公路工程水泥混凝土常用外加劑應用技術

摘　要: 主要介紹了《公路工程混凝土外加劑》(JT／T 523- 2004) 和2006 年交通部新頒布的《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南》中減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑的品種、適用范圍、性能要求等, 及其在公路水泥混凝土路面工程中的應用技術。

關鍵詞: 公路工程; 水泥混凝土; 減水劑; 引氣劑; 緩凝劑; 早強劑

　　近代水泥混凝土外加劑的發(fā)展有60 多年的發(fā)展歷史。美國、英國、日本等在20 世紀30 年代初, 開始在公路、隧道、地下工程中使用外加劑。我國研究和使用水泥混凝土外加劑的工作始于20 世紀50 年代。進入20 世紀80 年代, 隨著改革開放、經(jīng)濟發(fā)展, 外加劑的生產(chǎn)和應用發(fā)展迅速。當今, 水泥混凝土外加劑已成為水泥混凝土的第五組分, 其廣泛應用被視為水泥混凝土技術發(fā)展史上的第三次重大技術進步。

　　我國公路水泥混凝土工程建設規(guī)模很大, 外加劑的使用也非常廣泛, 尤其在一些技術難度大、質(zhì)量要求高的橋、涵、隧道和路面工程的結構水泥混凝土中。外加劑的加入是為了改善水泥混凝土的性能, 然而, 由于外加劑的使用不當而導致水泥混凝土路面及橋涵結構的質(zhì)量事故屢有發(fā)生, 嚴重影響了公路工程的建設和質(zhì)量。在公路水泥混凝土結構工程建設中, 廣大工程技術人員對于力學及結構問題很清楚, 但遇到如水泥混凝土化學外加劑問題, 往往感到力不從心, 使用外加劑后, 心中沒底, 不踏實, 不放心。而隨著公路建設技術的不斷進步, 對水泥混凝土的要求也越來越高, 不僅要求水泥混凝土可調(diào)凝、早強、高強、低水化熱、大流動性、輕質(zhì)、高密實和高耐久性,而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護簡便, 等等。

　　一般而言, 當水泥混凝土抗壓強度大于30M Pa、抗折強度大于510M Pa 時, 不使用外加劑制作就有困難了。例如, 滑模攤鋪水泥混凝土路面要求施工抗折強度達到≥515M Pa, 非使用外加劑不可。橋梁工程的大跨度結構, 如預應力梁、板、柱等, 不使用摻加化學外加劑的水泥混凝土, 就無法達到預應力結構所要求的較高強度等級、較輕質(zhì)量和長期耐久性; 橋梁工程的下部大體積水泥混凝土結構, 不同時使用外加劑和摻合料, 就無法實現(xiàn)對溫度裂縫的有效控制, 也無法達到所要求的(泵送) 工作性。又譬如, 特大型橋梁工程或鋼管混凝土拱橋中經(jīng)常使用的泵送水泥混凝土, 如果沒有外加劑也根本無法實現(xiàn)泵送施工工藝。箱形、梯形預應力梁板澆筑和涵管等制品的預制生產(chǎn), 也離不開外加劑。在我國“三北”地區(qū)的水泥混凝土路面和橋涵工程, 均要求具有抗凍性和抗鹽凍性, 沒有引氣劑、阻銹劑和防凍劑等的使用,公路水泥混凝土結構抵抗冰凍和鹽凍的耐久性技術要求根本無法滿足。

　　為達到這些目的, 作為水泥混凝土中的第五組分——水泥混凝土外加劑起著不可或缺的作用。使用外加劑的普及程度是衡量一個國家水泥混凝土技術水平高低的重要標志。水泥混凝土工程中使用外加劑與摻合料的“雙摻技術”是現(xiàn)代高性能水泥混凝土工程中的“高新技術”。因此, 必須根據(jù)公路工程水泥混凝土的使用要求, 合理選擇和正確使用各類外加劑, 使之在摻入水泥混凝土中能改善其性能, 制定一部公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料的應用技術指南是十分必要的、必不可少的, 這能使水泥混凝土工程在設計、施工、監(jiān)理、監(jiān)督各環(huán)節(jié)均有章可循,

