混凝土外加剂应用中的若干问题(一)

混凝土外加剂应用中的若干问题（一）——陈凯一、外加剂作用1)改善混凝土或砂浆拌合物施工和易性；2)提高混凝土、砂浆的强度及其他物理力学性能；3)节约水泥或替代特种水泥；4)加速混凝土或砂浆的早期强度发展；5)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度；6)调节混凝土或砂浆的含气量；7)降低水泥水化初期水化热或延缓水化放热；8)改善拌合物的泌水性；9)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性；10)减弱碱—集料反应；11)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构；12)提高钢筋的抗腐蚀能力；13)提高集料与砂浆界面的黏结力，提高钢筋与混凝土的握裹力，提高新老混凝土界面的黏结力；二、减水率问题1、减水剂减水率分为1)水泥胶砂减水率，试验依据标准GB/T8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》；根据先测定基准胶砂流动度的用水量，在测定掺外加剂胶砂流动度的用水量，经计算得出水泥胶砂减水率2)混凝土减水率，试验依据标准GB8076-2008《混凝土外加剂》；减水率为混凝土拌合物坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比2、影响混凝土减水率的因素有1)水泥：水泥品种、熟料中矿物成分，化学成分，石膏含量、水泥混合材种类及掺量、水泥细度等2)掺和料：掺和料中矿粉、煤灰、硅灰等组分的细度、烧失量等，3)砂子：砂子含泥量、石粉含量、砂子细度、原材化学成分等4)石子：石子粒形、级配、泥块含量、原材化学成分等三、适应性问题外加剂适应性问题分为：1、外加剂与水泥适应性问题，可根据标准JC/T1083-2008《水泥与减水剂相容性试验方法》判定，此方法主要是通过水泥净浆流动的大小及流动度损失来对减水剂与水泥的相容性进行评判，对于混凝土中的减水剂适应性没有实际指导意义2、混凝土外加剂相容性问题，可根据标准GB5019-2013《混凝土外加剂相容性快速试验方法》测定，该方法所用材料均为实际工程中所用水泥、掺和料、骨料，用砂浆扩展度法取代了水泥净浆流动度法3、混凝土外加剂适应性不好主要体现在以下几方面：1)混凝土容易离析，泌水；通过调整配合比仍无法改变，则说明减水剂与混凝土相容性不好2)混凝土坍落度损失过快，减水剂调整配方后仍无法改变3)混凝土凝结时间超长或超短，减水剂经过调整后仍然无法改变四、和易性问题混凝土和易性问题包括：1、混凝土包裹性，包裹性不好的混凝土拌合物状态主要表现为骨料外漏1)影响混凝土包裹性的因素：砂率偏小、浆体体积不够、混凝土含气量偏低等2)解决包裹性不好的方法：适当增加砂率、保持水胶比不变适当增加胶材用量从而增加浆体体积、通过外加剂适当加入引气剂来增加浆体体积等2、混凝土流动性，混凝土拌合物流动性不好表现为流速慢、流动距离短1)影响混凝土流动性的因素：砂率偏大、骨料级配不好、水胶比偏小2)解决流动性不好的方法：适当降低砂率、调整骨料级配、保持胶材用量不变适当增加用水量3、混凝土粘聚性，混凝土拌合物粘聚性不好表现为骨料与浆体容易分离1)影响混凝土粘聚性的因素：砂率偏低、砂子级配不好、水胶比偏大2)适当增加砂率、调整砂子级配、保持胶材用量不变适当降低用水量、外加剂配方中加入粘度改性组分调整浆体粘度五、坍落度损失问题坍落度损失指新拌混凝土经过放置一段时间后坍落度变小的现象，影响混凝土坍落度损失的因素：1、环境温度、湿度1)原因：环境温度过高、湿度较低，容易造成混凝土拌合物中水分挥发流失，从而加快混凝土拌合物坍落度损失2)解决措施：给混凝土拌合物降温、保湿，外加剂配方中加入保持混凝土水分不让其流失的组分即保水组分2、混凝土骨料1)原因：石粉含量大、含泥超标、泥块含量大、母材需水量大2)解决措施：降低石粉含量、降低泥粉泥块含量、使用饱和面干状态骨料3、