高效能减水剂在高强度混凝土工程中的应用与注意事项

塔依尔·喀德尔

摘 要：目前混凝土技术发展的方向是轻质，快硬和高强。由于高强和轻质，快硬密切相关，许多学者认为它的主攻方向是高强。由于高标号水泥的出现，混凝土工艺的改革，以及化学外加剂的应用，使混凝土的平均标号和最高抗压强度不断提高。我国高强度混凝土的含义，以各部门的不同有所区别，例如工程建筑部门以混凝土强度300 kg f/cm2作为分解；水工建筑部门将300 kg f/cm2以上的称高强度混凝土；铁道建筑部门将大于400 kg f/cm2以上的称高强度混凝土。混凝土结构的轻型和高强化，已引起人们的极大兴趣，可以预计到本世纪末混凝土材料不仅是建筑材料使用量最大的，而且仍是有发展前途，应用范围不断扩大的一种材料。

关键词：减水剂；混凝土工程；应用；注意事项

1.高强度混凝土的配制及材料要求

配制高强度混凝土的方法有：采用高标号水泥；加压、加压振动或加压真空处理；采用优质高粘着力的活性骨料；采用聚合物；采用高压蒸汽养护；掺用高效能减水剂等。

综合比较上述六种方法，掺高效能减水剂具有使用方便，设备简单和价格低廉等特点，因此，近几年来掺高效能减水剂配制高强度混凝土已被大量使用。

1.1高效能减水剂

当采用高效能减水剂配制高强度混凝土时，减水剂应具备下列条件：

（1）强分散性，减水率大；

（2）增强性能高；

（3）引气性低；

（4）不含氯或微量氯；

（5）不延缓凝结硬化。在掺减水剂的水泥浆体流动度的实验方法中，目前规定的减水剂掺量为1%和用水量为29%（以水泥重量计），在一定程度上掩盖了高浓和低浓减水剂的差异，不能准确地反映减水剂的质量，因此，建议水泥浆体流动度实验方法和采用减水剂的掺量为0.5%和用水量为27.5%。

1.2水泥

高强度混凝土的水泥品种宜使用硅酸盐水泥，快硬硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可使用高强度明矾石水泥和浇注水泥。水泥标号应不低于混凝土标号的85%，水泥的熟料矿物组成（C），含碱量，细度等都影响减水剂的分散效应和减水效应。国内很多单位进行了减水剂与水泥适应性的试验。从试验中表明，减水剂的效应与水泥熟料中的CA含量有关，当CA含量低时，减水剂的分散和减水效应都明显提高。除此外，减水剂的效能还与CS和水泥细度有关。因此水泥矿物组成（CA与CS）、细度、石膏品种和掺量对各种混凝土（掺与不掺外加剂的）的性能都是有影响的。例如：掺高效能减水剂高强度混凝土宜选用水泥中CA含量低和CS含量高，细度大，含碱低和石膏掺量适当的水泥。

1.3骨料

粗骨料的質量对高强度混凝土的性能影响很大，石质强度宜大于混凝土强度的2倍以上。强度低的石料，不宜配制高强度混凝土。骨料的种类还影响高强度混凝土的弹性模量，因此对有弹性模量要求的高强度混凝土，必须通过试验选择骨料。

试验表明：使用破碎的河卵石，石灰岩碎石，花岗岩碎石，辉绿岩碎石都能配制强度为900～1000 kg f/cm2的混凝土。要想获得高强度的混凝土，除配合比设计应有特殊要求外，骨料的影响也很大。选定骨料时，必须通过充分的试验来确定。同水泥用量条件下，卵石比碎石混凝土强度约低10%，高强度混凝土的粗骨料最大粒径一般不宜大于30mm。高强度混凝土宜采用强制式搅拌机搅拌，后掺减水剂工艺（在水泥，骨料和水先搅拌1～2分钟后，加入高效能减水剂溶液继续搅拌1～2分钟）。掺高效能减水剂混凝土的塌落度损失一般比不掺的或掺木钙的要大，要快，因此在使用时应尽可能缩短停留时间。

掺高效能减水剂对混凝土的凝结时间基本没有影响。由于它具有强烈的减水作用，由于降低水灰比，提高早期强度（一或三天）。但是必须区别凝结和硬化的两个概念。掺高效能减水剂具有快硬早强的特性（由于降低水灰比），但是其初凝时间一般不提前，当掺量大时往往还会延缓混凝土的凝结时间。

2.注意事项

（1）高效能减水剂一般对水泥的凝结没有影响，但在同样水灰比，增大塌落度时，或气温较低，或掺量较大时往往使混凝土结延缓。因此在确定后张预应力结构抽拔管道的时间，应根据试验来决定。

（2）掺高效能减水剂的高强度混凝土运送过程中塌落度损失大于不掺的或掺木钙的。灌筑完毕后的表面处理（抹面）工作一般也较困难。

（3）高强度混凝土使用的水泥（硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥）水化热高，同时水泥用量又大，这样混凝土温升较高，可能造成较大的温度应力，以致使混凝土结构或制品产生裂纹。因此在混凝土灌筑后，在整个养护过程中应观察混凝土内温的变化，当内外温养过大时，应采取保温措施（如加盖保温罩或保温布等）。

（4）出厂水泥温度过高或搅拌时，水温过高（50℃以上）时，会使掺高效能减水剂混凝土产生假凝，失去减水剂的减水，增塑效能。此时应注意把水泥（通常指散装水泥）或水的温度降低。

（5）掺用复合减水剂时，应通过试验证明复合组分对减水剂有一定的改性作用，同时不危害水泥的凝结硬化和体积稳定性，而且对钢筋没有锈蚀作用。复合组份（如引气剂，早强剂缓凝剂等）应符合有关技术，质量标准和施工技术规定。endprint