　　目的在于有效地提高和保障公路水泥混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土結構工程的質(zhì)量。關于摻合料的應用技術, 將在其他文章中專門介紹。

　　本文主要是介紹《公路工程混凝土外加劑》(JT／T 523- 2004) 及交通部新發(fā)布的中華人民共和國行業(yè)標準《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南》(以下簡稱指南) 中減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑等常用外加劑, 在公路水泥混凝土工程中的應用技術, 目的是滿足廣大科技人員對指南的內(nèi)容、實質(zhì)及其技術依據(jù)盡快了解, 盡量避免因外加劑的使用不當而造成損失, 提高公路工程的建設質(zhì)量。

1　外加劑的主要品種、適用范圍及其性能指標

1．1　主要品種

　　目前, 由于我國外加劑廠家以保護知識產(chǎn)權為名, 其外加劑的主要化學成份和配方保密, 為工程上的使用帶來了極大的混亂和困難, 造成了不應有的工程事故和返工。為了避免此類事件的發(fā)生, 規(guī)定:配方可以保密, 但使用者必需知道外加劑的主導化學成份。本文主要介紹了減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑等幾種常用的外加劑, 主要品種見表1。

　　注: 表中未提到的減水劑品種, 需經(jīng)過充分試驗研究或?qū)＜艺撟C后才可使用。

　　公路水泥混凝土工程所選定的各種外加劑品種和主要化合物應符合表1 的規(guī)定, 表1 中沒有規(guī)定的外加劑品種需經(jīng)過充分試驗研究或?qū)＜艺撟C后才可使用。

1．2　適用范圍

　　減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑在公路水泥混凝土工程中的適用范圍見表2。

1．3　性能指標

　　由于實際工程中發(fā)現(xiàn)不少外加劑的合格品實際上是不合格品, 損害了公路水泥混凝土動載結構工程質(zhì)量和長期使用特性, 因此,《公路工程混凝土外加劑》(JT／T 523- 2004) 規(guī)定, 用于所有等級公路水泥混凝土結構工程的減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑質(zhì)量必須滿足《混凝土外加劑》(GB 8076 -1997) 一等品的各項技術指標。具體指標見“《公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南》編制介紹”文章中表3。該文章中表3 還將高效減水劑的減水率由12% 提高到15% , 引氣型減水劑的減水率由10% 提高到12%。

　　針對公路水泥混凝土結構特點, 薄壁結構水泥混凝土的抗裂問題始終是困擾公路行業(yè)的一大難題。《混凝土外加劑》(GB 8076- 1997) 中規(guī)定的135%的28 d 收縮率比對于公路薄壁結構過大, 正所謂不用外加劑不裂、一用就裂。因此, 針對這項技術指標, 指南規(guī)定凡摻有引氣劑與引氣型減水劑的28 d收縮率比≤120%; 早強劑與早強型減水劑的28 d收縮率比≤130% (早強型外加劑實測的28 d收縮率比做不到125% ) ; 其他外加劑的28 d 收縮率比≤125%。在實際工程中, 我們使用最好的外加劑僅有108% 的28 d 收縮率比, 一般為115% 左右, 最大的不大于120% , 只有這樣才可能有效地保證薄壁水泥混凝土結構在施工期間不干縮開裂。應當指出的是,盡管外加劑有增大干縮導致水泥混凝土開裂的趨勢, 但其僅僅是結構開裂的眾多原因之一, 并非所有的薄壁結構開裂都是由外加劑引起的。外加劑的有利方面很多, 只要外加劑造成的收縮足夠小, 再加上抗裂的水泥混凝土配合比設計、積極有效的保濕養(yǎng)生措施等, 就能夠防治和控制薄壁水泥混凝土結構在施工期間的早期開裂。

