隨著技術(shù)的進(jìn)步,混凝土外加劑已成為除水泥、粗細(xì)骨料、摻合料和水以外的第5種必備材料,摻外加劑是混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高混凝土耐久性的一項(xiàng)重要措施。因此新修訂的《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)強(qiáng)調(diào),水工混凝土中必須摻加適量的外加劑。
1、混凝土外加劑的分類
混凝土外加劑按其主要功能可分為以下4類:
(1)改善混凝土拌和物流變性能的外加劑。包括普通減水劑和高效減水劑、引氣劑和泵送劑等。
?。?)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。包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。
水工混凝土常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復(fù)合性的外加劑,如緩凝減水劑或緩凝高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、引氣減水劑,根據(jù)特殊需要,也摻用其它種類的外加劑,如泵送劑、防水劑、防凍劑等等。
2、減水劑
減水劑又稱塑化劑或分散劑。拌和混凝土?xí)r加入適量的減水劑,可使水泥顆粒分散均勻,同時(shí)將水泥顆粒包裹的水份釋放出來,從而能明顯減少混凝土用水量。
減水劑的作用是在保持混凝土配合比不變的情況下,改善其工作性;或在保持工作性不變的情況下減少用水量,提高混凝土強(qiáng)度;或在保持強(qiáng)度不變時(shí)減少水泥用量,節(jié)約水泥,降低成本。同時(shí),加入減水劑后混凝土更為均勻密實(shí),改善一系列物理化學(xué)性能,如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等,提高了混凝土的耐久性。
3、緩凝劑
緩凝劑能延緩混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間,便于施工;能使混凝土漿體水化速度減慢,延長水化放熱過程,有利于大體積混凝土溫度控制。緩凝劑會(huì)對(duì)混凝土1~3d早期強(qiáng)度有所降低,但對(duì)后期強(qiáng)度的正常發(fā)展并無影響。
一般緩凝劑可使混凝土的初凝時(shí)間延長1~4h,但這對(duì)高溫情況下大倉面混凝土施工是不夠的。為了滿足高溫地區(qū)和高溫季節(jié)大體積混凝土施工需要,國家“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目研究出了高溫緩凝劑,這種緩凝劑能在氣溫為(35+2)℃、相對(duì)濕度為(60+5)%的條件下混凝土初凝時(shí)間為6~8h。目前在三峽等工程中大量使用的緩凝高效減水劑,通過適當(dāng)增加摻量,都可使混凝土初凝時(shí)間達(dá)到6~8h以上,滿足了35℃左右高溫季節(jié)大倉面混凝土施工需要。
4、引氣劑
引氣劑是一種表面活性物質(zhì),是混凝土常用的外加劑之一,它能使混凝土在攪拌過程中從大氣中引入大量均勻封閉的小氣泡,使混凝土中含有一定量的空氣。好的引氣劑能引入混凝土中的氣泡達(dá)10億個(gè)之多,孔徑多為0.05~0.2mm,一般為不連續(xù)的封閉球形,分布均勻,穩(wěn)定性好,這樣能顯著提高混凝土的抗凍性、耐久性(三峽工程內(nèi)部混凝土抗凍融循環(huán)次數(shù)達(dá)150次以上,外部混凝土達(dá)300次以上)。
5、復(fù)合外加劑
復(fù)合外加劑是具有兩種以上主要功能的外加劑,如緩凝減水劑同時(shí)具有緩凝和減水功能,引氣減水劑同時(shí)具有引氣和減水功能。
許多水電工程,特別是三峽工程,將兩種外加劑復(fù)合使用,如緩凝高效減水劑和引氣劑復(fù)合,同時(shí)具有高效減水、引氣、緩凝作用,取得了很好的效果,既滿足了大倉面澆筑混凝土緩凝的要求,又達(dá)到了減水和提高耐久性的目的。