混凝土外加剂检测及应用技术要点分析

混凝土外加剂检测及应用技术要点分析

朱敏琦

广东正昇检测技术有限公司 广东 佛山 528000

摘要：混凝土外加剂是一种能够有效提升混凝土质量，延长其使用时间，并促进混凝土各种物理力学性能改变的重要物质，对混凝土应用性能的提升具有至关重要的作用。文章主要对混凝土外加剂种类进行简单介绍，并对其检测反映问题及应用技术要点进行阐述，以期为混凝土外加剂未来应用及发展提供参考方向。

关键词：混凝土外加剂；检测；应用；技术要点

伴随现代混凝土技术的不断发展，外加剂已成为了不可或缺的混凝土第五组分。在过去的20年间，我国先后制订并修订了一系列关于混凝土外加剂及其应用技术标准规范，这在一定程度上对外加剂质量及用量做出一定要求，并保证其能够与工程发展要求相符，推动我国混凝土技术的健康发展。在迈进新时代以来，随着外加剂应用的广泛及普及，其相关规范中存在的不足也逐渐凸显；对此，对当下混凝土外加剂质量检测应用标准及方法进行合理分析，进而明确外加剂应用技术要点，对推动混凝土外加剂未来科学发展具有重要意义。

1 混凝土外加剂简介

首先为减水剂。该类外加剂是最为常用的一种混凝土外加剂，其原理主要为保证混凝土塌落度不变的基础上，降低其用水量^[1]。减水剂一般可分为普通减水剂（包含胡敏酸盐类、糖蜜类以及木质素类等）与强减水剂（包含树脂磺酸盐类及三聚氰胺类）两大类。将减水剂加入到混凝土中可发挥如下效果：（1）确保混凝土塌落度不变，减少混凝土约20%的用水量，并提升混凝土耐久性；（2）保证混凝土用水量不变，提升混凝土约15%的塌落度；（3）保证强度不变、用水量不变，减少约10%的水泥用量。由此可见，对于混凝土而言，减水剂的应用十分重要，可有效降低混凝土制造成本。

其次为早强剂。该类外加剂为促进混凝土早期强度提升的一种混凝土外加剂，多用于工程抢修及强建工作中。大部分早强剂中都含有强碱性化学物质，可与混凝土中其他成分在化学反应下形成大量坚硬的化学物质，进而达到促进混凝土早期强度提升的效果。早强剂多用于低温地区，如氯盐早强剂为强碱性早强剂的一种，自身氯化钙含量较高，运用于混凝土中能够快速与水泥中矿物质在化学反应下生成大量钙化物，进而提升混凝土密度及坚实强度，加快水泥干化时间，缩短工期。另外还有一种复合早强剂，也具有良好的早强效果。

再次为引气剂，其属于作用最大的一类混凝土外加剂。引气剂主要分为木质素糖类、各种酸类及各种无机盐类等。在制作混凝土的过程中，通过引气剂的加入可为其增加部分微小气泡，进而降低泌水分离情况，促进混凝土耐久性的提升^[2]。另外，还有一种兼具减水剂与引气剂效果的外加剂——引气减水剂，其是目前外加剂中效果最佳的一类外加剂，多使用于水坝、高速公路、港口等重要设施。

最后为缓凝剂，属于能够促进混凝土凝结时间延长的添加剂，可分为普通型与高效型两类，多用于需长途运输的混凝土中。

2 外加剂检测反映问题——以水泥及相容性问题为例

2.1 水泥问题

在《混凝土外加剂》（GB 8076-2008）中规定混凝土外加剂性能检测应使用专用基准水泥——P·Ⅰ型硅酸盐水泥。但也有学者指出，其实际使用效果与基准水泥检测结果对应性较弱，相同减水剂用于基准水泥及工程水泥的检测结果存在较大差异，缺乏对应关系，因而部分外加剂企业倾向于采用工程水泥进行检测。

图 1 不同水泥检验外加剂抗压强度比试验结果

而结合上图1可见，一般而言工程水泥对抗压强度检测比＞基准水泥，这主要是由于工程水泥检验中，准混凝土7/28d抗压强度相对较低，故可促使受检混凝土抗压强度比有所升高。此外，工程水泥检验结果相差较小，而基准水泥则能够更好地对外加剂质量水平加以反应。因而在减水剂抗压强度检测中，按基准水泥检验合格后，工程水泥检测肯定也合格。因而产品质量检测中使用基准水泥具有更为理想的横向对比意义，适用于具体工程应用。

2.2 相容性问题

在混凝土制作中，水泥、掺合料及外加剂适应性为外加剂应用中不可忽视的主要问题之一。水泥中石膏材料、矿物成分及含碱量、混合材等均会对水泥与外加剂适应性产生影响，因而批次、厂家不同的水泥均可对外加剂适应性产生不利影响。此外，传统掺合料粉煤灰、矿粉资源不足也导致市场上有大量品质差或掺假的掺合料，更大大影响了其与外加剂的适应性。