　　鑒于公路水泥混凝土結構抗凍問題的重要性,規(guī)定引氣劑和復合引氣劑的外加劑凍融循環(huán)次數(shù)不小于200 次, 其他外加劑的凍融循環(huán)次數(shù)不小于100次?！豆饭こ袒炷镣饧觿?JT／T 523- 2004) 此項規(guī)定比《混凝土外加劑》(GB 8076- 1997) 中的規(guī)定要嚴格, 與《水工混凝土外加劑技術規(guī)程》(DL／T5100- 1999) 規(guī)定相同。

2　施工應用技術

2．1　原材料技術要求

　　摻入外加劑的公路工程各種水泥混凝土結構所用原材料, 即水泥、砂、石、水, 除有特殊要求以外, 均應符合現(xiàn)行國家和行業(yè)的公路工程水泥混凝土結構原材料標準、規(guī)范和規(guī)程的相應規(guī)定。

2．2　產(chǎn)品準入條件

　　各類外加劑產(chǎn)品供應商除應向建設、施工和監(jiān)理單位的(中心) 實驗室提供足夠水泥混凝土室內(nèi)配合比、性能檢驗的試驗樣品及質(zhì)量復檢樣品外, 還應提供下述文件:

　　(1) 各產(chǎn)品質(zhì)量說明書, 說明產(chǎn)品主要的化合物、廠家自檢的水泥混凝土基本物理力學性能、推薦摻量的范圍等;

　　(2) 省部、地廳級質(zhì)檢單位或外加劑檢驗機構提供的產(chǎn)品準入證明, 或摻外加劑水泥混凝土的性能報告;

　　(3) 省部、地廳級提供的新產(chǎn)品鑒定證書或國家、省專利局提供的新產(chǎn)品專利證書;

　　(4) 省部、地廳級質(zhì)檢單位或外加劑檢驗機構提供的產(chǎn)品勻質(zhì)性檢測報告;

　　(5) 產(chǎn)品工程應用實例(必要時) ;

　　(6) 產(chǎn)品供貨保證性文件(大型工程)。高速公路、一級公路、二級公路的路面、橋面, 各等級公路中的特大、大、中型橋梁, 以及隧道主體結構, 在使用外加劑時, 必須提供檢驗及復檢樣品, 并具備上述所有文件, 方可使用。

2．3　適應性檢驗

　　各種公路水泥混凝土結構工程使用的外加劑品種, 必須首先進行外加劑與水泥的適應性檢驗, 不適應的外加劑不得使用, 否則需調(diào)換為適應的外加劑品種或使用與外加劑相適應的水泥。其檢測方法見指南附錄D。當工程所用水泥混凝土中水泥的品種、強度、等級、生產(chǎn)廠變動, 或水泥混凝土性能出現(xiàn)變化時, 應重新檢驗外加劑對水泥的適應性。

2．4　技術經(jīng)濟優(yōu)選

　　工程在確定使用某種外加劑產(chǎn)品時, 應在滿足外加劑使用的主要目的前提下, 使用施工原材料制作試件, 通過不少于3 種外加劑產(chǎn)品的性能對比試驗, 在技術指標滿足指南相應品種外加劑的規(guī)定后,選用最優(yōu)或較優(yōu)者。經(jīng)濟性應選擇價格(單位水泥用量×實際摻量×單價= 外加劑價格) 最低者或較低者。經(jīng)技術經(jīng)濟綜合比較, 按性能價格比最優(yōu)的原則選用外加劑產(chǎn)品, 并通過招投標確定一種為使用產(chǎn)品, 一種為備用產(chǎn)品。

2．5　溶液配制

　　可溶解的外加劑應提前1 d 配制成均勻一致的溶液(特殊外加劑允許以粉劑摻入, 但應適當延長攪拌時間) , 通過攪拌機(樓) 的計量裝置摻入水泥混凝土中。不同劑種的外加劑復合使用時, 應檢驗其可共溶性及其對水泥混凝土性能的影響, 滿足要求后, 方可使用。

