浅谈混凝土外加剂在施工中的应用
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浅谈混凝土外加剂在施工中的应用
The Application of Concrete Admixtures in Construction
■耿杰●Geng Jie
【摘要】当前,混凝土外加剂在施工中的应用非常广泛。本
文主要对混凝土外加剂的类型、选择方法进行了论述,并
对几种常见的混凝土外加剂在施工中的应用进行了具体的 分析。
【关键词】混凝土外加剂施工应用
【Abstractl At present,concrete admixture is widely used in
construction This paper discusses the types and selection me—
thods of concrete admixture,analyzes the application of sev・
eral common concrete admixtures in construction.
【Keywords】concrete admixtures,construction,application
引言 混凝土外加剂应用在混凝土的拌制当中,目的 是改善其性能,使其混凝土能够更好地应用在施工
中。为此,我们应该了解混凝土外加剂的类型,对
其进行合理的选择,进而使得混凝土能够合理在施
工操作中应用。
一、混凝土 ̄l,JJo剂的类型
根据混凝土外添加剂的功能,可将其分为四种 类型: (1)可以对混凝土拌合物性能进行改善的外加
剂,主要有减水剂和泵送剂;
(2)能够对混凝土的凝结时间和硬化性能进行
调节的外加剂,主要有速凝剂、缓凝剂、早强剂等 等:
(3)可以将混凝土的耐久性能改善的外加剂,
主要有防水剂、引气剂、矿物外加剂等;
(4)对于混凝土的其他性能具备改善作用的外
加剂,主要有防冻剂、絮凝剂、膨胀剂等。
二、选择混凝土外加剂时应考虑的因素 (1)首先必须要符合工程的设计要求 根据不
同的设计选择的混凝土外加剂也不同,比如减水剂
和高效减水剂主要应用在高强混凝土中,而防水剂
则主要在具备抗渗要求的混泥土中应用。 (2)混凝土的外加剂在选择时还应该依据工程
的自然环境和地理环境及其具体的要求进行选择。
比如如果是在冬天施工,由于天气寒冷就应该采用
防冻剂,相反的夏天则应该使用缓凝剂,另外,钢 管混凝土可以使用自密实性#t-: ̄ll剂。
(3)当前,混凝土外加剂的种类和品牌都比较 多,其成本和效果也是有所不同的,因此在选择时
候应该综合考虑这些因素,通过比较选择最经济最
实用的外加剂。
(4)外加剂的质量必须要有所保障。现阶段,
生产外加剂的厂家非常多,而这些厂家的实力和信
誉在一定程度上存在很大的差异,所以必须要选择 信誉度高、实力强的厂家,并且还应对外加剂的质
量予以鉴定,确保其满足工程的需求。 三、几种常见的混凝土外加剂在施工中的应用
在国内混凝土外加剂已经发展并应用了很长时
间,而且也不再是以前单纯的以节约水泥为目的来
使用,不断发展为现今所以用的复合型外加剂,使
混凝土的性能得到了有效的改善。现阶段,在我国 建材市场,混凝土外加剂的种类十分多样,而且已
经是混凝土施工中不可或缺的材料。我国城市化步
伐不断加快,城市基建也在不断的发展,混凝土外
加剂就在其建设期间发挥着不可代替的作用,现阶
段,混凝土外加剂在施工时应用情况主要有以下几 方面。
1.减水剂
减水剂又叫塑化剂。在进行混凝土的拌和工作
时,添加一些减水剂,能将水泥颗粒分散开,将其
中所含的水分充分地激发出来,进而达到减少混凝
