混凝土外加剂研究进展论文.doc

混凝土外加剂的研究进展状况材料131 潘国翔 19引言：外加剂的发现可以追溯到很久以前，当时的人们发现如果在混凝土中加入一定的外加剂的话，可以有效地提高混凝土的参数性能。而且还能在一定的情况下节约混凝土生产过程中水的用量的各种资源的使用。列如，在古罗马时代，当时的人们就发明了使用蛋白质作为缓凝剂的组成部分；使用干血制作引气剂等等。而如今随着时代，经济的各种发展，人们对混凝土外加剂的研究又进了一步，各种各样的混凝土外加剂被发现，并被投入当当今社会的建筑生产之中。就目前而言，混凝土外加剂的种类已经到达了惊人的两百多种，为当今的混凝土工程建筑做出了巨大贡献。1、混凝土外加剂的种类就目前而言，全世界大约有两百多种混凝土外加剂，仅中国大约就有一百多家企业在做这方面的生产，每年全球在混凝土外加剂方面的营业额大约在三十亿欧元左右，混凝土外加剂的分类主要如下表所示表.混凝土外加剂的分类分 类主 要 性 能减水剂普通型早强型标准型缓凝剂提高混凝土工作性能 ,降低单位用水量高效型早强型标准型缓凝剂降低单位用水量 (水泥用量 ),高强度、超高强度混凝土、高流动性混凝土 ,减小坍落度损失引气剂标准型引气剂减水型引气剂改善混凝土内部孔级配 ,调整混凝土重量消泡剂、抑泡剂消除或抑制混凝土内的气泡产生 调凝剂早强型 (含防冻剂 )速凝型缓凝型提高早期强度 ,调节凝结硬化时间,防冻混凝土,喷射混凝土抗分离剂、增粘剂减少泌水 ,防止材料分离 ,自密实混凝土,高流动混凝土,水中混凝土防干缩剂减少混凝土收缩 ,提高抗裂性膨胀剂提高密实度，微膨胀 ,补偿收缩 ,水化热抑制剂减少开裂,抑制水化热 ,降低温升 防锈剂抑制钢筋锈蚀虽然混凝土外加剂的分类不仅仅只有这么多，但是上表的分类概括了当今社会在建筑混凝土时所用混凝土外加剂的绝大多数。基本包含了现今混凝土外加剂行业的所有外加剂。2、混凝土外加剂对混凝土性能的影响在平时的混凝土生产制作过程当中，企业一般通过参照Bingham 流变学模型来确定新拌混凝土的流变性能，其中屈服剪切力( )和粘度系数() 是Bingham 流变学模型中最重要性能参数。所以混凝土的性能主要就是由屈服剪切力( )和粘度系数()这两个重要参数来表示。现在已经成为这个行业比较流行的参考方法。混凝土在生产过程中其中的水泥颗粒都会比较聚合，当加入一定量的减水剂(增塑剂)以及泵送剂的时候，可以有效地减小混凝土浆体的屈服剪切应力( )和粘度系数()，从而使得混凝土中水泥颗粒能够在水中充分分散，达到减少水泥颗粒聚合的效果，还能破坏水泥浆体的絮凝结构，使之成为胶溶(稀释)状态，把混凝土中多余的自由水放出，提高系统的流动性能。不过不同的外加剂对混凝土的性能影响还是有较大的差别的，水泥浆体的前期强度以及后期强度的发展都离不开外加剂的参与。速凝剂作为外加剂中重要的一员，其能够使水泥浆体在加入的瞬时产生凝结并且硬化，在硬化的过程当中顺带着产生一定的前期强度，不过如果在强激发剂的作用下，所生产的水泥水化产物就会与正常条件下水泥的水化产物有很大的差异，而且最终的水泥浆体得强度增加的比较有限，有的时候还会产生强度退化的现象。相对于同一种外加剂，如果外加剂里成分有差异的话，其最终对混凝土的强度和其他性能的影响也会有较大的差异，比如减水剂可以提高一般混凝土的密实性，从而使得生产出的混凝土具有较好的抗渗透，抗冻裂，抗腐蚀的优良性能。不过有的减水剂中含有较多的正价阳离子，阳离子会对混凝土的耐久性进行破坏，从而缩短混凝土的使用寿命。3、混凝土外加剂生产过程中存在的问题在日常的混凝土生产之中，往往会出现很多问题。比如低水灰比高流态的混凝土中如果加入一定量的塑化剂，经过一段时间的搅拌，混凝土就会出现结板的现象，不过如果不对混凝土进行搅拌的话，也会出现假凝的现象。而一般混凝土如果不加这种塑化剂的话，则结板，假凝现象不会太明显。对于如何解决这种情况，现在还没有很好的解决办法，这值得我们进行研究思考。外加剂在使用过程中，还会与当时的使用环境有关，不同的施工环境对外加剂的性能也会有很大的影响。比如添加了增塑外加剂的混凝土如果在常温和并且有合适的湿度，那么该混凝土的坍落度和坍落度损失都会明显优于高温度、环境干燥的条件下搅拌的混凝土，因此在冬天对建筑进行施工的时候，这种现象就会好很多，不过在冬天进行施工时，施工环境往往会拖迟施工的进度，影响施工建筑的正常完成工期，所以这种现象往往会给施工团队造成很大的困扰。其次是产品结构的生产存在不合理的现象 ,绝大多混凝土外加剂属于低水平的重复开发循环之中 ,性能优异且属于高端产品的外加剂少之又少 ,存在许多以次充好的恶劣现象。 