武漢混凝土外加劑的選用原則
一、外加劑的選擇
商品混凝土攪拌站使用的大部分外加劑是復(fù)配制成的水劑產(chǎn)品，有些是外加劑生產(chǎn)廠直接生產(chǎn)的水劑產(chǎn)品，有些是較遠(yuǎn)的廠家提供粉劑產(chǎn)品由攪拌站自行在站內(nèi)復(fù)配。由于攪拌站自行復(fù)配受場(chǎng)地、設(shè)備、技術(shù)力量的限制，多品種復(fù)配往往難以實(shí)現(xiàn)，看起來(lái)節(jié)約成本實(shí)際上可能得不償失。外加劑使用不當(dāng)而造成的危害和經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其本身價(jià)值。因此選擇一家或幾家生產(chǎn)穩(wěn)定、在附近有水劑生產(chǎn)廠或復(fù)配站的供應(yīng)商尤為重要。太遠(yuǎn)的水劑供應(yīng)不經(jīng)濟(jì)，就近選擇水劑廠具有便捷性、經(jīng)濟(jì)性。如上海泰標(biāo)建材廠在多個(gè)大城市建立了水劑復(fù)配站，并派技術(shù)人員駐地指導(dǎo)，實(shí)時(shí)調(diào)配，給攪拌站提供服務(wù)就是很好的模式。滿足規(guī)模、穩(wěn)定、就近幾個(gè)條件的外加劑品牌產(chǎn)品就可以取樣(送樣)試用。
外加劑還存在與水泥相容性、適應(yīng)性問(wèn)題。不同品種的水泥，其礦物組成、調(diào)凝劑、混合材及細(xì)度等各不相同，若在外加劑和摻量均相同的情況下，則應(yīng)用結(jié)果(減水率、坍落度、泌水離析等)會(huì)有差別。在初步選用外加劑品牌后，就要進(jìn)行水泥與外加劑適應(yīng)性試驗(yàn)。外加劑適應(yīng)性試驗(yàn)方法及步驟：(見(jiàn)GB50119-2013《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》)。
1．將玻璃板放置在水平位置，用濕布將玻璃板、截錐圓模、攪拌器及攪拌鍋均勻擦過(guò)，使其表面濕而不帶水滴。
2．將截錐圓模放在玻璃板中央，并用濕布覆蓋待用。
3．稱取水泥600克，倒入攪拌鍋內(nèi)。
4．稱取不同摻量的該種外加劑試樣分別進(jìn)行試驗(yàn)。
5.加入210克水，攪拌4分鐘。
6．將拌好的凈漿迅速注入截錐圓模內(nèi)，用刮刀刮平，將截錐圓模按垂直方向提起，同時(shí)，開(kāi)啟秒表計(jì)時(shí)，到30秒時(shí)用直尺量取流淌水泥凈漿互相垂直的兩個(gè)方向的直徑，取平均值作為水泥凈漿初始流動(dòng)度。此水泥凈漿不再倒人攪拌鍋內(nèi)。
7.已測(cè)定過(guò)流動(dòng)度的水泥漿應(yīng)棄去，不再裝入攪拌鍋中，水泥凈漿停放時(shí)，應(yīng)用濕布覆蓋攪拌鍋。
8.剩留在攪拌鍋內(nèi)的水泥凈漿，加水后30分鐘、60分鐘后開(kāi)啟攪拌機(jī)，攪拌4分鐘，按第6條的方法分別測(cè)定相應(yīng)時(shí)間的水泥凈漿流動(dòng)度。
9．試驗(yàn)結(jié)果分析：繪制以摻量為橫坐標(biāo)，流動(dòng)度為縱坐標(biāo)的曲線。其中飽和點(diǎn)(外加劑摻量與水泥凈漿流動(dòng)度化曲線的拐點(diǎn))外加劑摻量低、流動(dòng)度大、流動(dòng)度損失小的外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性好。
對(duì)于攪拌站較長(zhǎng)期大量使用的水泥品種，若適應(yīng)則外加劑可用，若不適應(yīng)則考慮試用別的品牌外加劑。另外，還需進(jìn)行正常的取樣檢驗(yàn)，質(zhì)量合格的外加劑才能用于生產(chǎn)并跟蹤質(zhì)量。二、外加劑的調(diào)配方法及配合比設(shè)計(jì)調(diào)整對(duì)不同的氣候差異、集料差異、水質(zhì)差異、摻合料差異及摻加方法等方面的變化均有可能引起對(duì)外加劑成分的調(diào)配和摻量的調(diào)整。
1．氣候差異。
