混凝土外加剂与负温混凝土施工.pdf

2 0 1 2年第 7期 ( 第 4 O卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 7 2 01 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 文章编号： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 2 ) 0 70 1 0 2 0 2 混凝土外加剂与负温混凝土施工 高志斌 ( 呼玛县 三间房水利枢纽工程筹备处 ， 黑龙江 呼玛 1 6 5 1 0 0) 摘 要 ： 在寒区， 特别是黑龙江省， 在水利水电工程施工中， 免不了在3 4 月和 1 0 一 I 1 月期间早晚负温下进行混凝土施工。文章阐 述了混凝 土外加剂的概念和主要功能 ， 侧重介绍 了负温混凝土及其施工要点 ， 给出了防冻剂 的常用 掺量和负温 混凝土达 到 临界强度最短养护期 。 关键词： 混凝土； 外加剂； 分类； 功能； 负温混凝士； 冬季施工 中图分类号 ： T v 4 4 文献标 识码 ： B 呼玛是地处黑龙江省北端， 负温季节漫长， 而每年9月下 旬至 1 1 月上旬是水利工程施工最佳时期。因此， 搞好混凝土 冬季施工并保障其质量甚为重要， 以下谈谈采用外加剂和早 强水泥方法 。 1 何谓混凝土外加剂 为改善混凝土性能， 在拌制混凝土时掺加的物质。其掺 量一般不 大于水泥重量 的 5 ( 特殊情况 除外 ) 。混凝土外加 剂按其化学成分， 可分为无机物和有机物两类。有机物类大 多为表面活性物质， 也有少数非表面活性物质； 无机物类包括 无机盐类如氯化钙早强剂、 明矾石膨胀剂以及某些金属如铝 粉加气剂等。 2 混凝土外加剂的主要功能 混凝土外加剂按其主要功能分为4类。 1 ) 改善新拌混凝土流变性能的外加剂。在用水量不变 时能增大混凝土坍落度， 或在坍落度基本不变时可减少混凝 土用水量 ， 并可减少混凝土离析及泌水， 提高匀质性。包括普 通减水剂、 高效减水剂和引气剂等。普通减水剂可减少拌和 用水量 5 以上， 常用的有木质素磺酸钙、 纸浆废液浓缩物、 糖蜜减水剂等； 高效减水剂可减少拌和用水量 1 2 以上， 且 不显著增加混凝 土含气 量 ， 常用 的有萘 ( 萘 的 同系物 ) 、 磺酸 盐系列减水剂和水溶性树脂减水剂， 引气剂常用松香热聚物 及其复合物， 可在搅拌混凝土过程中引入大量均匀分散、 稳定 而封闭的微小气泡， 使混凝土流动性提高， 黏聚性及保水性显 著改善。 2 ) 调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、 早 收稿日期 2 0 1 2 0 31 1 作者简介】 高志斌( 1 9 6 9一) ， 男， 河北乐亭人， 工程师。 - 1 0 2 - 强剂、 速凝剂等。缓凝剂可延缓水泥凝结时间， 减少水泥放热 量并延缓放热时间 ， 改善大体积混凝土的施工条件 ， 常用 的有 木质素磺酸钙、 糖及糖蜜减水剂、 有机酸类缓凝剂等， 兼有缓 凝和减水功能的称为缓凝减水剂； 早强剂加速混凝土早期强 度的发展， 兼有早强和减水功能的称为早强减水剂， 常用的大 多为普通减水剂与硫酸钠、 氯化钙等的复合物 ； 速凝剂使混凝 土迅速凝结硬化， 多用于喷射混凝土。 3 ) 改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂 、 防水剂及 阻锈剂等。引气剂使混凝土内存在大量封闭的微小气泡， 使 混凝土的抗冻性 、 抗渗性及抗环境水侵蚀的能力显著提高； 防 水剂可使混凝土内毛细管孔隙减少或使孔壁憎水化， 从而降 低透水性， 常用的防水剂有三乙醇胺、 氯化铁等； 阻锈剂能减 少或防止混凝土中钢筋或其他预埋金属的锈蚀 ， 常用亚硝酸 纳等。 4 ) 为混凝土提供其他特殊性能的外加剂。包括加气剂、 膨胀剂、 着色剂等。加气剂在混凝土制备过程中因发生化学 反应 ， 放出氢、 氧、 氮等气体， 使混凝土中形成大量气孔； 膨胀 剂使混凝土产生一定的体积膨胀以补偿其收缩， 或在限制膨 胀条件下导入适当自应力； 着色剂通过物理或化学作用， 可制 备具有稳定色彩的混凝土。 3 负温混凝土 负温混凝土是指在负温下配制混凝土时， 排除单掺氯盐 的化学外加剂， 但不排除对原材料的保温、 防护或加热， 在养 护过程中可与蓄热法等冬期施工措施结合。