外加劑和摻合料
隨著混凝土技術的發展,外加劑和摻合料作為高性能混凝土必不可少的重要組分,其應用日益普遍。因此其摻量也是混凝土配合比設計時需要確定的重要參數。要降低用水量、減小W\/C、控製水泥用量,提高混凝土耐久性,其關鍵技術是采用化學外加劑和活性摻合料。
混凝土的外加劑品種甚多,性能各異。配製高性能混凝土主要采用複合型高效減水劑,具有緩凝保塑和引氣作用,適當的引氣(含氣量3%~4%),可提高混凝土抗凍和抗滲性。減水率主要與減水劑的品種和摻量有關,不同品種的減水劑在性能上有很大的差異,與水泥的相容性也不同。對一般緩凝性高效減水劑,摻量愈多,減水率愈大。但是其摻量過大,將會出現混凝土離析、泌水和過度緩凝,從而影響混凝土的工作性、早期強度和耐久性。因此外加劑要進行相容性試驗和優選。
混凝土的礦物摻合料品種繁多,而最常用的是優質粉煤灰和礦渣微粉,I級粉煤灰麵廣量大,價格低廉。大量實踐已充分證明,關於礦物摻合料的應用,不僅在降低成本、節約資源,保護生態環境方麵發揮了舉足輕重的作用,對於改善混凝土的性能也有不可估量的功效。如優質粉煤灰在混凝土中具有形態效應、微集料效應和活性效應,特別在高效減水劑的複合作用下,使得三大效應更充分的發揮。在混凝土中摻入活性礦物摻合料,與水泥水化產物氫氧化鈣發生二次反應生成穩定的C-S-H凝膠,可使氫氧化鈣數量減少,晶粒細化,界麵粘結強度提高,混凝土內部結構更致密。混凝土的強度可持續增長,耐久性改善。GBJ146-90標準中規定,粉煤灰在預應力混凝土中,取代矽酸鹽水泥不超過25%,取代普通水泥不超過15%,在鋼筋混凝土中取代矽酸鹽水泥不大於25%,取代普通水泥不大於20%。研究表明,在上述摻量下,特別是與高效減水劑相複合時,混凝土不但完全能保證其力學性能、抗碳化和抗鋼筋鏽蝕性能,同時對砼抵抗變形、抗硫酸鹽和抗氯鹽腐蝕均有顯著的功效。
摻合料的用量是根據其活性決定的。一般對水泥的取代分超量取代、等量取代或欠量取代,對優質粉煤灰,一般采用超量取代法,適量的取代,隻是早期強度略低,而7d和28d強度不致於下降,且後期強度將超出相應的不摻粉煤灰的混凝土。對礦渣微粉采用等量取代,對矽灰采用欠量取代,對礦物摻合料的加入導致混凝土體積產生的變化則由砂子來平衡,石子用量基本不變。