(1)冬季施工外加劑的調(diào)配。冬季施工由于氣溫低，坍落度損失小，但強(qiáng)度發(fā)展會(huì)受到阻礙。要達(dá)到早強(qiáng)防凍，較為經(jīng)濟(jì)的辦法是：應(yīng)用早強(qiáng)水泥，使用早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑或減水劑復(fù)合早強(qiáng)劑。在南方氣溫不太低的冬季，只需復(fù)配廠在減水劑中減少木鈣和糖分含量，或者減水劑用量可適當(dāng)減少。
(2)夏季施工外加劑的調(diào)配。夏季施工混凝土由于原材料、攪拌、運(yùn)輸?shù)臏囟雀?，水分揮發(fā)快，反應(yīng)速度快，因而坍落度損失大，混凝土容易變稠、變硬。變稠不易泵送，干燥塊硬使混凝土硬化初期易發(fā)生裂縫和出現(xiàn)混凝土每層之間結(jié)合不好等問(wèn)題。因而，夏季施工混凝土必須增大流動(dòng)性，并延緩凝結(jié)時(shí)間。一般可選用木鈣、糖蜜、腐植酸等，必要時(shí)可用減水劑或采用復(fù)合措施。
(3)負(fù)溫下施工外加劑的調(diào)配。除使用復(fù)合防凍劑外，下列低溫早強(qiáng)減水劑能使混凝土在溫度降至O℃前就能獲得必要的強(qiáng)度并能在以后繼續(xù)硬化。
a，減水劑(0.25％)和三乙醇胺(0.03％)復(fù)合使用。
b．三乙醇胺(0.05％)、氯化鈉(1％)、亞硝酸鈉(1％)復(fù)合劑。
c.減水劑、三乙醇胺(0.05％)復(fù)合使用。
d．硫酸鈉(2％～3％)和三乙醇胺(0.03％)復(fù)合使用。
以上幾類低溫早強(qiáng)劑必須結(jié)合工程實(shí)際作出現(xiàn)場(chǎng)試配，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證可行后才能在工程上應(yīng)用。
2．集料差異。
(1)碎石、卵石作為配料時(shí)，對(duì)混凝土拌和物流動(dòng)度、和易性有較大的影響。碎石作骨料，雖然水泥石膠結(jié)牢固強(qiáng)度大，但因碎石有棱角，不易流動(dòng)，摻外加劑要相應(yīng)的增加摻量。卵石圓滑，摻外加劑可適當(dāng)減量。(2)細(xì)集料為粗砂、中砂和細(xì)砂，不同的細(xì)度模數(shù)對(duì)混凝土拌和物的和易性有很大影響，也影響了外加劑的摻人量。砂子粗時(shí)，流動(dòng)度差，相應(yīng)增加摻量；砂子細(xì)時(shí)，流動(dòng)度好，可相應(yīng)減少外加劑摻量。
3．水質(zhì)差異。
混凝土及砂漿的拌和用水，通常使用自來(lái)水和不含有害物質(zhì)且清潔的井水、河水、湖水及溪澗水(PH值不得小于4)，但不得使用沼澤水、泥炭地下水、工廠廢水及含礦物質(zhì)較高的硬水。水中含有脂肪、植物油、糖類及游離酸等雜質(zhì)時(shí)也禁止使用。不得使用海水和其他含有鹽類的水拌制混凝土。當(dāng)使用的拌和水有改變時(shí)，如原來(lái)采用自來(lái)水后來(lái)用河水，由于水質(zhì)的不同，外加劑的摻量也會(huì)受一定的影響，先要經(jīng)試配，測(cè)坍落度大小，看泌水離析是否發(fā)生，是否嚴(yán)重，再確定外加劑用量。
4．摻合料差異。
摻粉煤灰、礦渣粉取代水泥，摻量較大，均超過(guò)了5％，40％也常見(jiàn)。這些礦物摻合料對(duì)外加劑的敏感度雖不如水泥，但也需要考慮與外加劑相容性、適應(yīng)性的問(wèn)題。
當(dāng)摻早強(qiáng)劑的混凝土中配摻合料后，其早強(qiáng)效果要略低于不配摻合料的。而在應(yīng)當(dāng)摻入緩凝劑的混凝土中，則由于摻入了礦物摻合料可以少摻或者不摻也可取得同樣效果。摻鋼筋防銹劑時(shí)與混凝土的含堿量有關(guān)，摻入礦物摻合料后會(huì)降低混凝上含堿量，防銹劑應(yīng)適當(dāng)增加一些。速凝劑與礦物摻合料相容性也必須注意，摻合料會(huì)延長(zhǎng)速凝劑的初、終凝時(shí)間?？傊趽胶狭嫌昧看?大于水泥用量20％以上)時(shí)，必須考慮與外加劑適應(yīng)性，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，經(jīng)調(diào)整摻量或配方而達(dá)到預(yù)期效果。