水泥1)原因：水泥细度大造成需水量大、水泥熟料成分中铝酸三钙含量大、水泥凝结时间过快、使用时水泥温度过高2)解决措施：与水泥厂家协调调整水泥细度、铝酸三钙含量、适当延长凝结时间，对于刚出厂的热水泥经过一段时间的放置待温度下降后再用，外加剂配方适当加入延长凝结时间、延缓水热的组分4、掺和料1)原因：掺和料细度、烧失量、掺和料中矿物质的品种2)解决措施：使用满足要求的掺和料，降低掺和料的用量5、外加剂1)原因：外加剂与水泥适应性不好2)解决措施：外加剂厂家调整外加剂配方或水泥厂家调整水泥配方、换外加剂或水泥6、搅拌方式1)原因：搅拌时间过长、搅拌时间短造成搅拌不均匀、搅拌量过大导致搅拌不均匀2)解决措施：争对不同标号混凝土设定符合要求的搅拌时间、根据搅拌机容量严格控制搅拌量7、运输方式1)原因：运输罐车是否经过湿润处理、运输过程中转动速度过快或过慢2)解决措施：运输罐车在运输混凝土前按要求进行湿润处理、运输过程中严格按照要求的转速转动罐车六、含气量问题1、混凝土含气量包括：骨料含气量、搅拌过程中引入空气含量、外加剂产生气体含量2、部分外加剂含气量控制指标：外加剂高性能减水剂高效减水剂泵送剂早强型标准型缓凝型标准型缓凝型含气量，≦ 6.0% 6.0% 6.0% 3.0% 4.5% 5.5% 3、混凝土含气量对混凝土的影响1)改善混凝土和易性2)改善混凝土耐久性3)提高混凝土抗冻性4)提高混凝土抗渗性5)含气量过大会降低混凝土强度6)降低混凝土干缩变形4、混凝土中影响含气量的因素1)水泥种类和用量，一般在品种和掺量一样的情况下，硅酸盐水泥含气量要高于火山灰水泥；混凝土中水泥用量增加，含气量减小；水泥细度越小，含气量越小2)砂率，砂率对混凝土含气量的影响较明显。

一般情况下混凝土含气量会随着砂率的增加而增加3)混凝土坍落度，混凝土坍落度过低，不易引入气泡；坍落度过大，混凝土中气泡不稳定容易益出4)混凝土搅拌时间越长引入的空气含量越高,混凝土搅拌量占搅拌机容量比例越小，引入空气含量越高七、缓凝问题影响混凝土凝结时间的因素：1、水泥1)水泥存放时间过长导致缓凝土凝结时间延长2)水泥自身凝结时间影响混凝土凝结时间2、掺和料1)掺和料在混凝土中的替代比例越高凝结时间越长2)加入掺和料的混凝土比纯水泥制混凝土凝结时间长3、温度混凝土凝结时间与环境温度成正比关系，环境温度越高，凝结时间越短；环境温度越低，凝结时间越长4、外加剂外加剂中的缓凝组分多少直接影响混凝土凝结时间的长短，八、外观气泡问题1、混凝土拌合物表面气泡产生的原因1)骨料级配不好造成骨料间孔隙率增加，容易导致气泡溢出2)混凝土坍落度：坍落度越大混凝土中气泡越容易溢出3)水泥生产过程中加入的某些助磨剂具有一定的引气效果，例如三乙醇胺4)外加剂：外加剂自身产生的气泡、外加剂复配引气剂组分产生的气泡5)混凝土配合比不合理：水灰比不合理，用水量越大的混凝土越易产生气泡；砂率不合理，砂率偏低，气泡越易产生2、混凝土构件表面气泡产生的原因，主要是混凝土中排出的气泡在模板表面不易消除而产生的；导致气泡不易消除的因素有：1)混凝土黏性大，造成混凝土中气泡不易通过振捣排出，且附着在模板表面的气泡不易破灭2)骨料级配较差导致骨料间空隙率大，容易产生气泡，即使气泡破裂浆体也不易填充3)油性脱模剂较水性脱模剂不利气泡的排出，脱模剂黏性越大，气泡越不易排出4)施工振捣时间太短不利气泡排出，时间过长越容易产生气泡5)施工布料时混凝土分层厚度过大，一般控制在300mm至500mm，超过500mm后，气泡不易排出，且混凝土不易振实九、盐析“泛白”、起霜问题1、泛白机理1)在混凝土水化初期，存在于混凝土游离水中的Ca（OH）2随着混凝土表面干燥产生混凝土内外水平衡被打破后从混凝土内部迁移至混凝表面，迁移至混凝土表面的Ca（OH）2与空气中CO2和水分发生化学反应生产不溶于水的CaCO3白色沉淀附着在混凝土表面，硬化初期的泛碱称为初次泛白，2)硬化过程随着时间的延长硬化速度减慢，在雨雪的侵蚀下，水分会在某些部位侵入混凝土内部，进入混凝土内部的水分又会溶解残存在混凝土内部的Ca（OH）2，当水分随外界温度升高而蒸发时，又会将溶解在水中的Ca（OH）2带结构表面，形成二次泛白2、产生原因1)混凝土出现泌水2)混凝土材料内部可溶性盐和碱含量偏高3)混凝土本身具有渗透性4)养护不及时、养护方式不当或养护时间不够3、解决措施1)白华刚开始时可以用肥皂水清洗，若碳酸化后可使用稀释盐酸清洗再用水洗2)调整骨料级配和混凝土配合比，尽可能增加混凝土密实度3)适当降低水灰比，减少混凝土中游离水量4)拌合用水必须清洁，不含盐或碱5)使用高品质的水泥，降低混凝土中Ca（OH）2含量6)采取正规养护措施对混凝土进行养护。

