外加剂对混凝土性能的影响及质量控制分析

高 函

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750)

现阶段，随着我国建筑行业的不断发展与进步，施工过程当中对混凝土材料也提出了更高的要求，主要有以下几方面：（1）混凝土材料应该具有可调凝的性质；（2）混凝土材料应该具有比较高的耐久性；（3）混凝土材料应该具有轻质的特点；（4）混凝土材料便于养护。基于此，混凝土外加剂的使用有效解决了以上技术问题，可有效提高混凝土性能。混凝土外加剂主要有以下四种类型：第一种是以早强剂为主的混凝土外加剂；第二种是以减水剂为主的混凝土外加剂；第三种是以引气剂为主的混凝土外加剂；第四种是以缓凝剂为主的混凝土外加剂。这些外加剂的存在可以实现对于混凝土性能的有效改善，因而在混凝土中加入一定量的外加剂可以在很大程度上提高工程的整体质量。

一、外加剂对混凝土性能的影响

（一）外加剂品种的影响

1.引气剂产生的影响

引气剂的加入，会产生很多的细小气泡，这些气泡的存在会在一定程度上改善混凝土的和易性，从而有效避免出现泌水离析现象。除此之外，在混凝土中加入引气剂，可以在很大程度上改变混凝土发生凝结的时间。但同时由于引气剂所产生的气泡会占据混凝土的空间，从而导致混凝土密度的降低，最终影响到混凝土的强度。因此，引气剂的使用量一定要控制好。

2.减水剂产生的影响

减水剂的添加会在很大程度上增加混凝土的坍落度，并对混凝土的和易性进行一定的改善。将一定量的减水剂加入混凝土之后可以在很大程度上降低混凝土的泌水量；在一定程度上改善混凝土的和易性；可以实现对于混凝土抗渗性和防冻融性的有效提高。但是在实际施工的过程中，经常会出现减水剂超标的问题，这一问题的存在会大幅度延长混凝土的硬化时间以及凝结时间，进而导致混凝土的强度达不到有关标准，甚至会在施工过程中出现不能凝结的现象。因此，为了能够保证工程施工的整体质量，在具体施工的过程中必须要严格按照相关标准来进行减水剂的掺入工作，可以选择分批分量掺入减水剂，在很大程度上避免出现混凝土的坍落度降低的问题，并且还能够在一定程度上降低生产的成本投入。

3.防冻剂与早强剂产生的影响

防冻剂的加入可以实现对于混凝土所具有冰点的有效降低，可以让水泥正常发挥其所具有的水化作用，从而保证混凝土可以在规定时间达到一定的强度，但是要注意应该以工程的具体用途为主要依据选择合适的防冻剂。而对于早强剂的使用，因为现阶段的早强剂中多含有氯离子，会与混凝土中的钢筋反应而使得钢筋发生锈蚀现象，进而使得混凝土出现膨胀问题或者是裂纹问题。也就是说，在使用早强剂的时候，应该事先在混凝土中加入一定量的阻锈剂。

（二）外加剂使用量的影响

外加剂的使用量是外加剂性能好坏的主要标准，是外加剂技术和经济效果高低的效益表现。外加剂的最佳使用量是经过经验和实验得来的，同时，外加剂的不同品种和掺量的变化，会使得水泥混凝土所需要搅拌时间发生变化，并且还会让其在搅拌过程中产生不同的效果，加之水泥混凝土的凝固效果与时间不等，从而使得水泥混凝土的使用时间和其性能无法发挥最佳效益。比如说混凝土，对其进行试验，其试验方案为：A组，空白对照组；B组为掺加1%控制水化热外加剂。根据我国使用的水泥水化热的测定方法，即依照国标《水泥水化热测定方法》(GB/T12959-2008)的直接法。测出图1所示0.42水胶比，1kg水泥浆体未掺加外加剂和掺加外加剂的绝热温升曲线。从图1可以看出，未掺外加剂的混凝土60h后绝热温度基本保持稳定，而掺外加剂的混凝土到100h后才趋于稳定。