2．6　取樣及質(zhì)檢

　　(1) 批量和取樣要求: 運到工地的外加劑產(chǎn)品,每20 t 為一批, 總量不足20 t 亦為一批; 每一批應于16 個不同點取樣, 每點取樣250 g, 共4 000 g。將試樣充分混合均勻, 用4 分法分為4 等份, 其中一份做試驗檢驗; 一份密封保存3 年, 以備有疑問時, 交國家規(guī)定的檢驗機構進行復檢或仲裁。

　　(2) 全面質(zhì)量和性能檢驗: 全面性能檢驗的試驗項目及所需數(shù)量見表3 的規(guī)定, 試驗結果應符合該種外加劑的性能要求, 達到外加劑一等品質(zhì)量指標。使用外加劑的水泥混凝土路面、貧水泥混凝土基層每單位工程(5～ 10 km ) 或每標段, 使用外加劑的特大、大、中型橋梁、互通立交和隧道工程每一分項工程, 使用外加劑的每一處大、中型水泥混凝土擋土墻, 使用外加劑的每座小橋涵、通道, 均不得少于一次全面質(zhì)量和性能檢驗。

2．7　施工過程中的質(zhì)量檢驗

　　(1) 入庫檢驗: 同廠家同品種批量5 t 或一車為

　　注: (1) 試驗時, 檢驗一種外加劑的2 批水泥混凝土應在同一天內(nèi)完成; (2) 試驗齡期參照指南中表41112 試驗項目欄; (3) 抗凍等級欄中(6塊) 僅用于檢驗防凍劑, 抗壓強度比欄中(9 塊) 僅用于防凍劑。一批; 應檢驗項目包括粉狀外加劑的細度和含水量、液體外加劑的密度和pH 值, 外觀檢驗包括色澤均勻性、有無沉淀、表面結皮或內(nèi)部結塊; 并應有外加劑質(zhì)量一等品檢驗合格證書、廠家和生產(chǎn)日期等。外加劑滿足要求后方可入庫。

　　(2) 儲存: 外加劑應分類存放在專用倉庫或固定的場所妥善保管, 并設明顯標志, 以便于檢查和提貨為原則。

　　(3) 施工單位自檢驗: 批量5 t 或一車為一批; 檢驗項目包括粉狀外加劑不溶物含量或含水量、烘干法檢測液體外加劑含固量、外加劑加入攪拌機時溶液濃度的pH 值、水泥凈漿流動度和砂漿減水率的其中一項、粉狀外加劑每500 kg 一批檢驗細度、每一桶或100 kg 液體外加劑應使用比重計測濃度; 檢測結果應符合廠家提供的該產(chǎn)品檢驗合格證書中的數(shù)據(jù)。

　　(4) 監(jiān)理抽檢: 每20 t 為一批, 或水泥混凝土路面每一單位工程和其他公路水泥混凝土結構每一分項工程中, 應按施工單位自檢要求頻率的25% 抽檢,并至少抽檢一次。

2．8　外加劑使用單位拒絕驗收和退貨的依據(jù)

　　(1) 在規(guī)定的存放條件和有效期限內(nèi), 經(jīng)抽檢或復驗發(fā)現(xiàn)外加劑的性能或勻質(zhì)性指標不滿足出廠文件要求。

　　(2) 包裝不合格, 質(zhì)量、體積差異大于2% (粉狀外加劑隨機稱取10 包, 液體外加劑隨機量取5 桶,稱、量取平均值)。

　　(3) 無出廠合格證等技術文件或文件不全, 或?qū)嵨锲焚|(zhì)與出廠文件不符。

3　常用外加劑施工應用技術

3．1　減水劑

　　(1) 普通減水劑、高效減水劑在施工應用之前應檢驗pH 值、密度(或細度)、減水率, 符合要求后才可使用。

　　(2) 外加劑的最佳摻量是獲得最好的技術效果和經(jīng)濟效果的重要因素。普通減水劑、高效減水劑最佳摻量的確定, 必須滿足工程環(huán)境條件的設計強度、工作性、耐久性及經(jīng)濟性等性能要求, 根據(jù)供貨商提供的推薦摻量, 通過試配得到一個合理摻量。如高效減水劑摻量過大, 雖然不會引起強度下降, 但會造成水泥混凝土嚴重泌水、水泥漿大量流失, 導致密實度不足從而影響強度。

