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淺談混凝土與混凝土外加劑
摘要：混凝土是由膠凝材料、粗骨料、細骨料和水按適當的比例配合、拌合制成的混合物，經硬化后形成的人造石材。本文對土木工程行業中混凝土的運用，影響混凝土強度和工作性能因素進行了綜述，指出了混凝土的優點與存在的弊端；混凝土作為重要的建筑材料，改進它引用摻入外加劑，文章同時對外加劑中的減水劑對混凝土的反應原理，添加減水劑對混凝土的有效作用進行了闡述；對現在使用較多的聚羧酸高效減水劑進行。
1、混凝土的優點及其存在的弊端
1.1混凝土的優點
普通混凝土在土木工程中與其他的材料，如鋼筋、木材相比有許多優點:原材料豐富，造價低，可以就地取材；在施工用途和工藝上的不同，可以配制成不同工作性能、強度等級的混凝土。由于混凝土在凝結過程中有良好的可塑性，可以將其澆筑成不同形狀、尺寸的構造物或者預制構件；鋼筋與混凝土也有著很好的共同工作性能，混凝土凝結后與鋼筋有著較高的握裹力，混凝土包裹鋼筋也能很好的防止鋼筋的銹蝕，應用廣泛于工程中。
1.2混凝土的不足
混凝土的抗拉能力比較低，拉壓強度比小，受拉時容易產生脆性破壞，容易產生裂縫，自重大，耐久性不夠，混凝土在自然環境、使用環境及自身內部因素作用下，混凝土工作性能容易發生劣化，這些也是混凝土需要面對和解決的問題。
1.3影響混凝土的因素
1.3.1內在因素
在普通混凝土中，一般以砂子作為細骨料，石子作為粗骨料，其它的為水泥漿和少量殘余的空氣。在混凝土中水泥漿在砂石顆粒中起著潤滑作用，使混凝土有著一定的流動性，水泥漿多，混凝土流動性大，就會呈現塑性狀態，水泥漿少時，混凝土就呈現干硬狀態，流動性較小。水泥作為膠凝材料，選取時按照不同的施工工藝和施工環境，選取合適的水泥種類很重要，一般土木工程中的水泥可以選用通用水泥（硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和符合硅酸鹽水泥），選用合適的水泥等級和水泥種類，能更好的滿足施工、節省水泥、降低成本、保證混凝土強度和工作性能。
砂石在混凝土中主要是起到骨架作用，混凝土要求骨料具有良好的顆粒級配和砂石比例（砂率），減小孔隙率，選用合理的砂率使混凝土在水泥用量、水灰比和用水量相同的條件下，坍落度達到較大（圖1）；混凝土要求骨料表面干凈，選用較低含塵量和泥塊含量的砂石材料，以保證集料與水泥漿更好的粘接；粗細集料有害物質含量低，還可以保證混凝土的耐久性；集料具有足夠強度和堅固性，可以保證充分的骨架和傳力作用。良好的集料選取可以降低混凝土的水化過程中的水化熱，減小硬化過程中產生收縮，抑制裂縫擴展。
所以，混凝土前期設計中水泥種類、砂石種類、用水量、水灰比、砂率等因素選用合理，可以有效的控制混凝土拌制時的和易性和提高混凝土強度。
1.3.2外在因素
(1)施工中的攪拌和搗實方法選取：機械攪拌比人為攪拌效率高，還可以使混凝土攪拌更均勻，在拌制低流動性的混凝土時更能體現。混凝土如果攪拌不均勻，在硬化后會出現強度低，強度不均勻。施工中的機械振搗亦比人工振搗振搗后更密實，也可以更好的拍出混凝土中的一些氣泡，但是流動性過大的混凝土采用機械振搗的效果不明顯，還可能出現過振的現象。
(2)養護條件：養護條件不同，對混凝土強度影響非常大，在施工完成以后，合理的養護和正確的養護方法很重要。在混凝土養護時，要保證足夠的養護濕度和適當的溫度。合理的養護溫度可以是混凝土更好的完成水化，達到強度。當混凝土養護過程中濕度不合理，濕度太低，會使混凝土水化過程中的水分蒸發，使水化減慢，可能還會引起干縮裂縫。
2、混凝土外加劑在混凝土中的運用
2.1外加劑的運用
影響混凝土的因素很多，而新結構、新工藝的發展，要求混凝土具有調凝、降低水化熱、大流動度、早強、高強、輕質和高耐久性等性能，很多施工要求制備能耗低、成本低、適于快速施工的混凝土。這就要求更多的方法來適應施工要求，快速有效的方法就是添加外加劑。混凝土外加劑能在混凝土拌制過程中摻入，能改善混凝土的性能，摻量一般不高于膠凝材料質量的5%。
混凝土外加劑的摻量雖然很小，但是能顯著的改善混凝土的某些性能，如改善和易性，提高強度、抗滲性、抗凍性，調節凝結時間和硬化速度，降低拌合水量等。所以采用外加劑現在已經成為提高混凝土質量，改善施工性能，節約原材料，縮短施工工期，降低成本及其他特殊施工要求的重要途徑。
混凝土外加劑按其主要功能可分為以下4類：改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，改善混凝土耐久性的外加劑，改善混凝土其他性能的外加劑。