表1 混凝土配合比

图1 绝热温升曲线

（三）电位与碱水率的影响

当水泥表面的电位有所改变，会产生相应的吸引或排斥现象，有的会提高水泥扩散体系的稳定性，改善水泥水化的条件，但有的则会破坏絮凝结构，并形成大分子结构，破坏外加剂的使用效果。另外，水泥混凝土中的碱主要来源于所用的原材料，特别是石灰和黏土，含碱量越低，相容性就越好，但高含碱量则会加速水泥的早期水化速率，导致需水量增大并且还会加快工作度损失，使塑性效果变差。通过实验证明，当不减去或减去碱水剂的含水量，所计算出的碱水率之间有1%～2%的误差，并且碎石的大小也跟碱水率有关。

二、在混凝土中添加外加剂时候应该注意的有关事项

（一）选择正确的外加剂

现阶段，我国的混凝土外加剂具有很多种类型，因此必须在具体的工程中选择合适的外加剂类型，选择的主要依据有以下两方面：（1）工程项目的性质；（2）混凝土的主要用途。在实际的工程项目中应该以满足设计施工具体要求为前提，保证项目的经济性以及合理性。比如说减水剂，在具体的过程中，可以以实际情况为依据从下面几种类型中进行选择。第一类改性萘系减水剂，与其他减水剂相比，这种类型的减水剂可以在很大程度上对水泥的水化发热等能力进行一定的改善，因而可以被应用到大体积混凝土配置过程中。此外，这种减水剂还可以很好地减轻混凝土施工过程中所产生的水化热。第二类是聚狡酸类外加剂和引气剂，与其他类型减水剂相比，这种减水剂因为减缩能力比较强，因而多被应用于制作耐久性混凝土。第三类是聚羧酸类混凝土外加剂，与其他外加剂相比，由于这类外加剂具有比较大的减水率，因而可以被广泛用来制作高强混凝土。

（二）外加剂掺量的确定

对于混凝土来说，外加剂的添加量会直接影响其整体质量，加入的过多或者过少都会导致混凝土的作用难以得到充分的发挥，因此在使用之前应该事先通过配置实验来确定外加剂的加入量。在进行配置实验的过程中应该使用具体施工时候会使用到的材料，从而找出最好的外加剂使用量范围，并结合具体工程施工成本确定最终的外加剂使用量。

（三）外加剂添加方法

在混凝土中加入外加剂时候的添加方法主要有以下几种：（1）先掺法，首先是将粉剂外加剂与水泥进行均匀混合，然后在此基础上加入相关集料，与水进行搅拌。（2）后掺法，首先是将水加入混凝土中并搅拌一定的时间，然后再加入适量的外加剂，并进行更深一步的搅拌，从而使得混凝土液相中的外加剂浓度降低过程不会很快。（3）同掺法，首先是在搅拌机中同时加入水剂、粉剂以及混凝土材料，然后加以搅拌，或者是将液体外加剂和水混合在一起，再将其与另外的材料混合在一起。同掺法中在刚开始水化的时候就加入了外加剂，会被水泥颗粒表面吸附住，快速实现液相浓度的降低。（4）分次加入法，该方法是在搅拌或者运输混凝土的过程中将外加剂分为几次加入混凝土里面，保证整个过程中外加剂在混凝土液相中的浓度一直在一定的水平内。在进行施工的整个过程中，选择不同的外加剂掺和方法会在很大程度上影响混凝土的质量。因此，在对混凝土进行配置的过程中，应该选择正确的掺入外加剂顺序与方法。在具体操作的过程中，先掺法可以让外加剂的分散更容易，这种情况下会在很大程度上降低吸附外加剂的量。在相同的情况下，采用后掺法和同掺法的时候，可以在很大程度上节约减水剂的量，一般情况下，外加剂的掺加量主要是在实验室进行试配。

三、结论

对于混凝土来说，在其中加入一定量的外加剂可以在很大程度上改善混凝土的性能，从而更好地达到建筑施工过程中的有关要求，尤其是在现在建筑行业发展越来越快的情况下，必须进一步提高建筑工程的整体质量。外加剂在混凝土中的使用，若使用得当，会提高混凝土的性能，但是对于外加剂的品种、外加剂的使用量、外加剂的添加方法提出了很高的要求，必须做好严格的控制，才能将外加剂在混凝土中的性能充分发挥出来，从而提高混凝土的整体性能。