选择该名称亦是 为与以往掺氯盐的混凝 土相区别 。 1 ) 负温混凝土中的外加剂。由于氯盐对钢筋有锈蚀， 故 高志斌： 混凝土外加剂与负温混凝土施工 第 7期 在钢筋混凝土工程和预应力混凝土工程中使用受到限制。在 钢筋混凝土工程和预应力混凝土中可掺用无氯盐的外加剂。 此类外加剂根据其在冬期混凝 土工程 中作用 可分 为 ： 抗冻剂能显著降低混凝土中液相的冰点， 促使水和 水泥在负温下仍能进行水化反应 ， 在一定时间内获得预期强 度的外加剂 。 早强剂采用加速水泥硬化速度， 使之快硬早强， 在混 凝 土内温度降低到零下之前已达到临界强度 。 引气剂在混凝土中引入无数微细气泡， 这些气泡能 缓冲拌合水结冰时产生的体积膨胀。 减水剂改善和易性和减水作用 ， 降低用水量， 减小水 灰比， 起到提高混凝土强度和提高耐久性的作用。 阻锈剂减少或阻止混凝土中金属预埋件锈蚀作用， 能在金属表面形成一层氧化膜， 阻止金属的电化学腐蚀反应， 阻止钢筋的锈蚀 。 2 ) 我国应用的混凝土负温防冻外加剂的品种很多， 但就 其成分组合来说 ， 有下面 3种类型： 防冻组份 + 早强组份 + 减水组份； 防冻组份 + 早强组份 +减水组份 + 引气组份； 防冻组份 +早强组份 +减水组份 +引气组份 +阻锈组 份 。 选择抗冻剂设计方案时， 要求外加剂对钢筋无锈蚀作用； 对混凝土的性能无影响； 早期强度高， 后期强度不损失。 4 负温混凝土施工 1 ) 外加剂对水泥的要求。配制高抗冻性的混凝土， 宜优 先使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥； 水泥标号不宜低 于 4 2 5号； 禁止使用高铝水泥( 铝酸三钙含量超过 6 ) 。 2 ) 防冻剂的掺量应根据混凝土的使用温度而定( 指掺防 冻剂混凝土的浇筑现场57 d内的最低温度) 。其常用掺量 按表 1中的规定 。 表 1 防冻剂的常用掺量 注 ： 规定沮度是指掺防冻荆混凝土内部的最低温度。 3 ) 防冻剂的配制和使用。在使用前应测定防冻剂各有 效成分、 水分及不溶物等含量。使用时应按有效固形物计算， 配制成规定浓度的溶液。防冻剂配制成溶液使用时， 应注意 其共溶性， 氯化钙、 硝酸钙、 亚脑硝酸钙等溶液不可和硫酸钠 溶液混合， 减水剂和引气剂不可与氯化钙溶液混合， 均应分别 配制溶液。 对氯化钙与引气减水剂复合的配方， 搅拌投料时应先加 入氯化钙溶液， 出机前加入引气剂和减水剂。对钙盐与硫酸 钠复合的配方 ， 搅拌投料时， 应先加入钙盐溶液， 搅拌一定时 间后， 再投入硫酸盐溶液， 并延长搅拌时间。 在配制溶液时， 如发现溶液中有结晶析出和沉淀时， 应提 高溶液温度， 待其安全溶解后使用。 4 ) 负温混凝土的搅拌与浇筑必须设专人配制和掌握 防 冻剂， 严格执行规定的掺量。搅拌时间依据混凝土各组份的 温度差及外加剂的种类和数量而定， 应比常温搅拌时间适 当 延长， 但混凝土的出机温度不得低于 7。 负温混凝土宜采用随浇筑 、 随振捣、 随覆盖保温的原则连 续作业。 5 ) 负温混凝土的养护。负温混凝土特别要注意初期养 护， 严禁早期受冻， 初期养护温度不得低于防冻剂的规定温 度 ， 否则应立即采取补救措施。氯盐混凝土和掺引气剂的混 凝土不宜加热养护。混凝土在负温条件下养护， 不允许浇水， 外露表 面必须覆盖 。 负温混凝土在规定温度下获得抗冻 临界强度 的最短养 护 时间见表 2 。负温混凝土应尽量使整个混凝土养护温度均匀 一 致， 避免产生较大温差。 表 2 负温混凝土达到临界强度最短养护时 问 防冻荆规定温度 最短养护时间 d 一5 一 l 0 1 5 2 o 5 9 1 4 2 5 6 ) 注意事项。目前我国对外加剂的质量标准尚无统一 规定， 因此外加剂质量优劣混杂 ， 在使用前必须对产品有可靠 的了懈 ， 或有可靠的鉴定方能使用。 部分外加剂可能影响混凝土的后期强度， 选择使用时应 慎重。如引气剂用量过大， 混凝土的后期强度将会降低。冬 期浇筑的混凝土宜使用引气型减水剂， 以防止混凝土的强度 降底。 参考文献 ： 1 郁伍芳 建筑施工技术 ( 下册 ) M 北京 ： 中国建筑工业 出版 社 。 1 9 9 1 2 崔宗培， 徐乾清， 吴以鳌， 等 中国水利百科全书( M 北京 ： 水 利 电力 出版社 ， 1 9 9 0 - 1 0 3 -