公路工程水泥混凝土缓凝剂应用技术探析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇公路工程水泥混凝土缓凝剂应用技术探析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：近年来，在水泥混凝土工程中,使用的缓凝剂越来越多,虽然用量不多但对水泥混凝土的工作性能却有着很重要的影响。本文首先对公路工程水泥混凝土缓凝剂的现状做了简要介绍，然后分析了混凝土的种类和作用机制，然后对缓凝剂的应用技术做了详细的介绍，其目的是为了有效的对公路工程进行合理的指导，使工程达到预期效果，确保热天施工时工程的质量。

关键词：混凝土；缓凝剂；公路工程；应用技术

一．概述

近年来，公路水泥的混凝土工程发展迅速,那么水泥混凝土的外加剂也就成为高性能的水泥混凝土中的重要组成部分。水泥混凝土在新拌的时候，添加不同的外加剂,可以从根本上将其流变性能、耐久性能、硬化后力学的性能进行改善与提高。在公路工程中，合理的选择与使用水泥混凝土的外加剂,对于公路水泥的混凝土结构及其工程的建造质量十分重要,特别是对那些质量要求很高的路面、桥梁、隧道等工程，合适的外加剂是极其重要的。尤其是在热天施工时，为了确保水泥混凝土的振捣足够密实,其力学性能良好以及耐久使用，就必须要选用合适的外加剂,缓凝剂作为专用的外加剂,其作用主要是使新拌的水泥混凝土其凝结硬化的时间延长。简言之就是延缓初凝的时间,从而能够保证在施工的过程中，新拌的水泥混凝土一直处于最佳的塑性状态。即使在一般气温下，为了减小坍落度损失,泵送水泥混凝土也要使用缓凝剂。

二．缓凝剂简介

（一）缓凝剂种类

水泥实际上是属于高碱性的材料,将其碱性降低便能达到缓凝的效果,因此, 通常酸类均可作为水泥混凝土缓凝剂。而缓凝剂种类很多,按化学成分来分，主要可以分为无机与有机两大类缓凝剂。无机缓凝剂通常包括：硼酸盐、硫酸铁、氟硅酸盐、锌盐等；有机缓凝剂通常包括：木质素磺酸盐、糖类及多元醇及其衍生物等。其具体的分类及其化学成分如下表1所示。

（二）缓凝剂作用机制

很多有机的缓凝剂具有表面活性,它们可以使固体粒子的表面性质发生改变，或者能将晶体由接触变为屏蔽,从而改变其结构的形成过程，或通过对水泥水化进程抑制而达到缓凝效果。缓凝剂作用机理很复杂,多是几种作用机理的综合作用。

三．缓凝剂应用技术

（一）外加剂的适应性检验

对于公路水泥的混凝土工程，在选择外加剂时，首先要对其做相应的检验。若水泥混凝土中掺有含糖类与木质素磺酸盐类等的缓凝型减水剂时，在施工前要 检验其和所用的水泥在一定气温下是否相适应,检验合格后才能使用。若选择二水石膏做为调凝剂,它的凝结会是正常的。若水泥调凝剂是其他的石膏变种,像硬石膏、脱水石膏、萤石膏、工业废渣石膏等,会有假凝的现象产生。用标准稠度水泥净浆可对其进行定性检验，外加剂和所用的水泥是否在化学上相适应,具体检验方法可参照相关准则。

表1 混凝土种类及成分

水泥调凝剂中使用变种石膏，会带来定性的不适应问题，多数情况下,也会有定量的不适应问题存在。定量不适应指的是缓凝时间与减水率远远小于基准水泥中的水泥混凝土，这主要是所用水泥中铝酸三钙含量较高的缘故。铝酸三钙对外加剂的吸附作用很强。增加缓凝型中减水剂的掺量可以解决这种不适应性,若不能解决可以考虑更换水泥或者外加剂。可以通过所用水泥和基准水泥混凝土的初凝时间及其减水率两方面来检查其定量不适应性,还可以借助外加剂厂家所提品的减水率与现场水泥混凝土差值对其检验。通常减水率的差值大于3%,说明此缓凝型的减水剂和所用的水泥有定量的不适应问题存在，若水泥混凝土的强度和力学性能受到该差值的影响,应及时采取相应措施来解决。