5．摻加方法差異。
在混凝土攪拌過(guò)程中，外加劑的摻加方法對(duì)外加劑的使用效果影響較大，也影響了外加劑的摻量。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌和水之前摻入)，同摻法(與拌和水同時(shí)摻入)，滯水法(在攪拌過(guò)程中減水劑滯后于水2～3分鐘加入)，后摻法(在拌和后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌和物中，再經(jīng)2次或多次攪拌)。使用萘系減水劑以后摻法為好；使用木鈣類減水劑用同摻法為好。根據(jù)不同的摻加法，經(jīng)試拌確定外加劑的摻量。
一般地說(shuō)，外加劑對(duì)混凝土配合比沒(méi)有要求，可按普通方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但在減水或節(jié)約水泥的情況下，應(yīng)對(duì)砂率、水泥用量、水灰比等作適當(dāng)調(diào)整。
(1)砂率。砂率對(duì)混凝土的和易性影響很大。由于摻入減水劑后和易性能獲得較大改善，因此砂率可適當(dāng)降低，其降低幅度為1％～4％，如木鈣可取下限1％～2％，引氣性減水劑可取上限3％～4％。若砂率偏高，則降低幅度可增大，因?yàn)檫^(guò)高的砂率不僅影響混凝土強(qiáng)度，也給成型操作帶來(lái)一定困難。具體配比均應(yīng)由試配結(jié)果來(lái)確定。
(2)水泥用量。混凝土中摻用減水劑均有不同程度節(jié)約水泥的效果，使用普通減水劑可節(jié)約5％～10％，使用減水劑可節(jié)約10％～15％。用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制混凝土，摻減水劑可節(jié)約更多的水泥。
(3)水灰比。摻減水劑混凝土的水灰比應(yīng)根據(jù)所摻品種的減水率確定。在節(jié)約水泥后為保持坍落度相同，其水灰比與未省水泥時(shí)相同或者增加約0.01～0.03。三、商品混凝土試配、生產(chǎn)、施工成型中摻外加劑的注意事項(xiàng)
1．投料均勻。外加劑水劑貯存在池庫(kù)中，所含固體顆粒有下沉的趨勢(shì)，底部濃度大，上層濃度小，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)避免在底層或上層取料，或攪動(dòng)后取料。試配時(shí)，將存放樣品的容器桶搖勻后稱取，利于試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
2．計(jì)量準(zhǔn)確。外加劑雖然摻量小，但對(duì)混凝土的性能影響大。如稱量料斗出問(wèn)題，摻量過(guò)大，不僅在經(jīng)濟(jì)上不合算，而且可能造成嚴(yán)重的工程質(zhì)量事故。如木鈣摻量大于水泥質(zhì)量的0.5％，會(huì)引入過(guò)量空氣而使初凝緩慢，降低混凝土早期強(qiáng)度，糖蜜、腐植酸類減水劑也有同樣情況，甚至混凝土幾天還不凝結(jié)硬化，國(guó)內(nèi)由此造成的事故也不少，如某攪拌站供某工地混凝土，一層樓不硬化，打掉后，攪拌站賠款40多萬(wàn)元。
3．坍落度損失補(bǔ)償措施。攪拌車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，如因路程長(zhǎng)，壓車等待等原因造成坍落度損失大，甚至泵不出去的情形，不準(zhǔn)隨意加水，可采取減水劑后摻法，進(jìn)行二次流化，即摻加與原配合比相同的泵送劑(減水劑)，在攪拌筒內(nèi)進(jìn)行2分鐘的高速攪拌，攪勻后方可卸料，此法必須嚴(yán)格掌握，要有技術(shù)人員在場(chǎng)。