常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復合性的外加劑,如緩凝減水劑或緩凝高效減水劑、早強減水劑、引氣減水劑。
1.1混凝土的優點
普通混凝土在土木工程中與其他的材料，如鋼筋、木材相比有許多優點:原材料豐富，造價低，可以就地取材；在施工用途和工藝上的不同，可以配制成不同工作性能、強度等級的混凝土。由于混凝土在凝結過程中有良好的可塑性，可以將其澆筑成不同形狀、尺寸的構造物或者預制構件；鋼筋與混凝土也有著很好的共同工作性能，混凝土凝結后與鋼筋有著較高的握裹力，混凝土包裹鋼筋也能很好的防止鋼筋的銹蝕，應用廣泛于工程中。
1.2混凝土的不足
混凝土的抗拉能力比較低，拉壓強度比小，受拉時容易產生脆性破壞，容易產生裂縫，自重大，耐久性不夠，混凝土在自然環境、使用環境及自身內部因素作用下，混凝土工作性能容易發生劣化，這些也是混凝土需要面對和解決的問題。
1.3影響混凝土的因素
1.3.1內在因素
在普通混凝土中，一般以砂子作為細骨料，石子作為粗骨料，其它的為水泥漿和少量殘余的空氣。在混凝土中水泥漿在砂石顆粒中起著潤滑作用，使混凝土有著一定的流動性，水泥漿多，混凝土流動性大，就會呈現塑性狀態，水泥漿少時，混凝土就呈現干硬狀態，流動性較小。水泥作為膠凝材料，選取時按照不同的施工工藝和施工環境，選取合適的水泥種類很重要，一般土木工程中的水泥可以選用通用水泥（硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和符合硅酸鹽水泥），選用合適的水泥等級和水泥種類，能更好的滿足施工、節省水泥、降低成本、保證混凝土強度和工作性能。
砂石在混凝土中主要是起到骨架作用，混凝土要求骨料具有良好的顆粒級配和砂石比例（砂率），減小孔隙率，選用合理的砂率使混凝土在水泥用量、水灰比和用水量相同的條件下，坍落度達到較大（圖1）；混凝土要求骨料表面干凈，選用較低含塵量和泥塊含量的砂石材料，以保證集料與水泥漿更好的粘接；粗細集料有害物質含量低，還可以保證混凝土的耐久性；集料具有足夠強度和堅固性，可以保證充分的骨架和傳力作用。良好的集料選取可以降低混凝土的水化過程中的水化熱，減小硬化過程中產生收縮，抑制裂縫擴展。
所以，混凝土前期設計中水泥種類、砂石種類、用水量、水灰比、砂率等因素選用合理，可以有效的控制混凝土拌制時的和易性和提高混凝土強度。
1.3.2外在因素
(1)施工中的攪拌和搗實方法選取：機械攪拌比人為攪拌效率高，還可以使混凝土攪拌更均勻，在拌制低流動性的混凝土時更能體現。混凝土如果攪拌不均勻，在硬化后會出現強度低，強度不均勻。施工中的機械振搗亦比人工振搗振搗后更密實，也可以更好的拍出混凝土中的一些氣泡，但是流動性過大的混凝土采用機械振搗的效果不明顯，還可能出現過振的現象。
(2)養護條件：養護條件不同，對混凝土強度影響非常大，在施工完成以后，合理的養護和正確的養護方法很重要。在混凝土養護時，要保證足夠的養護濕度和適當的溫度。合理的養護溫度可以是混凝土更好的完成水化，達到強度。當混凝土養護過程中濕度不合理，濕度太低，會使混凝土水化過程中的水分蒸發，使水化減慢，可能還會引起干縮裂縫。
2、混凝土外加劑在混凝土中的運用
2.1外加劑的運用
影響混凝土的因素很多，而新結構、新工藝的發展，要求混凝土具有調凝、降低水化熱、大流動度、早強、高強、輕質和高耐久性等性能，很多施工要求制備能耗低、成本低、適于快速施工的混凝土。這就要求更多的方法來適應施工要求，快速有效的方法就是添加外加劑。混凝土外加劑能在混凝土拌制過程中摻入，能改善混凝土的性能，摻量一般不高于膠凝材料質量的5%。
混凝土外加劑的摻量雖然很小，但是能顯著的改善混凝土的某些性能，如改善和易性，提高強度、抗滲性、抗凍性，調節凝結時間和硬化速度，降低拌合水量等。所以采用外加劑現在已經成為提高混凝土質量，改善施工性能，節約原材料，縮短施工工期，降低成本及其他特殊施工要求的重要途徑。
混凝土外加劑按其主要功能可分為以下4類：改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，改善混凝土耐久性的外加劑，改善混凝土其他性能的外加劑。
常用的外加劑種類主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑以及各種復合性的外加劑,如緩凝減水劑或緩凝高效減水劑、早強減水劑、引氣減水劑。