　　(3) 減水劑應配制成均勻的溶液。外加劑沉淀的有害作用與外加劑摻量超大是相同的, 在實際工程中曾出現(xiàn)攪拌樓外加劑吸管直接吸取了含有高效緩凝型減水劑溶液的事故, 造成了水泥混凝土結構3 d以上不凝結、28 d 強度嚴重不足的情況發(fā)生。因此,必須每天清除溶液中未能溶解的固體沉淀物。

　　(4) 根據(jù)工程的需要, 普通減水劑和高效減水劑可與其他外加劑復配使用。但是, 必須注意2 種單獨可溶解的外加劑, 可否混溶在一起不發(fā)生絮凝、沉淀、揮發(fā)等現(xiàn)象, 否則, 各自功能將削弱或抵消。所以, 不能共混的外加劑不能強行復配在同一溶液中使用, 如非使用不可, 應單獨配制溶液分別加入水泥混凝土中攪拌。

　　(5) 為了解決熱天(溫度≥25℃) 施工時摻入高效減水劑水泥混凝土的坍落度損失問題, 可采取以下措施: 在高效減水劑中摻入與水泥相適應的緩凝劑、高溫緩凝劑、保塑劑或緩凝型減水劑以減少坍落度損失, 這是應用較廣泛、也是最有效的方法; 用攪拌車或罐車運輸水泥混凝土時, 在澆筑現(xiàn)場可二次加入高效減水劑, 經(jīng)快速攪拌均勻后出料, 不得多加水, 并快速完成澆筑、振搗、飾面等; 使用緩凝型的高效減水劑。

　　(6) 養(yǎng)生環(huán)節(jié)是保證水泥混凝土結構不產(chǎn)生開裂和微裂縫的關鍵環(huán)節(jié), 因此, 摻普通減水劑、高效減水劑的公路工程水泥混凝土結構, 應加強并盡早進行保溫保濕養(yǎng)生。不同氣溫養(yǎng)生時間應符合表4的規(guī)定。

表4　摻普通減水劑、高效減水劑的公路工程

水泥混凝土結構不同氣溫的養(yǎng)生天數(shù)

　　(7) 摻普通減水劑的水泥混凝土構件不適宜用于蒸養(yǎng); 摻緩凝型減水劑的水泥混凝土構件必須保證靜停一段時間后, 使水泥混凝土形成一定的結構強度才可蒸養(yǎng)。否則, 蒸養(yǎng)后的水泥混凝土很容易產(chǎn)生微裂縫、表面疏松、起鼓、腫脹等現(xiàn)象。摻高效減水劑的水泥混凝土可用蒸養(yǎng)養(yǎng)護。對于公路工程水泥混凝土而言, 使用溫度不大于100℃的常壓養(yǎng)護已足夠。

　　(8) 對于公路橋梁等工程的預應力混凝土結構或構件而言, 其設計強度和等級較高, 幾乎沒有不采用外加劑的, 高效減水劑使用得很普遍。由于其放張后應力集中最大的梁端會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象, 因此, 無論采用先張法、后張法或預應力與非預應力的組合結構, 其張拉、放張和孔道灌漿技術等施工細節(jié)都應處理好; 后張法的孔道漿體灌不滿或不密實是目前造成預應力結構返工和浪費最多、最大的原因。摻高效減水劑的公路工程預應力鋼筋混凝土結構或構件在張拉、放張時, 其工藝必須通過試驗來確定。

3．2　引氣劑

　　(1) 引氣劑應選用表面張力降低值大、水泥稀漿中起泡容量多而細密、泡沫穩(wěn)定時間長、不溶殘渣少的產(chǎn)品。搖泡試驗宜在水泥稀漿中進行, 原因是在水泥稀漿中的氣泡特性與水泥混凝土中的比較相近。

