走出外加劑在現(xiàn)場施工的使用誤區(qū)
?。壅?nbsp; 要］本文針對東莞市現(xiàn)場施工使用外加劑存在一些誤區(qū)，從五個(gè)方面對外加劑進(jìn)行論述，務(wù)求使現(xiàn)場施工人員對外加劑的使用有一個(gè)較清晰的認(rèn)識(shí)。
［關(guān)鍵詞］外加劑；摻加方法；摻量
混凝土材料的發(fā)展已有200年的歷史。由于它本身的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度高、耐久性好、原料來源廣、工藝簡單、成本較低，適用于各種自然環(huán)境，進(jìn)入21世紀(jì)，混凝土仍然是世界主要建筑材料。
混凝土外加劑是混凝土中摻入的一種組分，它是混凝土中除了水泥、砂、石、水以外的第五種組成部分?；炷镣饧觿┑姆N類繁多，分類方法有好幾種。根據(jù)國標(biāo)GB8075—87：“混凝土外加劑分類、命名與定義”中的分類方法，我們可以按混凝土外加劑主要功能分四大類：
改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑；
調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等；
改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等；
改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。
混凝土（包括砂漿及凈漿）中合理摻加一定量的外加劑，可達(dá)到提高混凝土早期或個(gè)齡期強(qiáng)度，改善施工操作條件，延緩或降低水化熱，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，改善泵送性，節(jié)約水泥用量和節(jié)能等目的。但是在現(xiàn)場施工中，存在一些誤區(qū)。例如，對于減水劑，顧名思義，它可以減少混凝土的用水量，一些施工人員誤認(rèn)為它的作用就是節(jié)約用水，在一些水源充足的地方，這些施工人員就不愿意采用減水劑。這是對減水劑的一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，他們不知道混凝土的用水量對混凝土的性能有著相當(dāng)大的影響，減少用水量可以改善混凝土的許多性能。而減水劑作用的本質(zhì)也是為了改善或調(diào)節(jié)混凝土的性能。從本質(zhì)上講，混凝土的外加劑就是混凝土性能的調(diào)節(jié)性。
筆者曾經(jīng)遇到過一個(gè)施工隊(duì)長，他在做東莞市保安公司宿舍樓時(shí)，需要使用減水劑泵送混凝土。在做地上六層以下時(shí)，他拒絕使用減水劑，認(rèn)為只要多加水，混凝土就一定上得去。后來經(jīng)過筆者跟他解釋，并陪他到外加劑生產(chǎn)廠家參觀，最后選定廣州的建筑寶JZB—3型做泵送劑。最后他做的工程被評為市樣板工程。到現(xiàn)在，他做的工程主動(dòng)要求用建筑寶的減水劑。下面筆者針對在施工中容易出現(xiàn)的外加劑使用問題進(jìn)行論述，務(wù)求使現(xiàn)場施工人員對外加劑的使用有一個(gè)較清晰的認(rèn)識(shí)。
一、普通減水劑容易出現(xiàn)的工程質(zhì)量問題
普通減水劑是目前現(xiàn)場施工中最常用的外加劑之一。雖然普通減水劑普及面較廣，但是在現(xiàn)場施工中一些技術(shù)人員對它不夠重視，也容易對工程施工進(jìn)度、工程的質(zhì)量造成一定的影響。
1）新拌混凝土的流動(dòng)性不好。混凝土拌合物流動(dòng)性達(dá)不到預(yù)期要求，坍落度不夠、發(fā)粘?？赡苁峭饧觿搅坎粔颍蛇m當(dāng)增加摻量。但不可隨意增加減水劑的摻量以免影響強(qiáng)度或凝結(jié)時(shí)間。實(shí)際上減水劑在超過適宜摻量以后減水率與摻量也不再保持線性關(guān)系。
2）新拌混凝土長時(shí)間不凝結(jié)。這時(shí)候應(yīng)該檢查是否減水劑摻量過大，如果是減水劑摻量過大，可以加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)，不要急于拆模。一般如果在3天之內(nèi)凝結(jié)硬化，后期強(qiáng)度還是可以上來的。如果3天以后仍然不凝結(jié)則后期強(qiáng)度很難保證了，此時(shí)必須用回彈儀檢驗(yàn)強(qiáng)度，以保證工程質(zhì)量。
