淺談混凝土外加劑在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p>　　淺談混凝土外加劑在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速增長(zhǎng)，建筑行業(yè)發(fā)展日新月異，建筑理論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平越來(lái)越高，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)用也越來(lái)越普遍。在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中，由于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度要求已經(jīng)達(dá)到了普通混凝土的承載極限，使用混凝土外加劑增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是必須的?；炷镣饧觿┦窃诨炷翑嚢钑r(shí)或攪拌前摻入的摻量不大于5%并對(duì)砼的正常性能要求而改善的物質(zhì)。一般摻入量

2、不大于生理水泥的5%。本文就混凝土外加劑在超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，與大家一起探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土外加劑應(yīng)用研究 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　在建筑材料中加入化學(xué)制劑的歷史悠久，在天然凝膠材料的使用中人類(lèi)已經(jīng)意識(shí)到了通過(guò)加入一些有機(jī)物質(zhì)能夠使凝膠材料發(fā)揮更好的性能，例如加

3、入油脂、血等。根據(jù)歷史記載，銅雀臺(tái)的修建中就在建筑材料中加入了植物油，而和州城墻和永定河堤在建筑過(guò)程中分別加入了糯米水和石灰、牛血。 </p><p>　　在國(guó)外，美國(guó)在十九世紀(jì)三十年代開(kāi)始使用亞硫酸鹽紙漿廢液來(lái)改善混凝土的強(qiáng)度和耐久度。這是現(xiàn)代意義上混凝土外加劑的第一次嘗試。在六十年代，日本學(xué)者研究出萘磺酸鹽甲醛縮合物，用做混凝土外加劑，作為商品出售。之后德國(guó)和蘇聯(lián)先后研制出了三聚氰胺磺酸鹽和超塑化劑。 <

4、;/p><p>　　國(guó)內(nèi)在上個(gè)世紀(jì)五十年代引進(jìn)了美國(guó)沙文引氣劑，在天津新港建設(shè)中成功應(yīng)用。之后國(guó)內(nèi)開(kāi)始了自主生產(chǎn)混凝土添加劑的進(jìn)程，在改革開(kāi)放的推動(dòng)下混凝土添加劑的研制成為了新興產(chǎn)業(yè)。隨著建筑業(yè)發(fā)展的逐漸現(xiàn)代化，對(duì)混凝土外加劑的要求逐漸變化為滿(mǎn)足積極中攪拌的商品化。在國(guó)內(nèi)一二線(xiàn)城市，混凝土添加劑的應(yīng)用很廣泛，但是總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)混凝土外加劑的應(yīng)用仍然落后于國(guó)外。根據(jù)相關(guān)專(zhuān)家的調(diào)查數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)應(yīng)用外加劑的混凝土占混凝土總量

5、的38%，這同國(guó)外的50%到80%的占有率相比還是存在差距的。尤其是外加劑在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用需要進(jìn)一步重視。 </p><p><b>　　混凝土外加劑概況 </b></p><p><b>　　分類(lèi) </b></p><p>　　根據(jù)主要功能可以分為幾種: </p><p>　　1.增加流動(dòng)性。包

6、括減水劑、引氣劑、泵送劑等。 </p><p>　　2.調(diào)整含氣量。包括引氣劑、加氣劑、泡沫劑等。 </p><p>　　3.控制混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能。包括緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑。 </p><p>　　4.改善混凝土抗性的外加劑。包括引氣劑、抗凍劑、阻繡劑等。 </p><p>　　引氣劑是能夠在攪拌過(guò)程中產(chǎn)生大量均勻氣泡的外加劑。 &

7、lt;/p><p>　　泵送劑是在添加后明顯改善混凝土泵送性能的外加劑。 </p><p>　　緩凝劑是減慢混凝土凝結(jié)固化的外加劑。一般緩凝劑都有減水作用。 </p><p>　　早強(qiáng)劑是可以加強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度的外加劑。 </p><p>　　速凝劑是使混凝土迅速凝結(jié)固化的外加劑。 </p><p>　　防水劑是能夠降低混

