浅析减水剂在混凝土施工中的作用

浅析减水剂在混凝土施工中的作用

王欢

重庆建研科之杰新材料有限公司重庆市402761

摘要：随着科学技术的发展，人们对混凝土的性能提出了各种新的更高的要求。从上世纪40年代开始推广混凝土外加剂以来，它的发展不但从微观亚微观层次改变了硬化混凝土的内部结构，并且在工艺过程改变了新拌混凝土的结构。减水剂又称分散剂或塑化剂，是最常用和最重要的外加剂。

关键词：减水剂；混凝土施工；作用

一、減水剂在混凝土中的作用

1、提高混凝土强度

减水剂能够提高混凝土强度，主要表现在两方面：1.减水剂会对混凝土产生分散作用，使水泥颗粒和水的接触表面增大，在混凝土硬化后，接触表面会呈现石孔结构。对于混凝土建筑物来说，石孔结构能够带来好处，也可以造成危害。这主要取决于混凝土中石孔中大孔、小孔的数量多少，大孔能够增加混凝土建筑的不稳定性，而小孔能够起到平衡压力的作用，混凝土施工中加入减水剂后，石孔结构中的大孔数量就会减少，小孔数量就会增多，这种情况会提高混凝土的承受强度和耐力；2.减水剂能够中和混凝土中的水灰比，使混凝土中的水泥和水的比例达到平衡、固定状态，减少混凝土中游离水量，从而保证混凝土的稳定性，还能减少混凝土因为突变而出现的干缩、凝固等问题，从而有效提高混凝土质量。

2、增加水泥流动性

减水剂具有亲水性表现在两方面：1.它多以氢键的形式结合水分子，这种形式加大了混凝土和水分子之间结合，在水泥颗粒之间产生类似于胶状的薄膜，薄膜将水泥表面的水分子吸附住，从而增大混凝土颗粒的流动性，起到润滑作用；2.混凝土中的细小泡沫也能被相互吸收抵消，水泥分子摩擦强度得到降低，也就增大混凝土流动性。例如：在施工过程中，施工人员在水泥里加入水之后，水泥和碎石才能够进一步搅拌，逐渐凝结成混凝土。但由于混凝土分子受到引力的作用，导致部分的水被包裹在碎石外面，泥浆不能充分融合，这会影响水泥浆和碎石的粘合度，就会降低混凝土的流动性。但是，施工人员加入进混凝土中的减水剂能够使水泥颗粒相互分散，依附在碎石表面的水就会被释放出来，从而加大水泥的流动性。

3、降低水化放热速度

所谓水化就是水泥遇水发生化学反应，并释放热量的现象。在混凝土施工过程中，施工人员不断将水作为溶剂进行搅拌，这会导致混凝土拌合物的水化程度趋于顶峰，中心温度也越来越高，直到水化反应结束之后，温度才会降下来。水化反应放出的热量也会影响搅拌过程中的水泥，因为加热过后的混凝土的质量会降低，并且越是大体积混凝土的情况，这种水化反应越会非常明显，水化热会非常大。而减水剂能够显著分离水分子，减缓水泥水化速度，降低混凝土的内部温度，从而放缓水化放热的进程，也会对混凝土的质量产生影响。

4、提高抗渗性

抗渗性的好坏，是决定有害物质能否进入混凝土建筑物内部的关键因素，因此，提高水凝土的抗渗性非常重要，因为它能够影响建筑体安全。混凝土建筑物出现渗透性原因是水蒸发后的空隙，在搅拌混凝土的过程中，一部分的水在混凝土浇筑时候渗出，另一部分的水就会留在混凝土中，留在建筑物内部的水蒸发后会形成空隙，甚至是相互贯通的联排孔，而这些孔结构松散，会降低建筑物的抗渗性，对建筑物危害极大。但是施工人员在混凝土搅拌过程中加入减水剂后，能够降低水灰比例，使混凝土中的石灰和碎石之间契合度就会提高，同时减水剂也会引入一定的气泡，气泡会能分散压力，这样不仅可以提高混凝土的抗渗性，也可以增加混凝土的密实性、承受强度，有效地提高混凝土的使用质量。

