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，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，開啟秒表計(jì)時，到30秒時用直尺量取流淌水泥凈漿互相垂直的兩個方向的直徑，取平均值作為水泥凈漿初始流動度。此水泥凈漿不再倒人攪拌鍋內(nèi)。
7.已測定過流動度的水泥漿應(yīng)棄去，不再裝入攪拌鍋中，水泥凈漿停放時，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分鐘后開啟攪拌機(jī)，攪拌4分鐘，按第6條的方法分別測定相應(yīng)時間的水泥凈漿流動度。
9．試驗(yàn)結(jié)果分析：繪制以摻量為橫坐標(biāo)，流動度為縱坐標(biāo)的曲線。其中飽和點(diǎn)(外加劑摻量與水泥凈漿流動度化曲線的拐點(diǎn))外加劑摻量低、流動度大、流動度損失小的外加劑對水泥的適應(yīng)性好。
對于攪拌站較長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)臏囟雀撸謸]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)合不好等問題。因而，夏季施工混凝土必須增大流動性，并延緩凝結(jié)時間。一般可選用木鈣、糖蜜、腐植酸等，必要時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，對混凝土拌和物流動度、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，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，流動度差，相應(yīng)增加摻量；砂子細(xì)時，流動度好，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，如原來采用自來水后來用河水，由于水質(zhì)的不同，外加劑的摻量也會受一定的影響，先要經(jīng)試配，測坍落度大小，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，均超過了5％，40％也常見。這些礦物摻合料對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。摻鋼筋防銹劑時與混凝土的含堿量有關(guān)，摻入礦物摻合料后會降低混凝上含堿量，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，摻合料會延長速凝劑的初、終凝時間。總之在摻合料用量大(大于水泥用量20％以上)時，必須考慮與外加劑適應(yīng)性，必須經(jīng)過試驗(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。
在混凝土攪拌過程中，外加劑的摻加方法對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(與拌和水同時摻入)，滯水法(在攪拌過程中減水劑滯后于水2～3分鐘加入)，后摻法(在拌和后經(jīng)過一定時間才按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，外加劑對混凝土配合比沒有要求，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)對砂率、水泥用量、水灰比等作適當(dāng)調(diào)整。
(1)砂率。砂率對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^高的砂率不僅影響混凝土強(qiáng)度，也給成型操作帶來一定困難。具體配比均應(yīng)由試配結(jié)果來確定。
(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中，所含固體顆粒有下沉的趨勢，底部濃度大，上層濃度小，生產(chǎn)時應(yīng)避免在底層或上層取料，或攪動后取料。試配時，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，但對混凝土的性能影響大。如稱量料斗出問題，摻量過大，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％，會引入過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多萬元。
3．坍落度損失補(bǔ)償措施。攪拌車到達(dá)現(xiàn)場后，如因路程長，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。
