外加剂对混凝土流动性的影响研究

第1页共4页外加剂对混凝土流动性的影响研究赵津霆(沈阳农业大学水利学院，沈阳110866)摘要:从生态建筑的内涵出发，以国内外生态建筑实例为理论依据，绿色生态住区为对象性，阐述了绿色生态住区的开发与建设，应遵循生态设计理论和生态美学观念，符合可持续发展规律，并将绿色生态住区的构建视为生态建筑的观察平台，指出生态建筑的规划与设计必须考虑环境的生态、社会及其经济效益的统一。关键词：混凝土；外加剂；流动性EcologicalConstructionandItsEcologicalEnvironmentEffectZhaojinting(CollegeofWaterConservancy,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110866)Abstract:BasedonthetheoryofecologicalbuildingconstructionandthepracticesinforeigncountriesandChina,theconstructionofgreenecologicallivingenvironmentisdiscussed.Itispointedoutthatthedesignofecologicalconstructionshouldfollowtheecologicaldesigntheoryandtheconceptofecologicalesthetics,andtakeintoconsiderationofthefactorsofenvironmentalecologyandsustainabledevelopmentaswellasthebalanceofecologicalandsocialandeconomicbenefit.Keywords:ecologicalconstruction;inhabitationenvironmenteffect;sustainabledevelopment随着混凝土技术的发展，混凝土外加剂已成为混凝土中不可缺少的第五组分。20世纪80年代高性能混凝土概念的提出和研究应用热潮的兴起，以及随后绿色高性能混凝土概念的深化，都源自于各种混凝土外加剂的研制和成功应用。建筑业作为我国国民经济发展的先导行业，正在步入快速发展的轨道。高层、超高层建筑工程的建设，已不能用传统混凝土的施工技术满足其施工要求，如由于配筋较密，要求使用较大流动性泵送混凝土施工，因此研究外加剂对大流动性混凝土工作性的影响是有必要的。强度是混凝土中最主要的力学性能，在一定的条件下，工程上要求的混凝土的其他性能往往都与混凝土的强度存在着密切的联系。外加剂的掺入可以显著减小用水量，提高混凝土的强度，并改善和提高混凝土的其它力学性能。1、混凝土外加剂的定义、种类（一）混凝土外加剂的定义指在拌制混凝土过程中除了各种组成材料或混合材料外，另外添加的材料，用来改善混凝土的各种性能，掺量应该不大于水泥质量的5%（特殊情况除外），又称外掺剂或附加剂。（二）混凝土外加剂的种类外加剂的种类繁多，这里只根据它们的功能做一些简单的分类，涉及的也只是外加剂种类的冰山一角。1.1改善混凝土流动性的外加剂（1）减水剂在保持混凝土能够流动的情况下，尽量减少掺入的水量的外加剂。使用这种外加剂，不仅能够第2页共4页增大混凝土的流动性，还能提高强度、节约水泥、改善保水性和粘聚性，在实际施工过程中比较常用。（2）引气剂加入混凝土中会产生微小细致的气泡。它的工作原理是让水分均匀地分布在这些微小气泡的表面，从而达到保水的目的。另外它还能提高混凝土的抗渗性和抗冻性，在气温偏低的情况下比较常用。2.调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂（1）缓凝剂在某些特殊情况下，我们需要延缓混凝土的凝结时间，而又不影响它以后的强度，这时就需要添加缓凝剂。它可以延长水泥的放热时间，减少甚至消除裂缝，特别适合在高温情况下使用。（2）早强剂能够提高混凝土早期的强度，但对后期的强度没有什么显著影响。有时起到一个催化的作用，利于塑化混凝土。可用在冬季施工中，工程质量出现问题时，也可用它来抢修，节省了时间。