　　(2) 路面、橋面引氣水泥混凝土含氣量及其允許誤差, 根據(jù)粗集料最大粒徑、有無抗凍性要求、有無抗鹽凍性要求等情況, 應滿足表5 的推薦值。

表5　路面和橋面水泥混凝土適宜含氣量推薦值%

　　(3) 使用引氣劑可以有效提高水泥混凝土的彎拉強度及抗拉強度, 減少干縮和溫度收縮變形量, 改善結構抗裂性, 同時提高了水泥混凝土的抗?jié)B性。因此規(guī)定: 淡水、海水、鹽堿水位變動區(qū), 嚴寒和寒冷地區(qū)處在淡水、地下水凍區(qū)內(nèi), 地處海水、海風環(huán)境(離海岸線10 km 范圍內(nèi))、鹽堿水水位變動區(qū), 冬季需灑除冰鹽、有高抗(鹽) 凍性要求的公路工程水泥混凝土結構, 應在水泥混凝土中摻用引氣型復合高效減水劑。其摻量應根據(jù)水泥混凝土的含氣量要求、通過試驗確定, 引氣劑的摻量通過攪拌機口含氣量檢測結果反向控制。含氣量及其允許誤差, 應滿足表6的規(guī)定。當其有60 d 以上齡期方遭遇冰凍或鹽凍的, 在摻引氣型(高效) 減水劑的同時, 宜加入符合要求的粉煤灰、硅灰、磨細礦渣和膨脹劑, 可提高水泥混凝土的密實度和抗?jié)B性。

　　(4) 針對負溫水泥混凝土施工時改善早期抗凍性措施可以從2 個方面著手: 一是加快早期水泥水化, 使水泥混凝土盡快達到早期臨界強度, 如可使用早強劑、減水劑、防凍劑; 二是摻入引氣劑, 緩解凍脹所產(chǎn)生的壓力。綜合考慮, 冬季日平均氣溫低于- 5℃或極限最低氣溫低于- 10℃地區(qū)施工的公路水泥混凝土及鋼筋混凝土結構和構件, 宜摻用引氣劑或引氣型減水劑、引氣型高效減水劑、引氣型(早強、防凍) 高效減水劑。其摻量應根據(jù)水泥混凝土的含氣量要求, 通過試驗確定。含氣量應按表6 中抗冰凍要求的含氣量控制。

　　(5) 公路工程水泥混凝土配合比計算時, 應計入所摻引氣劑產(chǎn)生含氣量占的體積, 或考慮含氣量對容重的影響, 但水泥用量不得減少; 其砂率可比不摻引氣劑時降低2%～ 3%。

　　(6) 引氣劑的摻量與其他外加劑相比非常小, 如松香類和烷基芳烴磺酸鹽類的引氣劑摻量僅有1／10 000左右; 皂角類或甜菜堿類的引氣劑摻量也不超過013%～ 014%。因此, 引氣型外加劑應以溶液稀釋摻入水泥混凝土中, 溶液中的水量應從拌和水量中扣除。低溫下不易溶解的引氣劑可使用溫水充分溶解后使用。

　　(7) 引氣劑、引氣型減水劑、引氣型高效減水劑可根據(jù)公路工程要求及環(huán)境氣溫與(高溫) 緩凝劑、早強劑、防凍劑等復合使用, 配制溶液時, 如產(chǎn)生絮凝或沉淀現(xiàn)象, 不得混溶, 應分別配制溶液, 并分別加入攪拌機內(nèi)。

　　(8) 當原材料、配合比、攪拌時間、運輸距離、氣溫等條件變化時, 應微調(diào)引氣劑、引氣型減水劑、引氣型高效減水劑和引氣緩凝型高效減水劑的摻量,保證水泥混凝土結構含氣量基本不變化。不得大幅度調(diào)整摻量, 嚴禁摻量出錯, 始終應保持新拌水泥混凝土具備良好的施工可操作性能, 達到所要求的密實度及外觀質(zhì)量。