土搅拌用水的目的。减水剂有如下功能:可以在混
凝土配合比不改变时,将混凝土的性能优化;或者
可以使其性能不变,但是将用水量大大减少,还可 以使混凝土强度提高;又或者是,既可以保证其强
度不改变,也可以将水泥用量减少,最终使得成本
减少。减水剂还可以将混凝土的耐久性进一步提高,
将其物理化学性能相应提高,比如防渗性、防冻性
以及防侵蚀性等。
常用的减水剂有以下几种。
(1)木质素系减水剂——系粉状低引气性缓凝 减水剂,其性质是阴离子表面活性物质,对水泥有
良好的吸附效果,可以将混凝土的许多物理性能进
一步优化;而且其生产成本较低,工艺也比较简单,
容易操作。
(2)萘系减水剂——这种减水剂它的形态呈现 的是液状还有粉状,在减水剂中它是一种高性能减
水剂,作为单状态下起作用的一种失去了引气功能
的减水剂。(3)树脂系减水剂——它的水溶性非常
好,是一种高分子树脂性的减水剂,同样也是一种 失去了引气功能的并且高效的减水剂;唯一不足的
是因为其价格昂贵,并没有在实际工程中被广泛使
用。 2.缓凝剂
通常,为了方便对大体积混凝土的温度进行控 制,缓凝剂的使用往往在凝结和硬化时间上能将其
有效的延缓,同时对水化的放热能延长以及之前的
混凝土的浆体的水化速度也能减慢。由于受缓凝剂
的影响,混凝土的早期强度往往在一到三天的时间
里会降低,但也对后期强度的发挥作用使其不会发 生影响。
3.早强剂
早强剂最多的是在紧急抢修的工程中或者在气
温严寒的冬季,和需要加速混凝土强度的情况下才
进行使用,是在加快混凝土早期强度中的一种外加
剂;常见的早强剂有氯盐早强剂、硫酸盐早强剂、
三乙醇胺早强剂等,下面就简单的对这几种早强剂
230 进行介绍。
(1)氯盐早强剂
在实际工程中,常见的主要有氯化钠(NaCI)
和氯化钙(CaCl ),水泥的成分是相当容易发生化
学反应,因而在其中加入氯化钙使其与矿物质成分
进行反应或者与水化物进行反应。对于其产生的物 质能使水泥石中的固相比例在一定程度上增加,因
此也就使游离水在混凝土中有效的减少,加快了水
泥石另外一种结构的产生,同时在混凝土中其空隙
也减少。我们在进行施工时,用这种方法通常对于
混凝土的强度和密实度以及抗冻性能进行提高,水
泥其凝结的时间的降低也就是因为加入了氯化钙。
(2)硫酸盐早强剂 作为最常见的硫酸钠早强剂。也称之为元明粉,
其形态为粉末状,在水中特别容易溶解,将其和混
凝土进行混合并和水泥中的水分发生反应,产生氢
氧化碳的作用,其生成的物质为硫酸钙,在混凝土
中其均匀的分布。对水泥的硬化速度有加快的作用。
(3)三乙醇胺早强剂 前面讲的都是无机化学物质,而我们通常常见
的还有一种有机性的化学物质的早强剂,就是三乙
醇胺早强剂。它有很强的碱性,并且不容易燃烧以
及无毒,能在水中和甲醇类中溶解,并且对建筑材
料没有锈蚀作用。如果将其和别的盐类物质进行复
合能形成早强剂。并且早强的效果非常的明显。三
乙醇胺复合早强剂一般是由氯化钠和三乙醇胺以及 二水石膏、亚硝酸钠等复合成的。
4.引气剂
一种在面层上随意活动的物质就是引气剂,混
凝土在混合的过程中,混凝土在定型以后,会有很
多密封的小气泡从空气引入其中,通常在不是连在
一的孔径是0.O5~0.2 mm的密封球状,其数量最高 时有1O亿个不止,摆放错落有致,很平稳,对于混
凝土自身的抗冻性、耐久性有着明显的增大效果,
有效地改变混凝土和易性,在加工过的骨料或是纯
天然的砂颗粒较粗、级配较差以及在贫混凝土中运 用有甚好的功效。除此之外且能对混凝土的泌水和
离析有很大的革新,有效降低混凝土的渗透特点,
把混凝土的抗侵防蚀能力大大增强。通常情况下引
气剂在水泥的重量中仅占其的万分之0.3~2,就是
