香润林
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摘要：本文章主要对砼施工过程外掺剂的使用情况进行总结，重点从阻锈剂、减水剂还有超细粉3种外掺剂，对提高钢筋混凝土的抗腐性及其耐久性做进一步的分析。
关键词：钢筋混凝土；外掺剂；应用
一、概况
混凝土的外加剂主要是指在混凝土拌的过程中掺入的可以有效改善砼的性能的物质。其掺量正常情况下不大于水泥质量的5%。因为外加剂对混凝土性能的改善，所以它在工程中应用的比例越来越大，目前，很多国家使用掺外加剂的混凝土已占到混凝土总量的60%～90%，因此，外加剂已经渐渐的成为混凝土占的第5种成分。
二、工程概况
例如：某一高速公路第四合同段全长10.6km，其中桥涵构造物47个座，项目经过的地区位于渤海莱洲弯滨海地区，属于滨海洼地与冲洪积平原，海拔高度都在3m～5m范围之间，地下水位特别高，鱼塘、芦苇塘、软基遍布全线。全线大部分为氯盐溃土或者是硫酸盐溃土，濒海地区空气湿度较大，淡水相对的缺乏，地下与空气水中Cl-离子含量相对较高，对于砼而言，具有结晶腐蚀，因此，施工要求砼需要全部掺阻锈剂、减水剂、超细粉，以提高砼的抗渗性和耐久性。
三、减水剂
（1）减水剂的作用机理
因为减水剂为表面活性物质，而分子是由憎水基团以及亲水基团两个部分构成。水泥浆成絮凝结构，水泥加水拌和，含有一部分拌和水，降低了流动性。减水剂的作用机理表现在以下三个方面：
A：亲水基会吸附大量的极性水分子，并且会增加水泥颗粒表面溶剂化水膜厚度，起到润滑的作用，从而改善工作性。
B：减水剂降低表面张力，水泥颗粒容易湿润，使水化比较充分，更好的提高混凝土的强度。
C：因为疏水基团定向吸附于水泥颗粒表面，而亲水基团指向水溶液，所以水泥颗粒表面带有相同电荷，使得斥力作用让水泥颗粒分开，流出絮凝结构游离水，增加流动性。
（2）减水剂的种类
减水剂的种类按化学成分划分为：萘系、糖蜜类、木质素系、复合型减水剂以及水溶性树脂类等。
3.2.1木质素系减水剂
包含：木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁等。其中，木钙减水剂使用相对比较多。因为木钙减水剂是由纤维浆余留剩下的亚硫酸浆废液或者是生产纸浆为原料，使用石灰乳进行中和，通过生物喷雾干燥、发酵除糖、蒸发浓缩、而制出的棕黄色粉末。木钙减水剂的适当掺量，正常情况下为水泥质量的0.2%～0.3%。而减水率为10%～15%，混凝土28d抗压强度会提高10%～20%；如果不减水，混凝土坍落度可增大80mm～100mm；如果能保持混凝土的坍落度以及抗压强度不变，能够节省水泥用量约10%左右。因为木钙减水剂对混凝土有缓凝作用，所以掺量过多或者在低温下，其缓凝作用是特别明显的，并且还可以使混凝土强度降低，但在使用时需要注意是：木钙减水剂可以适用于一般的混凝土工程，特别是大体积的浇筑、泵送混凝土、夏季施工和滑模施工等。木钙减水剂不适合单独用于冬季施工，如果日最低气温低于5℃，这就应该与早强剂以及防冻剂复合进行使用。
3.2.2萘磺酸盐系减水剂
萘系减水剂，就是用萘的同系物经甲醇缩与磺化回而成。目前，中国生产的主要有NNO，FDN，UNF，建I型等减水剂，其中，好大一部分品牌为非引气型减水剂。萘系减水剂的适当掺量为水泥质量的0.5%～1.0%，减水率为10%～25%，混凝土28d强度提高20%以上。萘系减水剂的减水增强效果特别的好，对不同品种水泥的适应性比较强。主要适用于配制早强、流态、高强、蒸养的混凝土。
3.2.3减水剂的技术经济效果
