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                                            行業 | 混凝土外加劑你用對了嗎?這些應用誤區必須了解!

                                            類別:新聞中心 時間:2021/7/21 瀏覽量:

                                            關于外加劑

                                            從1824年阿思普丁取得水泥專利,至今近200年時間里,水泥無論從配料到生產,并無革命性的提升與變化,但混凝土卻有了翻天覆地的變化,主要的原因在哪里?——外加劑!
                                            外加劑的出現推動了混凝土的發展,是我們可以根據需要選用不同的外加劑來實現相應的性能。
                                            比如冬季施工用防凍劑、引氣劑解決施工期間混凝土抗凍問題和硬化后耐久性問題,
                                            夏季施工的緩凝劑克服高溫帶來的坍損快的問題,后澆帶或地下室采用膨脹劑解決抗收縮問題,
                                            海工混凝土通過摻用阻銹劑抑制鋼筋銹蝕、噴射混凝土摻用速凝劑快硬等等等等!可以說,沒有外加劑就沒有混凝土的進步!
                                            但是在外加劑應用中,基本的概念和觀念一定要有,而不能盲從盲目

                                            我還是再強調一下:一定要加深對基本概念的了解和理解。!比如膨脹劑,做混凝土的人都知道,混凝土硬化過程也是個收縮過程,難免產生裂縫,一旦開裂,又造成很多安全性和耐久性的隱患!因此,摻用膨脹劑是慣用的做法!
                                            現在的膨脹劑一般是雙膨脹源:硫鋁酸鹽和氧化鈣!下面公式是反應膨脹的機理,從這里可以看出氧化鈣與水生成氫氧化鈣,體積膨脹,硫鋁酸鹽與氫氧化鈣、硫酸鈣和水又生成帶32個結晶水的水化硫鋁酸鈣,也就是鈣礬石,水泥水化物的一種。
                                            這個公式回答了兩個問題:
                                            1)膨脹劑內摻(計入膠凝材料總量)還是外摻(不計入膠凝材料)

                                            既然有水化作用,產生水泥石,當然是內摻。!
                                            2)高強度等級混凝土是否要摻入膨脹劑
                                            一般而言,很難聽強度等級越高,自收縮越大,那么,摻入膨脹劑就是很自然想到的!但是,高強度等級肯定要低水膠比,比如都在0.35以內,理論上,水泥能完全水化再加上膠凝孔毛細孔內的水分,水膠比為0.38,所以馮乃謙先生要求高性能混凝土的水膠比要低于0.38,從公式里可以看出,膨脹劑要發生膨脹反應,就要大量的水,高強混凝土里,自身水化反應的水都不夠用,哪還有水讓你去膨脹

                                            另外,加了膨脹劑,更要加強養護,否則裂得更厲害,這里道理不再細講。

                                            補償收縮混凝土與普通混凝土的長度變化特性

                                            2000年左右,我在天津濱海大道做沿海高速技術支持工作,其間,很多朋友給我介紹防腐劑,設計圖紙也設計要加入防腐劑(主要是樁基),因為沿海地區腐蝕嚴重,各方都很重視!
                                            但防腐劑當時并無標準,沒這個提法!我便問材料經銷商,防腐劑的機理是什么,他回答不上來。我說那我來講吧,對鋼筋混凝土,無非是防混凝土劣化或鋼筋銹蝕。對混凝土而言,防混凝土腐蝕,在濱海環境下,通過減水劑降低水膠比、通過摻入摻和料消納水化產生的石灰,提高密實性就可以做到,對于抑止堿-骨料反應,理論上鋰鹽可以,但沒聽說大規模工程使用。剩下就是鋼筋,鋼筋防什么?銹蝕!樁基是絕氧環境,基本不會銹蝕!后來他告訴我,實際就是阻銹劑!