　　(9) 新拌水泥混凝土的含氣量, 應在攪拌機(樓)口取樣進行現(xiàn)場檢測, 并應考慮在運輸和振搗過程中的損失。對水泥混凝土路面工程應每半天測2 次,其他公路水泥混凝土結構或構件應每20 m 3 檢測一次。

　　(10) 引氣水泥混凝土結構抗凍性的評價應采用鉆芯取一定深度的切片, 用氣孔顯微鏡測定硬化水泥混凝土的上下2 個表面的平均氣泡間距系數(shù), 其最大值不宜超過表7 給定的數(shù)值。

　　注: (1) 最大平均氣泡間距系數(shù)為鉆芯測定深度范圍內(nèi)用氣孔顯微鏡測定的上下2 個表面的平均值; (2) 現(xiàn)場取芯法測定水泥混凝土抗凍性的試驗方法見《公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范》(JTG F30- 2003) 附錄F。

　　(11) 摻用引氣劑、引氣型減水劑、引氣型高效減水劑和引氣緩凝型高效減水劑的水泥混凝土, 必須采用機械攪拌, 裝料量均不宜超過額定容量的85%;攪拌時間宜比普通水泥混凝土延長10～ 20 s。運輸和澆筑時間不宜過長。采用插入式振搗時, 振搗時間不宜超過20～ 30 s。對橋梁、涵洞、隧道復雜形狀或鋼筋密布的水泥混凝土結構和構件, 保證密實度的振搗時間可適當延長, 但不宜超過45 s。

3．3　緩凝劑

　　(1) 熱天施工、連續(xù)澆筑、泵送等特殊機械工藝下的施工中必須使用緩凝型外加劑, 在施工前應檢驗與所用水泥在該氣溫下的適應性, 優(yōu)選其適用品種。適應性檢測方法見指南中附錄D。當水泥品種、強度、等級、生產(chǎn)廠變動或水泥混凝土性能出現(xiàn)變化時, 應重新檢驗緩凝劑對水泥的適應性。

　　(2) 緩凝型外加劑的最佳摻量應根據(jù)施工要求的水泥混凝土凝結時間、氣溫、強度等通過試驗確定。施工中, 當氣溫變化、運距和運輸時間變動時, 可微調(diào)其摻量, 應始終保持拌和物具備良好的施工可操作性, 并能達到密實度及外觀質(zhì)量要求。

　　(3) 緩凝型外加劑應以溶液與拌和水同時摻入拌和物中, 粉劑應提前1 d 在現(xiàn)場配好溶液, 并使其充分溶解, 攪拌均勻后使用。溶液中的緩凝型外加劑固體沉淀物, 必須每天清除一次。嚴禁使用分層或沉淀的緩凝型外加劑溶液拌制水泥混凝土。外加劑溶液中水量應從拌和加水量中扣除。

　　(4) 緩凝劑、緩凝型減水劑可與其他外加劑如引氣劑、泵送劑、高效減水劑、防水劑等外加劑復合使用。若復配在一種溶液中, 2 種化合物在混合溶液中發(fā)生了離子交換反應, 產(chǎn)生絮凝或沉淀現(xiàn)象, 導致了2 種或其中一種外加劑功能削弱乃至完全失效, 此時, 宜采用可混溶的外加劑品種。因條件限制, 非摻用不能混溶緩凝劑或其他外加劑不可時, 應分別配制溶液, 并分別加入攪拌機內(nèi)。

　　(5) 摻緩凝型外加劑的水泥混凝土保持在塑性的時間較長, 表面水蒸發(fā)時間較長, 當氣候炎熱及風力較大時, 應在觸干或變色時立即噴霧或噴灑養(yǎng)生劑保濕養(yǎng)生, 并應在終凝以后立即開始澆水養(yǎng)生。當氣溫較低時, 在保濕養(yǎng)生的同時, 應加強保溫養(yǎng)生,可覆蓋深色塑料薄膜和吸熱保溫材料。不同氣溫時的養(yǎng)生天數(shù)要求應比表4 的規(guī)定延長3～ 5 d, 氣溫在20 ℃以上時最少養(yǎng)生天數(shù)不應少于14 d。