3）混凝土的強(qiáng)度不夠。強(qiáng)度不夠可表現(xiàn)為早期強(qiáng)度不足，但后期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這主要是由于緩凝作用引起的，這時(shí)要適當(dāng)放慢拆模時(shí)間并加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)；另外一種情況是后期強(qiáng)度不夠，這主要是由于普通減水劑中含有一定引氣作用結(jié)果，當(dāng)含氣量過大時(shí)就必然導(dǎo)致強(qiáng)度不夠，可檢查是否摻量過大，如摻量在允許范圍內(nèi)則可能是減水劑引氣性太大，質(zhì)量不合格，此時(shí)必須對混凝土采取一些補(bǔ)強(qiáng)措施。
4）出現(xiàn)假凝（又叫急凝）現(xiàn)象。假凝現(xiàn)象是當(dāng)混凝土摻入普通減水劑停止攪拌十幾分鐘后混凝土就開始失去流動(dòng)性而變硬，但在超過正常的凝結(jié)時(shí)間以后強(qiáng)度卻上不去。這種現(xiàn)象不多見，往往是出現(xiàn)在換用水泥品種時(shí)容易發(fā)生。筆者曾經(jīng)遇到過一次，是因?yàn)楣さ氐氖┕と藛T把減水劑的計(jì)量搞錯(cuò)了，摻了十幾倍的配合比摻量，出現(xiàn)假凝現(xiàn)象。后來找減水劑廠家的技術(shù)人員到工地調(diào)查，協(xié)助處理。最終原因找到了，但已經(jīng)攪拌的混凝土只能全部敲掉。
一般來說，出現(xiàn)假凝現(xiàn)象主要是由于水泥與減水劑相容性差。普通減水劑中含有一些還原糖和多元醇，而這些成分會(huì)影響水泥中某些調(diào)凝劑如硬石膏（無水石膏）與氟石膏在水化反應(yīng)過程中的溶出速度，這就大大加快了C3A的水化速度。特別是當(dāng)水泥中C3A的含量較高時(shí)，更容易產(chǎn)生假凝。一旦產(chǎn)生假凝，將嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量。首先是要影響澆筑質(zhì)量，因?yàn)榱鲃?dòng)性差而產(chǎn)生蜂窩、麻面，繼而在規(guī)定的拆模時(shí)間因未完全凝結(jié)硬化而拆不了模，而到達(dá)28天齡期后，強(qiáng)度卻不夠。解決的辦法是在決定使用某種外加劑前應(yīng)選做試驗(yàn)，而使用一種外加劑中途換水泥也要做試驗(yàn)。如果發(fā)現(xiàn)水泥與外加劑相容性差時(shí)，可以換用其他不含還原糖及多元醇的外加劑，如將普通減水劑換成高效減水劑等。
二、外加劑的摻加方法
外加劑摻加方法的不同將影響使用效果與生產(chǎn)工藝，國內(nèi)外專家、學(xué)者都對此很重視。
日本花王石堿公司的服部健一博士等指出，在配合比和流動(dòng)性相同的情況下，采用后摻法的減水劑用量僅為減水劑在攪拌時(shí)同水一起加入的60%左右。
前蘇聯(lián)的技術(shù)科學(xué)博士ф·м·伊凡諾夫教授等通過大量試驗(yàn)指出，在混凝土拌和物預(yù)先攪拌后，過幾分鐘再加入超塑化劑可得到更好的塑化效果。
蘇州混凝土制品研究院研究了將減水劑不經(jīng)溶解而直接摻加的方法。該院通過試驗(yàn)研究指出，在一定條件下減水劑可直接用粉劑摻入。
外加劑的摻加方法可歸納為下列幾種：
按照外加劑的形態(tài)可分粉劑摻入法與水劑摻入法。
按照與拌和水摻加的時(shí)間，可分為先摻法（在拌和水前摻入）；同摻法（與拌和水同時(shí)摻入）；后摻法（在拌和水之后摻入）。
1）先摻法
先摻法即減水劑干粉先與水泥混和，然后加入骨料與水一起拌勻。該方法省去減水劑的溶解、貯存、冬季施工時(shí)所配溶液防凍等工序和設(shè)施，使用方便。
常用的木質(zhì)素磺酸鈣是由天然高分子物質(zhì)改性而成，其相對分子質(zhì)量為1000~25000，由于它摻入后，在水泥顆粒表面上不會(huì)產(chǎn)生較高的ζ電位，因而，可采取先摻法。與粉煤灰等載體復(fù)合的早強(qiáng)減水劑以及與硫酸鈉等溶解度較低鹽類復(fù)合的復(fù)合減水劑則必須采用先摻法。高效減水劑（如NF、FDN、UNF-2、AF等）先摻法時(shí)的塑化作用效果較滯水法的差。
先摻法在使用時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：
使用前必須篩去減水劑的粗粒，避免受潮結(jié)塊，要充分地?cái)嚢杈鶆颍?/FONT>