二、减水剂应用技术要点

减水剂可广泛用于混凝土、大体积混凝土、大坝混凝土、水工混凝土、泵送混凝土、滑模施工用混凝土及防水混凝土。因其不含氯盐而可用于现浇混凝土，预制混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土。木质磺酸盐类减水剂因其引气量较大并有一定的缓凝性，浇筑后需要较长时间才能形成一定的结构强度，所以用蒸养混凝土要特别注意，必须延长静停时间或者减小掺量，否则蒸养后混凝土容易产生微裂缝、表面疏松、起鼓及肿胀等质量问题，因此木质磺酸盐类减水剂不宜单独使用于蒸养混凝土。

减水剂有缓凝作用。混凝土拌合物的凝结时间、硬化速度和早期强度的发展与养护温度有密切关系。温度较低时缓凝、早期强度低等现象更为突出。因此在日最低气温高于5℃使用较为适宜。

减水剂一般减水率不太高，而且缓凝、引气，因此使用中一定要控制适宜的掺量。切不可因追求较高的减水率而盲目加大掺量。一般适宜掺量，在单独使用时以0.25%为宜，不可超过0.3%。掺量过大除了不经济外更重要的是会引起强度下降，或者很长时间不凝结，造成工程事故。

减水剂宜于湿掺，即事先配成一定浓度的溶液与混凝土拌合水同时掺入。如果干掺因掺量小遇水易发粘，在拌合物中分散不匀会影响使用效果。如果只能干掺必须有载体分散或延长搅拌时间。使用时计量必须十分准确。配制成溶液掺加时，配制减水剂溶液用去的水必须从拌合水中扣除，以保证准确的水灰比。

混凝土拌合物从出机运输到浇筑的时间，与混凝土的坍落度损失及凝结时间有关。应根据保证浇筑时的和易性来控制，否则影响工程质量。一般夏季不超过1h，冬季不超过2h为适宜。对商品混凝土尤为重要，须严格控制。

减水剂与胶结料及其他外加剂的相容性问题，如用硬石膏或氟石膏做水泥调凝剂，在掺用木钙时会引起假凝以致速凝。加引气剂时不要同时加氯化钙，后者有消泡作用。复合外加剂中也须注意相容性问题，如木钙与高效减水剂在配制成溶液时就会产生沉淀。

使用减水剂应加强养护。因为有缓凝作用，须防止水分过早蒸发而影响混凝土强度的发展。可采用在混凝土表面喷涂养护剂或加盖塑料薄膜的方法。

三、使用减水剂应注意的质量问题

1、流动性不好

混凝土拌合物流动性达不到预期要求，坍落度不够、发粘。原因可能是外加剂掺量不够，可适当增加掺量。但不可随意增加木钙减水剂掺量以免影响强度或凝结时间。实际上木钙减水剂在超过适宜掺量以后减水率与掺量也不再保持线性关系。

2、长时间不凝结

检查是否减水剂掺量过大，如果是减水剂掺量过大，可以加强湿养护，不要急于拆模。一般如果在3天之内凝结硬化，后期强度还是可以上来的。如果3天以后仍然不凝结则后期强度就很难保证了，此时必须用回弹仪检验强度，以保证工程质量。

3、强度不够

强度不够可表现为早期强度不足，但后期强度达到设计要求。这主要是由于缓凝作用引起的，这时要适当放慢拆模时间并加强早期养护；另外一种情况是后期强度不够，这主要是由于減水剂中含有一定引气作用结果，当含气量过大时就必然导致强度不够，可检查是否掺量过大，如掺量在允许范围内则可能是减水剂引气性太大，质量不合格，此时必须对混凝土采取一些补强措施。

4、假凝（急凝）

假凝现象是当混凝土掺人普通减水剂停止搅拌十几分钟后混凝土就开始失去流动性而变硬，但在超过正常的凝结时间以后强度却上不去。这种现象往往出现在换用水泥品种时容易发生。

结束语

减水剂对水泥性能的影响存在多重作用，评价减水剂对混凝土性能影响时应充分给予考虑。根据不同的作用目的，选择不同减水剂，对诸影响因素有所取舍。减水剂与水泥的相容性也是评价减水剂性能的指标之一，若出现不相容性则会使混凝土性能改善不明显，甚至使混凝土构件更易出现裂纹。

参考文献：

[1]张雄，张永娟.现代建筑功能材料[M].化学工业出版社，2009

[2]田培，王玲.国家标准GB8076-2008.混凝土外加剂.应用指南[M].中国标准出版社，2009.