8、凝土靜水壓力下透水性的外加劑。 </p><p>　　膨脹劑能夠使混凝土產(chǎn)生一定體積的膨脹。 </p><p>　　阻銹劑是能夠減緩混凝土中預(yù)埋金屬銹蝕的外加劑。 </p><p>　　減水劑是在混凝土坍落度基本相同時(shí)，在加入后能夠減少拌合物用水量的外加劑。有普通減水劑和高效減水劑兩種。 </p><p>　?。ǘ┩饧觿┑倪x擇原則。 <

9、;/p><p>　　1.選擇外加劑時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)的規(guī)定確定添加劑。要求混凝土的高強(qiáng)度時(shí)要采用減水劑或者高效減水劑。噴射混凝土中需要添加速凝劑，對(duì)防水抗?jié)B有要求的混凝土需要添加防水劑。 </p><p>　　2.根據(jù)施工環(huán)境和要求選擇外加劑。選擇外加劑要考慮施工條件對(duì)混凝土性能的需求。在冬天進(jìn)行施工需要加入防凍劑，夏天需要加入緩凝劑，鋼管混凝土需要加入提高密度和緊密型的自密實(shí)

10、性外加劑。 </p><p>　　3.通過(guò)比較確定外加劑。外加劑生產(chǎn)廠家眾多，廠家之間的信譽(yù) 、質(zhì)量差別很大，要選擇經(jīng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢部門(mén)認(rèn)證合格的產(chǎn)品。。 </p><p>　　4.考慮外加劑和混凝土之間的適應(yīng)性。 </p><p>　　二、混凝土外加劑的使用 </p><p>　　經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)可以得知，添加劑的加入方式對(duì)于混凝土性能存在著一定影

11、響。目前外加劑的摻入方式總共有三種，分別為先摻入法、同摻入法、后摻入法。 </p><p>　　1.先摻入法。粉刷外加劑和水泥先混合，再加等料與水一起攪拌。這種方法不適用于高效減水劑，在進(jìn)行攪拌時(shí)一定要注意外加劑和水泥之間的攪拌要均勻。 </p><p>　　2.同摻入法。在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí)外加劑和水一同添加，這是使用最廣泛的一種方法。 </p><p>　　3.后

12、摻入法。分為滯水法和分批添加法。滯水法是在攪拌混凝土過(guò)程中外加劑滯后于水一到三分鐘。分批次添加即分批次添加。后摻法優(yōu)點(diǎn)很明顯，可以補(bǔ)償和恢復(fù)坍落度值，減少減水劑的摻量。 </p><p>　　鋼筋混凝土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　設(shè)計(jì)原理探索。 </b></p><p>　　混凝土膨脹劑的應(yīng)用原理。在混凝土凝結(jié)初期，化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致

13、體積縮減，成為化學(xué)收縮。中期水分蒸發(fā)，干燥是誰(shuí)的結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中隨著溫度下降進(jìn)一步收縮。當(dāng)收縮量達(dá)到了混凝土結(jié)構(gòu)的承載極限時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)表面開(kāi)始產(chǎn)生裂紋，裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能、抗?jié)B性能等都會(huì)產(chǎn)生弱化，當(dāng)冬天裂縫滲入水后結(jié)冰膨脹，造成的破壞尤為嚴(yán)重。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們利用了一種能夠與水泥、水拌和后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣礬石、氫氧化鈣，或者鈣礬石和氫氧化鈣使混凝土產(chǎn)生體積膨脹的外加劑——混凝土膨脹劑。膨脹劑有石灰系列、鐵粉系列、復(fù)合型等

14、。 </p><p>　　國(guó)內(nèi)膨脹劑品種繁多五花八門(mén)，上升到原理層面則基本大同小異。通過(guò)鈣礬石化學(xué)組成中包含的大量結(jié)晶水，使得體積膨脹到1至1.5倍。膨脹劑能彌補(bǔ)各種形式的收縮，保證混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和密實(shí)性。同時(shí)鈣礬石相的形成能夠增加整個(gè)體系內(nèi)的固相體積，體積膨脹也會(huì)到來(lái)一定的負(fù)面影響，需要通過(guò)對(duì)膨脹劑化學(xué)成分的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。 </p><p>　　超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制理論 </