在《混凝土外加剂应用技术规程》（GB 50119-2013）中详细阐述了混凝土外加剂与细骨料、胶凝材料及其他外加剂间相容性的快速试验方法。砂浆配合比应选用与工程实际使用的混凝土配合比中去除粗骨料后的砂浆配合比，应降低0.02的水胶比，且砂浆总量应在1.5L以上。砂浆扩展度以及相应扩展度1h经时变化量的检验需保证[350±20 mm]的初始扩展度，同时控制扩展度1h经时变化量处于-20-＋20mm。以不同混凝土企业外加剂及对应C30混凝土生产配合开展快速相容性试验结果如图4，结果显示，混凝土坍落度损失基本上要大于砂浆扩展度损失，通过相容性试验的开展能够对混凝土实际情况做出较为准确的反映。

图2 1h混凝土坍落度损失与相容性砂浆扩展度损失

3 外加剂的检测要点分析

3.1 进场前

在进场前首先需将外加剂样本置于专门的检测试验设备上，以便有效测定其各项指标参数，从而明确其是否与混凝土配合比设计要求相符^[3]；其次，应充分融合混凝土原材料与合格的外加剂，并严格关注融合后的反应，一旦水泥混凝土需水量出现变化，但水胶无变化，则显示外加剂易于影响混凝土耐久度与强度，因而需科学管控减水剂使用剂量，从而确保混凝土拌和质量。

3.2 外加剂掺量调控

外加剂添加量可直接影响混凝土整体质量，过多过少的掺入均可影响混凝土整体质量，因而应事先进行试验调配，以明确掺入量。在调配中也应基于现有材料实施科学配比，以找出最适宜的掺量范围，结合实际项目成本及质量明确掺比量。

3.3 趋向节能环保型发展

鉴于现阶段外加剂需求量及使用量的持续增加，合理深化外加剂制备工艺研究，并以工艺升级驱动外加剂创新发展也成为了新时代外加剂行业发展的重要要求。基于这一背景，一些新技术，如离心式喷雾干燥技术、微波合成技术以及粉体聚羧酸系减水剂生产技术等，均获得了较大的应用空间，可有助于在确保外加剂质量达标的基础上达到节约能源与成本的目的。

3.4 强化技术交底及试验操作

目前工程中应用的混凝土外加剂种类较多，功能各异，外加剂使用方法及掺量也随着工程建设要求有一定不同^[4]。因而在实际进行混凝土制作中，就需要结合相关因素对外加剂的选择及使用方法进行试验操作，从而在明确选用外加剂的种类及用量、操作工艺后，针对操作人员予以岗前培训及技术交底，从而确保相关技术人员能够在完全掌握相关工艺后上岗作业。另外，混凝土制作中，还需强化现场监察及记录工作，以通过技术控制、监督及合理操作相结合的形式，促进混凝土外加剂应用效果的提升，确保混凝土性能可与工程建设需求相符，保障整体工程质量的提升。

3.5 趋向创新型发展

针对现阶段外加剂应用中的不足，如无机型外加剂效能低、负面影响大，外加剂原材料新来源匮乏，外加剂应用下混凝土塌落度损失等问题，需进一步以创新发展理念为指导开展新品种研发工作，从而促进外加剂的低成本、可重复性发展，以促进有机型外加剂转向无机型、复合型外加剂方向发展。

4 混凝土外加剂的未来发展

首先，考虑到之前混凝土耐久度不足的问题，在未来混凝土发展中，应以防止混凝土碳化为要点，深入开发非氯非碱的外加剂，以提升混凝土耐久性。其次，不同混凝土外加剂性能有一定差异，因而若施工中需要混凝土实现多种性能，则需要加入大量外加剂，进而增加施工成本；对此，多功能外加剂也是混凝土外加剂的主要发展趋向之一。故在设计中应重点考虑化学基团作用，基于物理复配及化学合成的思路开发新型多功能外加剂。最后外加剂开发中国应充分遵循绿色无污染原则，以实现可持续发展，达到生态保护作用。

总结：总体而言，外加剂对混凝土的质量及应用具有重要作用，建筑企业需高度重视混凝土外加剂的应用，进而提升建筑产品质量。同时也需不断创新开发新型混凝土外加剂，从而与建筑行业的快速发展需求相适应。

参考文献：

[1]卢锦峰.混凝土外加剂检测及应用技术分析[J].绿色环保建材,2019(8):20-20.

[2]朱万红.混凝土外加剂检测及应用技术[J].散装水泥,2020(4):29-30.

[3]邹小平,柴天红,万佳俊,蔡恒袖.混凝土外加剂检测及应用技术探讨[J].江西建材,2019(1):24-26.

[4]江雯雯.混凝土外加剂检测方法的研究与应用[J].四川水泥,2020(1):37-37.