                                            沿海地區主要的腐蝕因素就是硫酸鹽、氯離子、鎂離子等,對有堿活性骨料,還要考慮加鉀離子和鈉離子。其中,讓大家關注的就是氯離子對鋼筋的銹蝕作用。
                                            氯離子在反應的前后不發生變化,氯化亞鐵絡合物只是中間產物,終產物還是氯離子,也就是說氯離子參加反應只是起到個搬運工的作用,在氫氧根離子作用下產生氫氧化亞鐵。
                                            對鋼筋銹蝕,則必須有氧氣和水才能發生!
                                            作為樁基,根本就不具備這個反應前提!這就像非給三亞人們每人發一套防寒服!穿了還中暑呢。!

                                            也就是說,樁基根本就沒有摻阻銹劑的必要,而且只有害處沒有好處!
                                            很有意思,大概2000年左右,有個專門針對樁基防腐的研討會,邀我去做報告!我就這個專題做了發言,上臺之前,臺下好多朋友與我打招呼:來了啊......我熱情洋溢地講著講著,發現有點不對頭了,臺下掌聲沒了后講完,主持人很尷尬宣布有請下一位,我灰溜溜下臺了,稀稀拉拉的掌聲都沒有了,包括會議主辦方,包括臺下嘉賓,大多賣阻銹劑!
                                            后來有次中建培訓,培訓間隙,我與清華大學馮乃謙老師提到以上兩個問題,他很認可:對呀,就是這么回事,怎么很多人會不理解呢?