外加剂的作用与使用效果，因外加剂的种类不同而不同，减水剂及引气剂的作用与使用效果有如下几方面：普通减水剂(高效减水剂)作用有：在保持单位立方混凝土用水量和水泥用量不变的情况下，可提高混凝土的流动性；在保持混凝土坍落度和水泥用量不变的情况下，可减少用水量，从而提高混凝土的强度，改善混凝土的耐久性；在保持混凝土坍落度和设计强度不变的情况下，可节约水泥用量，从而降低成本；在保持混凝土坍落度不变的情况下，通过配合比设计，可以达到同时节约水泥用量和提高混凝土强度的目的；改善混凝土的粘聚性、保水性和易浇筑性等。引气剂作用：使混凝土在搅拌过程中，内部产生大量微小稳定的气泡；改善混凝土的粘聚性、保水性和抗离析性；大幅度提高混凝土的抗冻融循环能力；增强混凝土的抗化学物质侵蚀性等。2、减水剂对混凝土性能的影响分析2、1作用机理混凝土减水剂的主要成分是表面活性剂．这些表面活性剂都属于阴离子型表面活性刹。混凝土减水剂并不与水泥起化学反应，减水剂对混凝土的作用主要是通过对新拌混凝土的塑化作用，对新拌混凝土的塑化作用的机理主要表现在以下3个方面：吸附分散作用、润湿作用、润滑作用。由于减水剂所起的吸附分散、润湿和润滑作用，只要使用较少量的水就可以很容易地将混凝土拌和均匀，使新拌混凝土和易性得到明显改善，这就是减水剂对新拌混凝土的塑化、减水机理。2、2掺加减水剂对混凝土性能的影响分析1)掺加减水剂对混凝土流动性的影响。混凝土的流动性一般是由坍落度值表示的。在混凝土用水量和水泥用量不变的情况下，掺加减水剂可增大混凝土的坍落度。2)掺加减水剂对混凝土含气量第3页共4页的影响。绝大部分减水剂掺入混凝土中，会使混凝土的含气量有所增加。3)掺加减水剂对混凝土泌水率的影响。混凝土中掺入减水剂，尤其是引气型减水剂，在相同和易性条件下，可显著降低混凝土的泌水率，原因是混凝土的水灰比降低，以及混凝土的分散性得到提高。4)掺加减水剂对混凝土凝结时间的影响。掺加减水剂会延长混凝土的凝结时间，当减水剂超量掺加时，将导致混凝土严重缓凝，甚至发生长时间不凝结现象，并且对混凝土强度产生较大的副作用。5)对强度的影响。由于减水剂的掺入，可使混凝土在保持相同流动性的情况下，大幅减小水灰比，因而，混凝土内部水泥石的孔隙率减小，孔结构得到改善，强度提高。6)对弹性模量的影响。在保持相同水泥用量和相同坍落度情况下，掺加减水剂由于可以提高混凝土的强度，因而会增大弹性模量。7)对碳化和抗钢筋锈蚀性的影响。掺加减水剂，能够减小混凝土水灰比，细化孔径，增加混凝土的抗渗透性，减小碳化速度，提高混凝土的抗钢筋锈蚀性。3、引气剂对混凝土性能的影响分析3、1作用机理引气剂的作用机理在于：在混凝土搅拌过程中能使其大量包裹微小的气泡，而这些微小的气泡又能稳定地存在于混凝土体内。引气剂的作用机理包括以下方面：界面活性作用、起泡作用、稳泡作用。3、2引气剂对混凝土性能的影响分析1)对混凝土和易性的影响。掺加引气剂或引气减水剂在混凝土中引入大量微小且独立的气泡，这种球状气泡能使混凝土的和易性得到较大改善。掺加引气剂或引气减水剂对新拌混凝土和易性的改善主要表现在坍落度增加、泌水离析现象减少等。2)对混凝土凝结时间的影响。由于引气剂的掺量非常小(0.01％～0.1％)，掺加引气剂的混凝土，其凝结时间与不掺的相当，差别不大。3)对硬化混凝土性能的影响。从减水的结果来讲，混凝土的强度会提高，而从引气的角度来讲，混凝土的强度一般是下降的。因此，掺加引气剂或引气减水剂后对混凝土强度的影响是两种作用的综合结果。掺加引气剂或引气减水剂的混凝土，其弹性模量比不掺的普遍降低，且降低的幅度大于强度的变化幅度。其原因是由于水泥浆体中大量微小气泡的存在，使浆体的弹性模量降低了。4、混凝土外加剂的发展混凝土外加剂的发展趋势随着混凝土制品日益增多的品种和建筑结构复杂化、大型化，对外加剂的需求越来越大，要求越来越高。因此，今后的混凝土外加剂将向以下几个方面发展。1、复合多功能型。复合多功能型外加剂，在性能上可以取长补短，趋于完善，并且要价格便宜，使用面广，性能良好。2、品种系列化、多样化。不断研制开发新品种，使品种系列化、多样化，以满足各种特殊工程的需要，并方便工程使用和质量控制。3、发展高强化、抗老化所需用的外加剂。近年来，各国使用的混凝土的平均强度和最高强度都第4页共4页在不断提高，发展高强化、抗老化所需用的高效能外加剂，为制备高强、超高强混凝土提供条件，利用高效减水剂的减水作用，制备大流动性混凝土，使施工省力、造价降低、工效提高。