比如有些混凝土在其正常掺量下减水率远远小于百分之十五 ,于是就过量的加入外加剂 ,最终导致制品很久不能凝结 ,而且内部比较疏松 ,从而酿成严重的建筑事故。还有在我国，外加剂生产的管理方面，生产工艺方面等多为比较小的企业，其生产技术、管理条件有限而且原材料质量不稳，这都会影响外加剂产品质量。所以在这方面研究，可以极大地提高我国外加剂研究的进展和应用技术的水平。4、混凝土外加剂的未来展望混凝土的生产在生产的过程中，成本是其考虑的重要指标，为了得到比较高的经济效益，降低成本，混凝土外加剂的原材料的选择应该算是比较好的方法。比如合理的利用能利用的废料资源作为生产混凝土外加剂的原材料。还可有在混凝土外加剂的生产过程中对生产过程进行优化，这些都是比较好的节省生产成本的好方法。而且，当外加剂的生产成本降低的时候，外加剂能更容易的被广泛的应用于混凝土建筑工程中，对混凝土各方面的性能的提高有着极高的效果。全世界对混凝土外加剂的深入研究已经有十几年的时间了。其中也取得了一定成果，这是不可否认的。不过这还是远远就不够，在注重各种具有单一功能型的外加剂基础性研究及开发之外，我们还应该注重混凝土外加剂的各种性能进行合并的研究，也就是说一种外加剂能够同时拥有多种外加剂的性能，这样不仅提高的生产的效率，也为混凝土建筑的建设降低了成本。讨论各功能性外加剂之间的合并与共存、外加剂的结构与性能的关系以及彼此之间的相互优化配置等方面;探讨怎样将不同性能的混凝土外加剂进行复合并且能正常的使用在混凝土材料的日常生产中，这对增加混凝土材料的强度、提高混凝土的工作性能和耐久性，具有极其重要的地位。从邓小平进行改革开放之前的近30年的时间里，中国一直在实施的是计划经济 , 在计划经济的大环境下, 规范和标准是国家对基础设施进行有效建设和宏观掌控的主要组成成分 ,管理者与被管理者处于一种法律范畴的雇佣关系 ,简单点说就是如果两者之间超出规定的范围的行动，就会被当做是犯法行为。不过改革开放开始，在邓小平同志的领导下，我国开始实施市场经济 。市场经济体制下 ,制度和规范的执行与制定 ,开始朝着有利于市场经济的发展的方向进行。新的技术 、材料 、工艺的发现和广泛应用 、在促进工程建设质量的提高方面做出了巨大的贡献。5、小结虽然最近几年建筑行业没有以前那么火热，不过混凝土外加剂的生产制备还是一个很有发展前景的优质产业,由于它的优质性能，其拥有及其可观的发展趋势。当混凝土添加各种不同的混凝土外加剂的时候，能拥有各种神奇的化学性质，都是混凝土生产中所不可或缺的优良性能,所以混凝土外加剂相较于优质混凝土来说，就如同自身的一部分一般，极其重要。比如，在混凝土建设过程中,如果要想混凝土拥有较高的耐久性 ,就应当在混凝土生产制备过程中加入性能优越的减水剂和聚羧酸盐系等优质减水剂。换个角度,为了能够达到节能减排的标准，控制废弃物的排放,企业工厂在平时水泥生产的时候可以加入多种其他工业副产品以及无法利用的废弃物,从而极大的增加复合水泥的生产量。混凝土的使用环境有很多种，如果使用于地下工程或者经常接触水的地方，那么一般情况下混凝土工程的设计使用寿命大约为七十到一百年，可是实际柔性防水层的使用寿命正常情况下仅仅只有十五到二十年左右，这给混凝土的后续保养工作带来极大的困难，也给防水工程留下了巨大的不稳定区。因此，从混凝土的自身出发，添加提高混凝土防水性和密实性的外加剂是解决工程防水问题的主要方法。随着混凝土外加剂的持续研究以及综合水平的提高，混凝土的防水性能会得到越来越好的发展。总而言之, 伴随着混凝土外加剂在混凝土生产中的越来越重要的地位,很多的人意识到,混凝土外加剂已经慢慢成为除水泥、石、砂和水之外的第五种混凝土组成材料。由此可见混凝土外加剂的深入研究和广泛应用有效地促进了混凝土施工在新方法的开拓和新品种的开发方面的发展。参考文献1、纪宪坤，周永祥，混凝土外加剂的发展及与工程防水的关系，中国建筑科学研究院，北京 100013；2.北京奥科瑞检测技术开发有限公司，北京 1001762、吉小伟，浅谈混凝土外加剂的发展和应用，广东建材 2011 年第 7 期3、田培,王玲，我国混凝土外加剂现状及发展趋势，中国建筑材料联合会混凝土外加剂分会, 北京 1000534、覃维祖，我国混凝土外加剂的发展及存在问题，清华大学, 北京 1000845、王 玲，我国混凝土外加剂行业的发展现状与机遇，中国建筑材料科学研究总院 、绿色建筑材料国家重点实验室6、姜国庆，卞荣兵，缪昌文，江苏省混凝土外加剂的现状及其研究进展，江苏省建筑科学研究院 南京 2100087、卞葆芝，张云理，我国混凝土外加剂的生产现状与发展趋势，苏州 混凝土水泥制品研究院