十、蜂窝、麻面问题1、蜂窝、麻面产生原因1)骨料级配不好2)混凝土搅拌不均匀3)模板密封性差，混凝土漏浆4)振捣时间不够或漏振5)混凝土布料分层太厚，造成振捣质量差6)混凝土卸料时自由倾落高度大，造成混凝土离析，骨料分离，混凝土不均匀，出现骨料堆积情况7)模板清理不干净，脱模时间过早，模板粘粘混凝土8)脱模剂涂刷不均匀或漏刷脱模剂9)木模在浇筑前为洒水湿润10)浇筑时间过长，模板表面挂灰，且未处理2、预防措施1)严格控制骨料级配，增加混凝土密实度2)优化混凝土配合比，加强混凝土质控，避免混凝土出现离析3)严格控制搅拌时间，避免搅拌不均匀4)加强施工管理，避免布料不均、卸料不规范、模板不干净、漏刷脱模剂、漏浆、振捣不规范等认为因素的产生3、蜂窝、麻面的处理措施1)蜂窝的处理：小的蜂窝可洗刷干净表面后用1比2的水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝的处理，凿去薄弱松散混凝土骨料，洗刷干净后支模，用高一强度登记的细石混凝土进行填充捣实2)麻面的处理：表面如要粉刷的可不用处理，对于需要处理的结构，先将结构表面清扫干净，经充分湿润后用水泥砂浆抹平压光十一、黏性问题1、导致混凝土黏性大的原因1)水泥胶材过多，2)水灰比过小，外加剂减水过大3)砂子石粉含量过高4)砂率过大5)外加剂配方中增稠组分过多2、解决措施1)降低水泥用量，适当增加掺和料取代量2)采用适当水灰比，使用合理的减水率3)控制砂子级配，严格控制石粉含量4)采用合理的砂率5)去掉外加剂中增加浆体稠度的组分十二、收缩、开裂问题1、混凝土收缩主要分类1)干燥收缩混凝土硬化后，由于环境湿度较低，空气干燥。

混凝土内部水分迁移至表面蒸发损失而导致的体积收缩；干燥收缩主要环境湿度、混凝土密实度、骨料体积等有关，混凝土越密实，水分迁移至表面的量越小，收缩越小；混凝土骨料体积大，相应干燥收缩就小2)温度收缩在混凝土水化硬化过程中，由于混凝土水化放热，温度升高，然后硬化过程中随混凝土内温度降低而出现的体积收缩；大体积混凝土由于温度升降差较大，所以体积收缩越就大3)自身收缩混凝土内部因水化失水而出现的自干燥收缩；混凝土自身收缩主要与混凝土水灰比有关，水灰比小的混凝土比水灰比大的混凝土自身收缩大4)塑性收缩混凝土凝结硬化前的收缩，主要是因为混凝土水分蒸发而导致的体积收缩，主要发生在混凝土暴露表面，天气干燥、风吹混凝土表面会加速水分蒸发，增大塑性收缩2、混凝土开裂的原因及预防措施1)收缩产生开裂：控制混凝土养护温度、湿度，在风力较强的环境应对混凝土进行覆盖或遮挡；大体积混凝土应适当延长混凝土凝结时间，或加强散热措施，或使用低热水泥；优化混凝土配合比等措施控制混凝土自身收缩2)构件设计不合理导致混凝土内部应力不一致而产生开裂3)施工不规范引起开裂：钢筋保护层偏小、混凝土坍落度偏大、混凝土表面收浆不好等导致混凝土因沉淀产生裂缝；新老混凝土浇筑间隔时间过长易产生约束力导致裂缝；地基沉降产生裂缝十三、浓度问题外加剂浓度主要由外加剂母料浓度与成品复配小料的浓度组成，不同外加剂厂，其母料浓度也不一样，这主要是根据外加剂公司自身产品的特性决定的；因外加剂母料性能多样化，有的母料性能是减水、有的母料性能是保坍、有的母料性能是缓凝等，所以外加剂浓度跟外加剂产品的减水率、保坍效果、凝结时间等并没有直接的关联性；一般外加剂成品都是由多种性能母料复配而成，也就是说浓度高的外加剂并不一定减水率就高，它又可能侧重的是保坍。