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(xiàn)推動了混凝土的發(fā)展，是我們可以根據(jù)需要選用不同的外加劑來實現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(yǎng)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(qū)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(huán)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(guī)模工程使用。剩下就是鋼筋，鋼筋防什么？銹蝕！樁基是絕氧環(huán)境，基本不會銹蝕！后來他告訴我，實際就是阻銹劑！

沿海地區(qū)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)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(guī)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(guī)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(jù)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(qū)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(guī)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(fā)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(xiàn)在為合理利用資源，出臺相應的規(guī)范，使之洗白，合理合法應用！這都可以理解為對規(guī)范的理解與認識的變遷！
我國有很多規(guī)范，企業(yè)標準、地方標準、行業(yè)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(guī)范都是沿襲前蘇聯(lián)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(guī)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(tǒng)化、規(guī)范化方向邁進了一步。
我國耐久性的規(guī)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(guī)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(guī)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(guī)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(guī)，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(guī)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(xiàn)在還有人用嗎？根本就不切實際，現(xiàn)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(guī)范編制者怎么還能容忍這樣一條要求堂而皇之的存在規(guī)范里？3公斤也是規(guī)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(guī)范，感觸良多，規(guī)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(guī)范、粒型很好、干凈，自然規(guī)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(guī)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(guī)模建設階段，也得考慮這個現(xiàn)實！
這也要求，規(guī)范的編制者一定要多了解規(guī)范要求的本質和制定的歷史背景，比如，對于橋梁，以前規(guī)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(jiān)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(jiān)理單位組織技術交流，邀我專門就這個問題進行講解。
規(guī)范是要與時俱進的！
我與大家講：規(guī)范是要與時俱進的，規(guī)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(xiàn)在的材料體系、結構體系、施工技術都發(fā)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(fā)展，汽車運輸、倉儲物流越來越發(fā)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(guī)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(xiàn)為振完坍落度加大，自然可以流到結構內部，但現(xiàn)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。——這是材料體系決定的！

另外，現(xiàn)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(guī)范的編制者也必須要多了解時代背景、技術變遷。比如，到現(xiàn)在很多規(guī)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(xiàn)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(lián)