減水劑與元明粉（硫酸鈉）復(fù)合使用時(shí)，要防止元明粉受潮結(jié)塊，若遇有結(jié)塊要篩去。元明粉及其復(fù)合劑應(yīng)撒在水泥上，不能倒在潮濕的砂石上，否則元明粉遇水結(jié)塊，攪拌過程中不易溶解，引起混凝土開裂。
因此，減水劑廠以粉劑出售時(shí)，減水劑粉末的細(xì)度應(yīng)通過0.6mm（30目）方孔篩，0.15mm（100目）方孔篩上篩優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不超過15%為宜。
當(dāng)減水劑與元明粉等復(fù)合使用時(shí)可與少量的粉煤灰等均勻混合，這可改善元明粉受潮結(jié)導(dǎo)體現(xiàn)象，而且容易拌勻。
2）同摻法
同摻法即減水劑預(yù)先溶解配制成一定濃度的溶液，然后在混凝土攪拌時(shí)同水一起摻入。為加速固體或膏狀減水劑的溶解，宜將水預(yù)熱到40～70℃，一邊攪拌，一邊將減水劑慢慢加入，到全部溶解為止（注意防止結(jié)團(tuán)，使溶解難以進(jìn)行）。然后用液體密度計(jì)測量所得溶液的濃度，并通過增加減水劑或水使之達(dá)到規(guī)定的濃度。配制的減水劑溶液應(yīng)封閉儲(chǔ)存，防止水分蒸發(fā)，濃度變化或混入雜物。
將減水劑配制成溶液使用時(shí)，要防止減水劑溶液的濃度上下不一致，尤其是減水劑中的不溶物及溶解度較小的硫酸鈉等到在低溫時(shí)析出沉淀等問題的產(chǎn)生。在使用前一定要將減水劑溶液拌勻，復(fù)核其濃度。
3）后摻法
減水劑后摻法，即在混凝土拌好后經(jīng)過一定的時(shí)間才將減水劑一次或分成數(shù)次加入到混凝土拌合物中，再經(jīng)二次或多次攪拌。
后摻法包括滯水法和分批添加法等。所謂滯水法，即在攪拌過程中減水劑滯后于水1～3min加入，當(dāng)以溶液加入時(shí)稱為溶液滯水法，當(dāng)以干粉加入時(shí)稱為干粉滯水法。所謂分批添加法（又叫分次法），即經(jīng)時(shí)分批加入減水劑補(bǔ)償和恢復(fù)混凝土拌合物的壩落度損失。
后摻法的優(yōu)點(diǎn)為可克服和減少拌合物在運(yùn)輸途中的分層離析和坍落度損失；減水劑對水泥的適應(yīng)性較好；在相同和易性的條件下，后摻法比先摻法或同摻法可節(jié)省減水劑摻量30%左右；在相同摻量下，減水增強(qiáng)作用顯著；在減水劑摻量相同，強(qiáng)度和流動(dòng)性相近的情況下，后摻法比先摻法或同摻法多節(jié)省水泥用量5%左右。但采用減水劑后摻法，制備混凝土所需的攪拌時(shí)間較長。
外加劑采用后摻法，由于水泥、砂、石外面先形成了一層水膜，使外加劑選擇性吸附量明顯降低，同時(shí)避免了外加劑鉆入砂、石縫隙，從而使外加劑臨界摻量明顯下降。
對高效減水劑來說，后摻技術(shù)避開了水泥選擇性吸附高峰，提高了對水泥品種的適應(yīng)性，降低了減水劑的臨界摻量，有利于克服新拌混凝土在運(yùn)輸過程中的坍落度損失。因此，對高效減水劑提倡后摻，甚至可以采用粉劑后摻。
對于緩凝型外加劑，據(jù)資料介紹，若在混凝土攪拌后2～4min加入，凝結(jié)時(shí)間較先摻或同摻還要延后2～3h。
對于不同的現(xiàn)場施工條件，我們可以按實(shí)際要求，按以上的外加劑摻加原則選取適當(dāng)?shù)耐饧觿郊臃椒ā?/FONT>
三、外加劑的摻量
混凝土外加劑的摻量以占水泥重量的百分?jǐn)?shù)表示（C×%）。外加劑的摻量與砂、石、水泥及水的用量相比雖然很小，但卻顯著地影響著混凝土的性能（如和易性、強(qiáng)度、含氣量、凝結(jié)時(shí)間等）及使用效果。各種外加劑均有其適宜的摻量，若摻量過小，效果就不顯著，但若摻量過大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理，而且還可能造成事故，尤其是引氣、緩凝作用明顯的減水劑更應(yīng)注意不可超摻量使用。
不同品種的減水劑有不同的最佳適宜摻量，同一種減水劑摻量又因如下因素而不同。
1）減水劑的摻加方法
在某些水泥中，減水劑在攪拌過程中滯后于水1～3min加入（滯水法）較減水劑先加入水泥（先摻法）或配成溶液攪拌時(shí)與水一起加入（同摻法）的塑化作用效果顯著提高，減水劑用量可減少1/3左右。如AF型減水劑滯水法的適宜摻量為0.75%，先摻法時(shí)為1.25%，滯水法時(shí)的適宜摻量為0.7%，同摻法時(shí)為1.0%～1.5%。
2）水泥品種
由于水泥的礦物組成、混合材品種和摻量、水泥細(xì)度、石膏品種等不同，減水劑的摻量也不同。當(dāng)減水劑采用先摻法或同摻法時(shí)，水泥品種對減水劑摻量的影響更大；當(dāng)采用滯水法時(shí)，水泥品種對摻量的影響有所減小。
