāi)外加劑。在我國(guó)“三北”地區(qū)的水泥混凝土路面和橋涵工程,均要求具有抗凍性和抗鹽凍性,沒(méi)有引氣劑、阻銹劑和防凍劑等的使用,公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)抵抗冰凍和鹽凍的耐久性技術(shù)要求根本無(wú)法滿足。
為達(dá)到這些目的,作為水泥混凝土中的第五組分――水泥混凝土外加劑起著不可或缺的作用。使用外加劑的普及程度是衡量一個(gè)國(guó)家水泥混凝土技術(shù)水平高低的重要標(biāo)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工程中的“高新技術(shù)”。因此,必須根據(jù)公路工程水泥混凝土的使用要求,合理選擇和正確使用各類外加劑,使之在摻入水泥混凝土中能改善其性能,制定一部公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料的應(yīng)用技術(shù)指南是十分必要的、必不可少的,這能使水泥混凝土工程在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)督各環(huán)節(jié)均有章可循,目的在于有效地提高和保障公路水泥混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。關(guān)于摻合料的應(yīng)用技術(shù),將在其他文章中專門(mén)介紹。
本文主要是介紹《公路工程混凝土外加劑》(JTT523-2004)及交通部新發(fā)布的中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱指南)中減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑等常用外加劑,在公路水泥混凝土工程中的應(yīng)用技術(shù),目的是滿足廣大科技人員對(duì)指南的內(nèi)容、實(shí)質(zhì)及其技術(shù)依據(jù)盡快了解,盡量避免因外加劑的使用不當(dāng)而造成損失,提高公路工程的建設(shè)質(zhì)量。
1 外加劑的主要品種、適用范圍及其性能指標(biāo)
1.1.1主要品種目前,由于我國(guó)外加劑廠家以保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)為名,其外加劑的主要化學(xué)成份和配方保密,為工程上的使用帶來(lái)了極大的混亂和困難,造成了不應(yīng)有的工程事故和返工。為了避免此類事件的發(fā)生,規(guī)定:配方可以保密,但使用者必需知道外加劑的主導(dǎo)化學(xué)成份。
公路水泥混凝土工程所選定的各種外加劑品種和主要化合物應(yīng)符合的規(guī)定,中沒(méi)有規(guī)定的外加劑品種需經(jīng)過(guò)充分試驗(yàn)研究或?qū)<艺撟C后才可使用。
1.1.2適用范圍減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑在公路水泥混凝土工程中的適用范圍見(jiàn)。
1.1.3性能指標(biāo)由于實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)不少外加劑的合格品實(shí)際上是不合格品,損害了公路水泥混凝土動(dòng)載結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量和長(zhǎng)期使用特性,因此,《公路工程混凝土外加劑》(JTT523-2004)規(guī)定,用于所有等級(jí)公路水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程的減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑質(zhì)量必須滿足《混凝土外加劑》(GB8076-1997)一等品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。具體指標(biāo)見(jiàn)“《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應(yīng)用技術(shù)指南》編制介紹”文章中。?