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混凝土強效劑對混凝土長期耐久性的影響
基業(yè)長青牌混凝土強效劑是目前很多攪拌站常用的一種新型混凝土外加劑。
在原配合比和原配合比基礎(chǔ)上降低10%左右水泥兩種方式下，添加混凝土強效劑，通過力學性能、滲透深度、電通量方法、自收縮率、凍融和碳化實驗，考察強效劑對混凝土耐久性能的影響。
結(jié)果表明：強效劑摻量在0.6%，兩種試驗方式下，混凝土3d、7d、28d強度均滿足設(shè)計要求的同時，對混凝土抗?jié)B性能均有很大的提高。
現(xiàn)今商品混凝土外加劑成為泵送混凝土的重要組成成分，具有減少用水量和水泥用量，改善新拌混凝土和易性等特點。
相關(guān)研宄資料表明在常規(guī)的環(huán)境下商品混凝土中有超過左右的水泥含量水化反應(yīng)不充分，只起到填充作用不能有效發(fā)揮水泥強度作用；
另一方面由于不同的外加劑對水泥的吸附機理不同，在摻加到一定程度后就很難再起作用，如再超量摻加使其經(jīng)濟性及安全性難以得到保障。
如何將富余的水泥節(jié)省下來的同時又能保障商品混凝土的和易性能及強度，對商品混凝土企業(yè)具有十分重要的現(xiàn)實意義。
原材料與試驗方法
1.1水泥：實驗室按一定配比自己磨制的P·042.5級普通硅酸鹽水泥。
水泥助磨劑采用廣州基業(yè)長青新材料股份有限公司產(chǎn)品，配制水泥用熟料、石膏、石灰石、粉煤灰均采用廣州某水泥有限公司產(chǎn)品。
1.2粉煤灰：選用新會雙水電廠Ⅱ級粉煤灰，細度45um篩余為15.8%，需水量比為104%，燒失量為5.73%，7d活性指數(shù)為58%，28d活性指數(shù)為78%。
1.3礦渣粉：選用韶鋼嘉羊S95礦渣粉，7d活性指數(shù)為75%，28d活性指數(shù)為98%。
1.4細骨料：選用西江Ⅱ區(qū)中砂，細度模數(shù)為2.8，含泥量為1.2%，表觀密度2635kg/m3，堆積密度1420kg/m3。
1.5粗骨料：選用顆粒良好的花崗巖碎石，粒徑為5～25mm，表觀密度為2720kg/m3，堆積密度1460kg/m3，含泥量0.8%，針片狀顆粒含量7%。
1.6減水劑：聚羧酸高效減水劑（液體，固含量15%）。
1.7 BTL混凝土強效劑：淡黃色液體。摻量為混凝土膠凝材料總量的0.6%。
2.1按照GB/T50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行混凝土和易性、工作性能的試驗。
2.2按照GB/T50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行混凝土抗壓強度試驗。
2.3按照GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》進行混凝土碳化實驗、抗水滲透實驗、抗氯離子滲透實驗。
添加強效劑后的受檢混凝土的工作性能、保水性能、粘聚性等，較基準混凝土均有改善。
在基準混凝土配合比不變的情況下，直接添加強效劑，對混凝土工作性能改善特別明顯，且明顯的改善了混凝土的稠度、粘聚性、泵送性等性能。
在基準配合比基礎(chǔ)上，降低約10%水泥用量時，添加強效劑，混凝土的工作性能比基準略有改善。
在基準混凝土配合比不變情況下，直接添加混凝土強效劑，其混凝土不同齡期抗壓強度均比基準混凝土的高，28d齡期下，比基準混凝土強度高出5MPa，相當于提升了混凝土一個強度等級。
在基準配合比基礎(chǔ)上，降低約10%水泥用量時，添加強效劑后，由于降低了較多的水泥用量，因此混凝土早期強度較基準混凝土略低1～2MPa，但是后期混凝土強度增長幅度較大，在齡期為28d時，其強度增長已經(jīng)超過基準混凝土2MPa左右。
強效劑能夠提高混凝土強度和改善混凝土和易性，主要是其作用機理，增強了水泥的分散性，防止水泥顆粒團聚，增大了水泥顆粒與水的接觸面積，水化更完全，生成的水化產(chǎn)物更密實，進一步提高了混凝土的強度。