增大流动性，在用水灰和水量比不变的情况下，混凝土坍落度可增大100mm～200mm，并且不会影响混凝土的强度。提高混凝土的强度。在水泥用量以及保持流动性不变的条件下，可以减少拌和用水量10%～15%，以此降低水灰比，使得混凝土强度提高15%～20%可减少拌和用水量10%～15%，从而降低水灰比，使混凝土强度提高到15%～20%。节约水泥。在水灰及其保持流动性比不变的条件下，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量。从而改善混凝土的耐久性。
3.3．3水溶性树脂减水剂
减水剂是以一些水溶性树脂为原料制成的减水剂，由于水溶性树脂减水剂增强功能相对明显，为高效减水剂，中国国内的产品有：SM树脂减水剂。由于SM减水剂掺量是水泥质量的0.5%～2.0%，并且减水率为15%～27%，混凝土3d强度提高30%～100%，28d强度可提高20%～30%。而SM减水剂适合配制高强混凝土、早强混凝土、蒸养混凝土还有流态混凝土。
四、钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂就是抑制钢腐蚀的缓蚀剂，而拌制混凝土时掺加阻锈剂就是为了避免钢筋腐蚀的一种经济而有效的方法。最先开发的钢筋阻锈剂是亚硝酸盐，因为是亚硝酸钙对提高防腐蚀性能特别的有效，目前，经常作为复合阻锈剂的重要部分。亚硝酸钠主要用于避免混凝土里面钢筋的点腐蚀，以前曾被一度认为过是非常好的阻锈剂，可是会让混凝土的强度减弱，由于钠离子有加速碱集料反应的危险，并且它是阳极型阻锈剂，用量不够反而会导致钢筋部分腐蚀，更何况因为亚硝酸钠是有毒的，所以，没有得已广泛的运用。除去亚硝酸盐以外，Na2PO3F与Na3PO4也能够作为钢筋阻锈剂。这几年来，有机阻锈剂的运用也逐渐成为了抑制混凝土中钢筋腐蚀的好方法，最主要是酯和胺组成的水基有机外加剂。
目前，钢筋阻锈剂的研究还在发展，并且陆续有新的以及多功能的复合型阻锈剂得到了应用与开发，其中，迁移型阻锈剂是一种比较新颖的有机阻剂。迁移型阻锈剂正常是胺链烯与胺及无机酸或者有机酸的盐，以及单氟磷酸钠一样可以渗入混凝土，使得受侵蚀的钢筋再钝化，无损高效地修补被氯盐污染的钢筋混凝土，通过在混凝土中掺入钢筋阻锈剂，可以很大程度的减少混凝土里面氯离子对于的钢筋銹蚀，并且更是避免钢筋锈蚀相对可行的方法。
五、超细矿粉
掺有超细矿粉的水泥的强度是由水泥熟料的水化反应，所产生的水泥熟料、水化物水化过程中，会产生的游离氢氧化钙，以及矿物掺料中的氧化铝活性与氧化硅两者之间的再次反应，所产生出的附加水化产物而构成的。超细矿粉在混凝土中同时使用时，就会表现出了非常显著的叠加效应，一方面影响了CH晶体的形貌，一方面又很大程度减少了混凝土中CH晶体的生成数量，对混凝土的性能及其结构的发展会有很大的影响。而随着龄期的增长，浆体结构日益的密实与均匀，这也是浆体高强化的重要原因。并且超细矿粉掺入水泥水系统之后就会起到分散的作用，从而加大水泥粒子的水化空间；矿粉吸收是通过水泥熟料的水化生成的Ca（OH）2，生成C-S-H相，并同时又与CaSO4发生反应生成Aft相，帮助熟料完成水化。浆体自由水慢慢的减少，而沸石粉会逐渐释放出沸石内的水，对水泥水化进行自养护，使界面附近的反应继续进行，反应产物会不停的填充界面的微裂缝，而界面附近的浆体将会逐渐紧密，从而实现界面的加强。
利用掺入超细粉做好试验，混凝土在早期时起到了加强强度的作用，而到了后面增强作用也体现得十分有效。这样的后期增强效果对混凝土的长久性能相当的有利，能够保证混凝土在长时期内维持很高的强度还有耐久性能。
结束语
综上所述，目前，需要进一步有效地改善混凝土的物理力学性能，提高混凝土的强度、耐久性、节约水泥用量、缩小构筑物尺寸，从而达到节约能耗、改善环境的一类物质。
参考文献：
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