15、p><p>　　大量的工程和亞微觀研究都證明了混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋是不可避免的，只能通過(guò)科學(xué)的方法進(jìn)行裂紋尺寸的控制，同時(shí)確定裂紋存在的安全系數(shù)。這些研究統(tǒng)稱(chēng)為“建筑物的裂紋控制。” </p><p>　　根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般工業(yè)用民用建筑寬度小于0.05mm的裂紋對(duì)防水、防腐、承重都沒(méi)有明顯危害。通?？梢约俣鸭y小于0.05mm的建筑物就是無(wú)裂紋建筑物。無(wú)裂紋建筑物設(shè)計(jì)就是裂紋尺寸小于0.05

16、mm的建筑物。 </p><p>　　工程實(shí)際中結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的裂紋，固結(jié)構(gòu)變形造成的約占80%，外載荷造成的裂紋約有20%。所以，混凝土變形造成的裂紋是裂紋產(chǎn)生原因中最重要的因素。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不僅僅要進(jìn)行好結(jié)構(gòu)的受力分析，還要控制混凝土的變形量，避免產(chǎn)生有害裂縫。 </p><p>　　混凝土外加劑在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中的使用 </p><p>　　超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土施工方案基

17、本同普通混凝土施工一致。但是超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)的收縮路很大，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)于裂紋敏感度更大因此必須加入膨脹劑來(lái)控制裂紋尺寸。 </p><p>　　膨脹劑必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格方可使用,在14d的限制膨脹率E2要能達(dá)到(2~4)x10-4,防止以次充好。 </p><p>　　摻膨脹劑的混凝土膨脹值和應(yīng)力值應(yīng)該隨著水泥用量的增大而增大。補(bǔ)償收縮混凝土單位膠凝材料用量不宜小于300kg/

18、m3. </p><p>　　施工過(guò)程嚴(yán)格控制水灰比，不能過(guò)大，否則會(huì)降低混凝土強(qiáng)度且增加干縮比。夏季施工要降低入模溫度。 </p><p>　　膨脹劑和水泥混合后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，拌合的時(shí)間越長(zhǎng)，塑性膨脹量越大，有效膨脹率越小。在設(shè)計(jì)施工時(shí)要考慮運(yùn)輸距離不能太遠(yuǎn)。 </p><p>　　摻外加劑的混凝土澆筑之后，由于補(bǔ)償收縮混凝土泌水性好，表面水分蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生

19、水化熱消耗大量水，水分無(wú)法遷移，表面缺水容易形成早期塑性干縮細(xì)裂紋。在早期一定要注意保濕保養(yǎng)。墻體不保水的結(jié)構(gòu)拆模之前更應(yīng)該注意保護(hù)，可采用多孔淋水管進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。澆筑過(guò)程中由于拌合物粘稠，有配筋支撐的地方沉降慢，沒(méi)有的地方快，造成不均勻沉降，容易在沿著配筋方向產(chǎn)生裂紋，需要對(duì)混凝土進(jìn)行多次振搗。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)： </b></p><p>　　混凝

20、土超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的建設(shè)對(duì)混凝土的強(qiáng)度提出了更高的要求，為了滿(mǎn)足超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)建設(shè)的需要，進(jìn)行混凝土配置時(shí)需要加入膨脹劑、減水劑等外加劑進(jìn)行改性，使混凝土能夠滿(mǎn)足使用要求。經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)可以表明，混凝土外加劑的使用為超長(zhǎng)建筑的建設(shè)提供了可能，合理正確的應(yīng)用使超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)得以建成。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 莫祥銀,許刊辛,唐明述.混凝

21、土外加劑現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].精細(xì)化工,2004,21(Zl):17-20. </p><p>　　[2] 馬軼.淺談混凝土外加劑[J].山西建筑.2004.30（16）. </p><p>　　[3] 陳建奎編.混凝土外加劑的原理與應(yīng)用[M].中國(guó)計(jì)劃出版社. </p><p>　　[4] 陳軍超,蔡其全,李萍,宋明健.混凝土外加劑的應(yīng)用與發(fā)展方向探析[J].科技