3）拌和物起始流動(dòng)性
減水劑的塑化效果只有當(dāng)拌和物的起始流動(dòng)性達(dá)到一定值后才較顯著。如AF型減水劑摻量從0.7%增加到2.0%，在這樣高的摻量下水泥漿仍不流動(dòng)，只有當(dāng)水灰比增長加到0.4和0.333時(shí)，在最佳適宜摻量下塑化效果才較顯著。同樣，過分干硬的砂漿及混凝土，即使減水劑的摻量很大時(shí)，塑化效果仍很差。這是由于當(dāng)水量足夠潤濕并包裹水泥和集料顆粒表面時(shí)，減水劑對絮凝狀的水泥漿體起膠溶作用，釋放自由水使拌和物的結(jié)構(gòu)粘度顯著下降，流動(dòng)性提高。當(dāng)拌和物的起始流動(dòng)性稍高，減水劑的適宜摻量減小。當(dāng)砂漿的起始稠度為1.5cm時(shí) ,FDN型減水劑的適宜摻量約為0.7%；當(dāng)起始稠度為4cm時(shí)，適宜摻量為0.5%。所以，影響拌和物起始流動(dòng)性的一些因素也影響減水劑摻量。
4）其它因素
環(huán)境溫度也影響減水劑的摻量。一般高溫季節(jié)由于坍落度損失較快，摻量稍多；低溫季節(jié)，摻量稍低，否則緩凝加劇。當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)、澆筑時(shí)流動(dòng)性要求較高時(shí)，摻量也稍多。
養(yǎng)護(hù)方法也影響摻量，蒸汽養(yǎng)護(hù)的適宜摻量較自然養(yǎng)護(hù)的稍低。
高強(qiáng)混凝土中的摻量，一般較普通混凝土中高。
前面提到的建筑寶外加劑，筆者曾經(jīng)做過試驗(yàn)，現(xiàn)場也進(jìn)行過調(diào)查，用華潤水泥廠的普通水泥42.5R泵送時(shí)，0.7～1.0%的摻量就很好用；而用新洲水泥廠的普通水泥42.5泵送時(shí)，非得用1.0～1.2%的摻量，才有較理想的效果。由于影響減水劑摻量的因素較多，因此在使用前，根據(jù)外加劑生產(chǎn)工廠所提供的產(chǎn)品說明書中的推薦量，結(jié)合本工程的設(shè)計(jì)要求、原材料、施工工藝和環(huán)境條件等具體情況做一些補(bǔ)充試驗(yàn)，選用最佳適宜的摻量。在滿足施工和設(shè)計(jì)要求的情況下，增加減水劑摻量一般是弊多利少。
四、混凝土外加劑的禁用與不宜使用
作為一種建筑材料，混凝土外加劑也有它的禁用和不宜使用之處。下面就是其中一些情況。
1）失效及不合格的外加劑禁止使用。
2）長期存放，對其質(zhì)量未檢驗(yàn)明確之前禁止使用。
3）在下列情況下不得應(yīng)用氯鹽及含氯鹽的早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑及防凍劑。
①在高濕度的空氣環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)，如排出大量蒸汽的車間、澡堂、洗衣房和經(jīng)常處于空氣相對濕度大于80%的房間以及有頂蓋的鋼筋混凝土蓄水池等。
?、谔幱谒簧挡课坏慕Y(jié)構(gòu)。
?、勐短旖Y(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)。
④與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接角部位的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋件而無防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。
?、菖c含有酸、堿或硫酸鹽等侵蝕介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)。
?、奘褂眠^程中經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60℃以上的結(jié)構(gòu)。
⑦直接靠近高壓電源（發(fā)電站、變電所）的結(jié)構(gòu)。
?、囝A(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
?、岷谢钚怨橇系幕炷两Y(jié)構(gòu)。