3．4　早強劑

　　(1) 公路水泥混凝土工程常用早強劑摻量應符合表8 的規(guī)定。表8 中的早強劑為使用了多年, 并積累了一定使用經(jīng)驗的種類, 摻量為建議摻量, 最佳摻量應根據(jù)廠家推薦摻量并由試驗最終確定。

　　(2) 當摻入的早強劑的摻量大(達5% ) 或使用的早強劑的溶解度很小時, 全部拌和用水都不能將其溶解, 允許使用粉劑干摻。為了保持早強劑粉劑在水

泥混凝土中均勻分布, 規(guī)定在早強劑粉劑摻入水泥混凝土干料中時, 應先與水泥、骨料干拌, 基本均勻后再加水, 并延長加水后攪拌時間20～ 30 s。

　　(3) 各類早強劑中的含堿量折算為(N a2O +01658K2O ) 氧化鈉當量, 由早強劑帶入每m 3 水泥混凝土中的含堿量, 可參照表9 給出的常用無機鹽類早強劑每kg 含堿量乘以其每m 3 水泥混凝土外加劑用量(kg) 計算確定。

　　(4) 公路工程預應力鋼筋混凝土結構或構件在使用早強劑時, 其張拉、放張時間及程序等, 應按同時澆筑相同水泥混凝土制作和養(yǎng)生的試件抗壓強度確定。

　　(5) 使用早強劑的水泥混凝土結構應加強保溫保濕養(yǎng)生, 終凝后立即澆水養(yǎng)生, 應使用塑料薄膜覆蓋或噴灑養(yǎng)生劑, 低溫時應使用保溫材料覆蓋。相同氣溫時的養(yǎng)生天數(shù)可比表4 規(guī)定縮短3～ 5 d; 但低溫施工時, 最少養(yǎng)生天數(shù)不應少于5 d。

　　(6) 使用早強劑、早強型減水劑和早強型高效減水劑, 并有飾面要求的現(xiàn)澆水泥混凝土和蒸養(yǎng)水泥混凝土構件, 其養(yǎng)生要求應根據(jù)外加劑、水泥品種、澆筑溫度等條件通過試驗確定。硫酸鈉是早強劑的主要原料, 摻有硫酸鈉早強劑的水泥混凝土在蒸養(yǎng)及失水量較大時, 由于溶解于水泥混凝土水中的硫酸鈉隨水分蒸發(fā)向外擴散, 在水泥混凝土結構表面析晶, 表面會泛白, 這層白霜會影響表面裝飾層與底層的粘結。因此, 有飾面要求和蒸養(yǎng)的水泥混凝土構件應注意表面覆蓋, 避免水分大量蒸發(fā), 且要限制硫酸鈉摻量在1% 以內(nèi)。

4　結語

　　通過對減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑的品種、適用范圍, 以及在施工中的應用技術及其儲存、包裝和退貨時應注意問題的介紹, 希望廣大從事?lián)酵饧觿┧嗷炷潦┕さ募夹g人員及實驗檢測人員, 在施工過程中能依據(jù)指南中相關的技術要求, 盡量避免由于外加劑的使用失誤而給公路工程帶來損失,為提高公路水泥混凝土路面的建設質(zhì)量共同努力。

參考文獻:

　　[1]　交通部公路科學研究院. 公路工程水泥混凝土外加劑與摻合料應用技術指南[S ].

　　[2]　GB 8076- 1997, 混凝土外加劑[S ].

　　[3]　JTöT 523- 2004, 公路工程混凝土外加劑[S ].

　　[4]　GB 50119- 2003, 混凝土外加劑應用技術規(guī)范[S ].