因为其占量小,所以在称量时要精准,混合匀称。
而且对引气量干扰的原因比较多,例如水泥用量、 水灰比、砂率、集料、搅拌时间、振捣方式、坍塌
度、定型温度等因素,必须要严格的按标准实施。
四、混凝土外加剂的操作方式
混凝土的性能会受到外加剂的操作方式有限程
度的影响。操作方式共有三种:先掺法、同掺法及 后掺法。
(1)先掺法,就是外加剂干粉先和水泥的拌和, 其后同时与砂、石、水一起混合。这中方式对萘系
(下转第247页) 表3静力和地震作用F拄子内力最大值对比表
F端 上端
柱子部位 增 增 静 地 静 地 )l 震 加 力 震 加 塞 盎
238 463 163 弯矩(kN・m) 626 l12 373 ● % %
l62 l55 蔚力( ) 95 249 96 245 % 图5是静力和地震作用下的柱子内力峰值对比
图,在地震作用下柱子内力显著增加,其增加的比
例如表3所示。其中弯矩和剪力的增加比例最大,
分别为463%和462%。它们的增长率是一致的。根据
混凝土结构设计进行验算,满足要求。图6为柱1 剪力的变化时程曲线。
圈4地卜结构等效应力云图 城市建筑I建筑论坛l URBANISM AND ARCHITECTURE l ARCHITECTURAL FORUM
1。。
5。
。
1。。
150 图5拄端弯矩峰值对比图
网6柱1剪力变化时程曲线 2.地震作用下结构变形验算 对于不规则的地下建筑以及地下变电站和地
空间综合体等,尚应进行地震作用下的抗震变形验
算。采用规范简化方法,混凝土结构弹塑性层问位
移角限值[0 ]宜取1/250 根据规范简化方法,计
算弹塑性层问位移△ =q △u. ,弹塑性层间位移增
大系数日 。根据薄弱部位的屈服强度系数和相邻部
位该系数的平均值比较,查表选取2.0。最大层间 弹性位移△ 为3.5 mill,所以最大弹塑性层间△ 位移为7.0mm,层高h=4.0m。所以弹塑性层间位移
角0 =△ l/ [0 ],满足地震作用下的抗震变形要
求。
四、结语
(1)在理论研究基础上二次开发的土体非线性
动力本构模型,能够准确地模拟土的动力特性,对 某地下结构的三维抗震分析,采用自由场边界条件,
能够有效地减少动力分析的边界效应,基底输入地
震动加速度能够比较真实地模拟地震发生的实际情
况。 (2)与传统等效静力荷载法相比,地下结构抗
震动力时程分析更接近真实的结构地震反应。通过 对结构内力分析,表明此结构具有良好的抗震性能。
(3)目前,大型地下结构的地震反应研究的较
少。随着城市地下空间的开发,此类地下结构的数
量越来越多。如何保证此类地下结构的抗震安全, 将成为结构设计中的重要内容,本文为此类地下结
构的抗震设计提供了一条可行的途径。
参考文献 [1]陈圆兴,庄海洋.基于Dav Jdenkov骨架曲线的土
体动力本构关系及参数研究[J].岩士工程学报,
2005. [2]季倩倩.地铁车站结构振动台模型试验研究[D]
上海:同济大学,2002 (作者单位:同济大学地下建筑与工程系。上海
200092)
(上接第245页) 坚持可持续发展的生态乡村建设,是当前形势
下我国多村发展的必然之路。首先,提高农民的生
态保护意识,是农村环境可持续发展的根本。农村 的人居环境不断恶化,既有社会大环境的原因,也
与一些农村、农民唯利是图、只顾眼前利益的错误
观念有关。滥砍滥伐、破河挖沙、大量使用农药化
肥等现象极为普遍,使得河流改道、耕地破毁、水
体污染、土质下降,生态系统破坏严重。其次,应
当优化农村的经济结构,从而优化农村人居环境。
不能将企业污染从城市转嫁到农村,众所周知,改 变生态环境所得的小利与为恢复生态环境所付出的
代价是无法比拟的,因此,不能以牺牲环境为代价