2.1實驗表明，在基準配合比基礎(chǔ)上，降低約10%水泥用量時，添加強效劑后，混凝土抗?jié)B等級和基準混凝土相同，但是滲水高度比基準混凝土低15mm左右；
同時，混凝土的電通量比基準混凝土的小，說明添加強效劑后，混凝土的抗氯離子侵蝕性能得到了提高。
2.2在基準混凝土配合比不變情況下，直接添加強效劑，混凝土抗?jié)B等級提高一個等級，滲水高度由基準的106mm減低至59mm；
較基準相比，混凝土電通量由原來的2597C降低到1925C，混凝土的抗氯離子滲透等級提高了一個等級。
混凝土經(jīng)過試驗，添加混凝土強效劑后，受檢混凝土的碳化深度均比基準混凝土的小，說明添加混凝土強效劑后，水泥水化程度提高，水化產(chǎn)物更密實，減少了混凝土內(nèi)部與外部聯(lián)通的空隙，阻斷了空氣中二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體的滲入，大大提高了混凝土抗碳化能力。
4.1在基準混凝土配比下，直接添加強效劑后，混凝土質(zhì)量損失率比基準混凝土質(zhì)量損失率降低了30%左右，相對動彈性模量提高了5%左右；
4.2在基準配合比基礎(chǔ)上，降低約10%水泥用量時，添加強效劑后，混凝土質(zhì)量損失率比基準混凝土小，相對動彈性模量略有提高。
說明添加混凝土強效劑后，混凝土內(nèi)部的空隙得到了均化，形成了無數(shù)微小的密閉空隙，空隙之間相互獨立，同時阻斷了較大孔隙之間的聯(lián)通通路。
混凝土在凍融循環(huán)時，熱脹冷縮時，這些微小的密閉氣孔，起到了溫度應(yīng)力分散緩沖作用，防止混凝土結(jié)構(gòu)破壞。
同時由于密閉氣孔阻斷混凝土內(nèi)部孔隙與外部的聯(lián)通，阻止了水的滲透，由于水結(jié)冰時體積膨脹，產(chǎn)生的膨脹壓應(yīng)力很容易將混凝土結(jié)構(gòu)脹壞。
因此添加混凝土強效劑后，混凝土的抗凍性能得到了大大的提高。
混凝土自收縮率是反映混凝土抗裂性能的主要指標之一，自收縮率越大說明混凝土在干縮過程中，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力越大，混凝土越容易開裂。
通過混凝土60d干縮試驗，添加強效劑的混凝土自收縮率比基準混凝土的降低10%左右。
原因之一是添加強效劑后，單方混凝土中水泥用量降低了10%～15%，由于水泥水化硬化過程，體積變小，所以水泥用量越大時，混凝土自收縮越大，越容易造成開裂。
原因二，添加強效劑后，由于強效劑的強分散能力，使得水泥顆粒分散更均勻，水泥水化程度提高，水化產(chǎn)物更密實，阻礙了混凝土自身收縮。
因此添加混凝土強效劑后，可以提高混凝土的抗開裂性能。
1、添加混凝土強效劑，在減少水泥10%～15%的情況下，滿足混凝土強度要求，進一步改善混凝土和易性，抗?jié)B透、抗氯離子侵蝕、抗凍性、抗碳化等性能均得到進一步提高，從而提高了混凝土耐久性能。
2、在基礎(chǔ)配合比不變的情況下，添加混凝土強效劑，同基準混凝土相比：
28d抗壓強度提高一個等級、抗?jié)B等級由P6提高至P8、滲水高度由106mm降至59mm、電通量由2597C符合Q-Ⅱ級降低至1925C符合Q-Ⅲ級要求、碳化深度由15mm降至11.9mm。
經(jīng)過200次凍融循環(huán)后，混凝土質(zhì)量損失率比基準混凝土質(zhì)量損失率降低了30%左右，相對動彈性模量提高了5%左右。
齡期為60d混凝土試塊收縮率由275×10-6減小到225×10-6。
3、維持基準混凝土配合比不變和在基準配合比基礎(chǔ)上降低10%～15%水泥用量，調(diào)整配合比兩種方式下，添加混凝土強效劑，混凝土的工作性能均得到改善，力學性能和耐久性均得到了改善。
混凝土強效劑技術(shù)在商品混凝土中運用，將給商品混凝土企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益，并對混凝土的性能產(chǎn)生影響。
同時，強效劑技術(shù)在商品混凝土中地運用，主要減少水泥用量，減少了因生產(chǎn)水泥過程中所產(chǎn)生的能源消耗和環(huán)境污染，具有明顯的社會效益。
