目前,我国公路路面水泥工程建设规模很大,外加剂的使用也广泛非常。特别是在各种需要加紧工期的形象献礼工程或者是在恶略条件下无法中断施工的工程,又或者是需要保通的抢修工程,添加剂就会大量出现和使用。加入外加剂能改善水泥构件的性能,但同时由于外加剂的使用不当而导致水泥路面及桥涵等结构的质量屡有事故发生,影响了公路工程的质量建设。在此就有必要对公路工程中的常用添加剂进行分析。
1 外加剂的主要品种
作为水泥构件中的第五组分―――水泥外加剂有减水剂、引气剂、僧水剂、促凝剂、早强剂、缓凝剂、发气剂、气泡剂、灌浆剂、着色剂、超塑化剂、保水剂、粘结剂、阻锈剂,喷射混纂土外加剂等,其中常用的有减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂等几种常用的。
2 检验外加剂与水泥的相容性
如何检验外加剂与水泥的相容性问题,是新问题,也是老问题。检验外加剂与水泥是否相容的方法,对减水剂类产品,通常采用净浆流动度作试验即同一批外加剂与新进的水泥和原用的水泥进行比较试验,以判别是否是外加剂的原因而出现的问题。在判明情况的前提下,一般采取调整外加剂掺量或适当调整混凝土配合比的办法,同时与外加剂厂家或水泥厂家联系。外加剂与水泥之间相容性问题应引起外加剂和水泥生产厂家的同等高度重视。许多实际施工状况,即使是完全符合质量标准的水泥和外加剂,在作为原材料进行配制亦会出现不相容性。其主要现象:在使用一批外加剂或续供外加剂时,常出现坍落度有用大有小、坍落度损失或快或慢、凝结时间时长时短,有时还出现泌水等现象。
3 外加剂掺量的确定
混凝土的外加剂均有适宜掺量,掺量过小,往往达不到预期的效果;掺量过大,则会造成浪费,有时会影响混凝土质量,甚至造成质量事故。因此,应通过试验确定最佳掺量。
4 外加剂的掺加方法
外加剂掺入混凝土拌合物中的方法不同,其效果也不同。例如减水剂采用后掺法比先掺法和同掺法效果好,其掺量只需先掺法和同掺法的一半。所谓先掺法是将减水剂先与水泥混合然后再与骨料和水一起搅拌;同掺法是将减水剂先溶于水形成溶液后再加入拌合物中一起搅拌;后掺法是指在混凝土拌合物送到浇筑地点后,才加入减水剂并再次搅拌均匀进行浇筑。因此,使用外加剂时要根据工程特点、材料情况和施工条件通过试验确定。
5 减水剂应用方法
普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上的施工,不宜单独用于蒸养方法。高效减水剂可用于日最低气温0℃以上的施工,并适用制备大流动性、高强以及蒸养混凝土。在用硬石膏或工业废料石膏作调凝剂的水泥中,掺用木质素磺酸盐减水剂时应先作水泥适应性试验。普通减水剂的适宜掺量为0.2~0.3%,随着气温的高低,掺量可适当增减,但不得大于0.5%,高效减水剂适宜掺量为0.5%―0.7%,根椐工程需要可适当增减。减水剂宜以溶液掺加,溶液中的水量应从拌合水量中扣除。减水剂宜与拌合同时加入搅拌机内,用搅拌车输运混凝土时,可在卸料前加入搅拌车内,经搅拌均匀后出料。养护环节是保证结构不产生开裂和微裂缝的关键环节,因此,掺普通减水剂、高效减水剂的公路工程结构,应加强并尽早进行保温保湿养护。掺普通减水剂的构件不适宜用于蒸养;掺缓凝型减水剂的构件必须保证静停一段时间后,使构件形成一定的结构强度才可蒸养。掺高效减水剂的构件可用蒸养养护。
6 引气剂施工应用
工程中,可采用下列引气剂或引气剂减水剂;松香树脂类、烷基笨磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐、改性木质素磺酸盐类、烷基芳香基磺酸盐类,以及各类引气剂及减水剂组成的复合剂。引气剂及引气减水剂,可用于抗冻、抗渗、抗硫酸盐、泌水严重,贫灰、轻骨料专座及对蚀面有要求的混凝土。引气剂不宜用于蒸养及预应力混凝土。引气剂、引气型减水剂、引气型高效减水剂可根据公路工程要求及环境气温与(高温)缓凝剂、早强剂、防冻剂等复合使用,配制溶液时,如产生沉淀絮凝现象,不得混溶,应分别配制溶液,并分别加入搅拌机内。新拌水泥混凝土的含气量,应在搅拌机口取样进行现场检测,并应考虑在运输和振捣过程中的损失。
7 缓凝剂施工应用技术
热天施工、连续浇筑、泵送等特殊机械工艺下的施工中必须使用缓凝型外加剂,在施工前应检验与所用水泥在该气温下的适应性,优选其适用品种。当水泥品种、强度、等级、生产厂变动或水泥混凝土性能出现变化时,应重新检验缓凝剂对水泥的适应性。缓凝剂不仅可以延长混凝土凝结时间,新拌较长时间内保持塑性,以便浇筑,提高施工效率,还能延缓水泥水化放热,减少裂纹的发生。因此,它被大量地用在大体积构件、泵送站、炎热气候下施工以及某些特殊施工工艺方面。目前国内外常用的缓凝剂有木质素磺酸盐类、糖类、羟基羧酸类、无机盐类等。缓凝型外加剂应以溶液与拌和水同时掺入拌和物中,粉剂应提前1d在现场配好溶液,并使其充分溶解,搅拌均匀后使用。溶液中的缓凝型外加剂固体沉淀物,必须每天清除一次。严禁使用分层或沉淀的缓凝型外加剂溶液拌制水泥混凝土。外加剂溶液中水量应从拌和加水量中扣除。
8 早强剂施工应用技术
早强及早强减水剂,可用于蒸养及常温、低温和负温条件下施工的有早强或防冻要求的工程。不得在钢筋混凝土中使用用氯盐,和含氯盐的复合早强剂。与镀锌钢材或铝铁相接部位的结构,以及有外露预埋铁件而无防护措施的结构。与含酸、碱或硫酸等浸蚀性介质相接触的结构。相对湿度大于80%环境中使用的结构,处于水位升降部位的结构,露天结构或经常受水淋的结构,经常处于环境湿度60℃以上的结构。使用冷轧钢筋或冷拔低碳钢丝配筋的结构。电解车间和距高压直流电源100m心内的结构。接近高压电源,如管电站,变电所的结构,预应力混弹簧土结构,含有活性碱骨料的结构。以上情况都不得使用用氯盐,含氯盐的复合早强剂。对构件的耐久性或其它性能有特殊要求的工程,选择早强剂或早强减水剂品种及掺量,应通过试验确定。公路工程预应力结构或构件使用早强剂时,其张拉工艺应按试验确定。快通路面的开放时间,应按达到设计强度90%以上时的试验确定。也就是公路工程快通水泥混凝土结构的开放交通时间,应按与结构相同养生条件下,掺早强剂试件达到设计强度的90%以上的试验确定。本文通过对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂在施工中的应用技术综述,总结了在施工过程中的相关技术要求,以及由于外加剂的使用失误而带来损失,为在施工过程中正确施加外加剂提供了一点自己的意见。