                                            關于規范

                                            既然是感悟,信馬由韁,不成體系,這留待以后再整理豐富并校正吧!我把配比設計比作炒菜,有些人認為很貼切,有些人認為很不妥,這也很正常,各抒己見,也能互相促進。但這里實際上隱藏著一個問題:對規范的理解!配比是什么?配比就是N種材料的合理組合,前提是要達到什么效果、滿足某種預期要求!炒菜是根據你手邊的食材配以佐料,做出可口的菜肴!這兩者有相似,也有區別。
                                            有的同志提,不合格的食材堅決不能用到餐桌上,不合格的原材也不能用到混凝土里!這個建議肯定是出于很善良的愿望!
                                            但從另一個角度,譬如風味:豆腐放壞了,按常規做法沒法吃,就得扔,但我們的先輩覺得扔掉太可惜,油炸一下,放點佐料,很好吃,就成了武漢名吃——不臭還會被認為假冒偽劣呢!四川潮濕溫熱,古時候沒有冰箱,肉很容易變質發臭,也是用麻辣料來遮掩肉味,同時起到殺菌作用!建筑垃圾以前根本不可能用到混凝土里,現在為合理利用資源,出臺相應的規范,使之洗白,合理合法應用!這都可以理解為對規范的理解與認識的變遷!
                                            我國有很多規范,企業標準、地方標準、行業標準、國家標準等等等等,各自拉山頭,互不銜接,很混亂,此處不過多去說。因為歷史原因,我國早期的規范都是沿襲前蘇聯的,大概在上世紀九十年代開始,我們把眼光又投向了歐美,主要是歐盟,我們的很多規范都是這樣!
                                            我國混凝土耐久性的研究基本也是那時候開始的,早在天津,1991年12月全國混凝土耐久性學組在天津成立,使我國混凝土結構耐久性的研究朝系統化、規范化方向邁進了一步。
                                            我國耐久性的規范,應該脫胎于我國新千年的幾個重點工程,比如杭州灣大橋、盧浦大橋、楊浦大橋等,當時大家都認識到了耐久性的重要性,但沒有相應的規范作支撐,便在一些國家重點工程上出臺了專用的設計施工指南,為工程的順利進行起到了保駕護航作用!
                                            其后,總結這些經驗,我國開始了相關耐久性規范的編制工作。當時有次會議上,陳肇元院士說:耐久性研究在我國起步較晚,但問題很突出,必須編制相應的規范來引導工程建設,但一些指標肯定有問題,我們還沒有多少資料上的積累,那么寧嚴勿松!我很贊成陳院士的提法!我也是在那前后,參考相應資料、法規,編制了我們天津市的地方標準,在后來的修編過程中,回頭看過我自己的東西,總結這些年的經驗,很多指標要求確實需要修正!
                                            河北某高速公路建設方工程科長還給我電話:前天省站來檢查,說混凝土的堿含量要控制在1.8公斤每立米,你們的指導書控制3公斤,這是咋回事?咋解釋?我與他講:在以前規范里確實這么要求,特大橋限制堿含量不超過1.8公斤每立米,但這一條現在還有人用嗎?根本就不切實際,現在的橋有幾座不是特大橋,按這樣的要求,全國可能一座橋都建不起來!規范編制者怎么還能容忍這樣一條要求堂而皇之的存在規范里?3公斤也是規范的要求,能達到這個就能杜絕堿—集料反應,這個指標也不是好達到的!
                                            說起規范,感觸良多,規范能有效指導工程建設,但弄不好也會誤導—特別對熱情很高、經驗不足、理解不深的年輕人!比如大的背景下:歐盟早就處于工程的維護加固期,建設量很少,對混凝土的需求很少,原材料的生產儲運都很規范、粒型很好、干凈,自然規范的要求就高——比如C50混凝土,歐盟要求不超過450公斤粉料每立米,這是沒有問題的;但照搬到我國,根本就做不出來,因為石子的生產工藝不同,針片狀含量很高,按這個要求根本沒法施工,這類問題很多,所以,我們做技術支撐會出專用指南,把指標進行調整——在可控范圍內!很多同志應該去過日本,感觸很深刻的就是人家的基礎設施建設很規范,公用設施很精致——除去文化背景、民族個性,我覺得人家基礎建設方面基本飽和了,那么做的更精細也有了時間,也有了必要性!但我國還處于大規模建設階段,也得考慮這個現實!
                                            這也要求,規范的編制者一定要多了解規范要求的本質和制定的歷史背景,比如,對于橋梁,以前規范要求坍落度70-90mm,后來90-110mm,這根本就沒法施工!當時我們放到140-180mm!很多老專家都不理解,但監理和施工單位都很高興——好施工,質量也好保障!當時在秦皇島,監理單位組織技術交流,邀我專門就這個問題進行講解。
                                            規范是要與時俱進的!
                                            我與大家講:規范是要與時俱進的,規范是很多成功經驗的總結,會有一定的滯后性,這一點必須考慮!我們現在的材料體系、結構體系、施工技術都發生了很大變化,相應的工藝必須要跟上!比如橋梁,早期我國的汽車很少,而且設計的載重量也不高,隨著我國經濟的不斷發展,汽車運輸、倉儲物流越來越發達,那么汽車的載重量越來越大,還有很多車私下改裝,超十倍運載,那么我國的路橋設計規范也在不停調整,以前我國的橋梁,以小跨徑、小厚度的板梁居多,后來都用箱梁或T梁,跨徑越來越大,25米,40米,50米 ......,梁體也越來越高,相應的,含鋼量也越來越高,底板、腹板、頂板還要加入預應力波紋管穿線,間隙越來越小,客觀上也要求必須大坍落度才能施工——這是結構體系所決定的!另外,板梁時代,含鋼梁低,梁又矮,那時的混凝土生產也主要以自落式攪拌機為主,不用外加劑,小坍落度是可以的,因為不用外加劑,混凝土內部形成很多絮凝的水囊,強力振搗的時候可能振散一部分,表現為振完坍落度加大,自然可以流到結構內部,但現在應用的外加劑,水基本都游離出來了,再振,流動性也不會有太大改觀,不用太過關注振搗引起的離析!@是材料體系決定的!

                                            另外,現在的混凝土運輸用罐車運,小坍落度也不可能卸料,那時使用翻斗車,所以這一切都要求坍落度要大!
                                            規范的編制者也必須要多了解時代背景、技術變遷。比如,到現在很多規范里還在講斜向分層,技術培訓會上還在大談特談眉飛色舞,我一直很反對,因為什么?那是小坍落度混凝土的工藝,現在的預拌混凝土,都是大坍落度,斜向分層的結果是什么?離析。!漿石分離。!很多質量缺陷都是這么產生的,除了問題還在那找原因——這才是原因,根上就錯了!

                                            文章來源:聞寶聯

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