（二）缓凝剂掺法及最佳掺量

缓凝型的外加剂以溶液的形式及其拌和水一同掺至拌和物当中,溶液中水量需要从拌和水当中去掉；对于粉剂溶液的现场配制,需提前1天将其配好,以便它能充分的溶解,搅拌均匀方可使用。若溶液当中有外加剂的固体沉淀物存在时，应当立即清除。在拌制水泥混凝土时，对于分层的或者有沉淀缓凝型的外加剂溶液一定不能使用。对于难溶的或者其不溶物的含量比较多时或在常温下溶解度低的缓凝剂，应使用干掺法,再将其搅拌时间延长至30秒。缓凝型的外加剂还可以和其他的外加剂复合一起使用，但是如果复配溶液有絮凝或者沉淀的现象产生,应采取分别配制、分别加入的方法。

不同温度条件下不同的缓凝剂，不同的掺量对其初凝时间有着不一样的影响。所以在使用缓凝剂时,应依据现场的气温、凝结时间、停放时间等来选择合适的缓凝剂类型,保证温度与配合比不变时，缓凝剂有一个最佳的掺量。最佳掺量是在各项性能试验后，筛选出的满足工程全部使用的要求掺量。最佳掺量一般是在厂家推荐的掺量范围之内,再依据具体工程的结构要求,通过对比不同掺量得出的最适合该工程条件的掺量。若条件改变需另行试验对最佳掺量优选。要有效的依据施工条件及其现场环境对缓凝剂的掺量进行合适的调整, 使施工始终处于最佳的可操作状态, 达到所要求的密实度和外观质量。常用缓凝剂及其缓凝型减水剂掺量通常为：木质素与磺酸盐类0.12到0.13%；密糖类掺量0.11%到0.13%；无机缓凝剂0.11%到 0.12%；羟基羧酸与盐类为0.103%到0.11%。

（三）缓凝剂的性能要求

公路水泥混凝土的缓凝剂的性能有具体的要求。使用时，缓凝型的外加剂计量务必正确。掺量的数量级务必确保正确,数量级若出现错误会给施工带来很大的麻烦，甚至不可弥补的损失，有时甚至不得不返工。

（四）掺缓凝型的外加剂养生

在天气炎热或者风力很大时,掺缓凝型的外加剂会长时间处于塑性的状态, 其表面的水分蒸发时间也会相应变长,在天气炎热或者风力很大时塑性收缩开裂的现象更易产生,水胶比较低的水泥混凝土还有自身体积的收缩裂缝现象发生。所以,水泥混凝土在浇筑及其振捣之后要及时的进行多遍抹压,而且在水泥混凝土的表面硬化或者变色之前要对其进行立即喷雾或者喷养生剂对其进行保湿养生,在水泥混凝土终凝之后要立刻浇水对其保养；气温较低的时候,除保湿外，还要加强保温,可通过加保温保湿的养生膜、吸热或蓄热的保温材料、深色的塑料薄膜等来保温。不同气温其养生天数也不同，其中气温高于20℃时的养生天数最少为14天。

四．总结

近年来，在水泥混凝土工程中,使用的缓凝剂越来越多, 外加剂是现代公路工程中的非常关键的材料, 正确使用外加剂是一门很关键技术。外加剂虽然用量不多但对水泥混凝土的工作性能却有着很重要的影响。然而过量使用缓凝剂会使水泥混凝土严重缓凝,甚至会使水泥混凝土的强度降低,使工程质量不能满足要求。本文主要介绍缓凝剂的应用，其目的是为了有效的对公路工程进行合理的指导，使工程达到预期效果，确保水泥混凝土足够密实及其热天施工时工程的质量。

参考文献：

[1] 交通部公路科学研究院1公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南[S].

[2] JTG F30- 2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

[3] 张冠伦,张云理.混凝土外加剂原理及应用技术[M ].

[4] 黄金成.不同温度条件下混凝土缓凝剂最佳掺量的选定[M].

[5] JTG F30- 2003, 公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].