4）硫酸鹽及其復(fù)合劑不得用于有活性骨料的混凝土；電器化運(yùn)輸設(shè)施和使用直流電的工廠、企業(yè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：有鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋件而元防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)。
引氣劑及引氣減水劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及高強(qiáng)混凝土。
普通減水劑不宜單獨(dú)用于蒸養(yǎng)混凝土。
7）緩凝劑及緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫5℃以下施工的混凝土，也不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土和蒸養(yǎng)混凝土。
8）飲水工程不得使用含有互性的外加劑。
9）摻硫鋁酸鈣類膨脹組分的膨脹混凝土，不得用于長期處于80℃以上的工程中。
五、合理選用外加劑
為了科學(xué)的使用外加劑，合理選擇外加劑，使用外加劑達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果，防止因使用不當(dāng)造成工程質(zhì)量事故，根據(jù)以上的外加劑禁用與不宜使用的禁忌原則，筆者提出以下選用外加劑的技術(shù)要點(diǎn)：
1）選擇外加劑品種時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用外加劑的主要目的（如改善和易性、增加含氣量、調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)提高強(qiáng)度及耐久性、節(jié)約水泥、節(jié)約能源、加速模板及場地周轉(zhuǎn)等），通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而確定。
2）確定外加劑摻量應(yīng)根據(jù)使用要求、施工條件、氣溫、原材料等因素通過試驗(yàn)確定。
3）選用的外加劑必須有質(zhì)量檢驗(yàn)部門鑒定的產(chǎn)品合格證。凡無質(zhì)量檢驗(yàn)合格證、技術(shù)文件不全、包裝不符、分量不足、產(chǎn)品受潮變質(zhì)以及超過有效期限的不得使用。
4）普通減水劑宜用于日最低氣溫5℃以上的混凝土施工，不宜單獨(dú)使用于蒸氣養(yǎng)護(hù)混凝土。高效減水劑宜用于日最低氣溫0℃以上的混凝土施工，凡普通減水劑適用的范圍，高效減水劑也一般適用，更適用于制備流動(dòng)性混凝土、高強(qiáng)混凝土、蒸氣混凝土。
5）引氣劑、引氣減水劑適用于抗凍混凝土、防滲混凝土、泵送混凝土、流動(dòng)性混凝土及普通混凝土。引氣劑不得采用干摻法及后摻法。引氣減水劑也以溶液摻加為宜。
6）緩凝劑、緩凝減水劑適用于炎熱氣溫條件下施工的混凝土、大體積混凝土、滑模施工用混凝土、泵送混凝土、長時(shí)間停放或長距離運(yùn)輸?shù)幕炷恋?。緩凝劑、緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫+5℃以下施工的混凝土，不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土及蒸氣混凝土。
7）用石膏或工業(yè)廢料石膏作調(diào)凝劑的水泥，在摻用糖類緩凝劑、普通減水劑木質(zhì)素磺酸鈣時(shí)，宜先做適應(yīng)性試驗(yàn)，合格后方可使用。
六、小結(jié)
混凝土減水劑作為混凝土的第五種組分，越來越被廣大施工單位所重視。各施工單位應(yīng)該針對現(xiàn)場施工的實(shí)際需要，合理地選用外加劑，通過試配，找出最佳摻量，選用合適的摻加方法，精心施工，達(dá)到節(jié)約水泥、提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益的目的。
?。蹍⒖嘉墨I(xiàn)］
?。?］張冠倫，《混凝土外加劑原理與應(yīng)用》，中國建筑工業(yè)出版社
［2］熊大玉、王小虹，《混凝土外加劑》，化學(xué)工業(yè)出版社
?。?］張承志主編、王愛勤、邵惠副主編，《建筑混凝土》，化學(xué)工業(yè)出版社
?。?］［美］SANDOR POPOVIC ，《新拌混凝土》，中國建筑工業(yè)出版社
?。?］馮浩、朱清江，《混凝土外加劑工程應(yīng)用手冊》，中國建筑工業(yè)出版社
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