時間：2023-05-30 10:54:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇混凝土緩凝劑，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
引言：在各種分散混凝土水化熱及延長混凝土初凝時間的各種措施中，添加混凝土緩凝劑可以有效的的達到目的，并有諸多優點，保證混凝土質量的同時對混凝土后期強度無明顯影響。目前混凝土緩凝劑的使用機會也越來越多，對工程建設有很大的積極意義。
1、 混凝土混凝劑：
緩凝劑，是指延緩混凝土凝結時間而對后期強度無明顯影響的外加劑（2005年中華人名共和國物質行業標準WB/T1023-2005標準出臺，對緩凝劑的定義是：能夠延緩菱鎂膠凝制品凝結時間的外加劑），其主要成分主要是羥基化合物、羥基羧酸鹽及其衍生物、高糖木質素磺酸鹽，因其兼有減水的作用，也稱為緩凝減水劑。此外一些無機鹽如氯化鋅、硼酸鹽，各種磷酸鹽也有緩凝的功效。其主要適用于高溫下連續澆筑混凝土、大體積混凝土、預制混凝土和泵送混凝土，其摻量多為水泥用量的0.1%～1%。
2、 緩凝劑的特點：
① 它可以降低混凝土制品的水化熱的釋放速率。眾所周知，混凝土早期強度發展與混凝土裂縫的產生有很密切的關系。早期水化太快，溫度變化太快容易使混凝土出現裂縫，特別是大體積混凝土，由于混凝土內部溫度升高不易散發而造成內外溫差較大，從而導致混凝土裂縫的產生，大大的影響到了混凝土的質量。混凝土緩凝劑就可以有效的改善這一狀況，它可以抑制水化熱的放熱速率，減慢放熱心率和降低熱峰，有效的防治了混凝土早期裂縫的產生。
② 它可以降低混凝土塌落度損失。通過實踐表明，使用含有檸檬、三聚磷酸鈉、蔗糖等成分的緩凝劑，它們能顯著的延長混凝土的初凝時間，同時混凝土初凝、終凝的時間間隔也較短，既降低了混凝度塌落度損失，又不影響混凝土早期強度的增長。具有很好的適用價值，在現在混凝土施工中使用的機會也越來越多。
③ 對強度的影響。從強度發展來看，摻入混凝劑的混凝土早期強度比未摻的要低，特別是1d,3d。但一般到7d之后兩者會逐漸趨于平穩，而且摻入緩凝劑的還要略有提高。此外，隨著混凝劑摻入梁的增大，早期強度降低的更多，強度提高需要的時間也更長。但如果超摻，混凝土凝結時間過長，則會由于水分的蒸發及散失會對混凝土強度造成永久性不可恢復的影響。
3、 緩凝劑的選用。緩凝劑雖然有諸多優點，但因水泥品種選用的不同、混凝土配合比及用水量的不同，需選用不同的緩凝劑才能使其達到最理想的效果。且摻入量過大還會產生負面效果。因此，緩凝劑的選用及緩凝劑摻量的確定就極為重要。
① 高溫下連續澆筑的混凝土及大體積混凝土，由于一次性澆筑施工不便或斷面較厚，一般都要采用分層澆筑，要保證上下兩層在初凝前結合好，就要要求混凝土初凝時間較長，有良好的緩凝性。另外就是混凝土內部的水化熱，控制不好就要出現溫度裂紋，這就要降低溫升。一般通常會用到的普通減水劑、緩凝劑、緩凝減水劑，比如檸檬酸。
② 高強混凝土一般砂率都比較低，水灰比也比較低，粗骨料強度高，水泥用量大，這就需要高比例參入水泥，就要使用高效減水劑，另外高效減水劑也能帶來一定的經濟效益。高效減水劑減水率一般在20%~25%，國內常用高效減水劑以奈系為主。高效減水劑一般會加大坍落度的損失，所以常與緩凝劑一起使用，可以改善拌合物工作性和減少流動性經時損失。
【關鍵詞】公路工程；水泥混凝土；外加劑
中圖分類號：TU528.45文獻標識碼： A 文章編號：
引語
隨著國家經濟建設的迅速發展，公路工程建設步伐也隨之加快。公路工程建設是施工方法隨著經濟的進步也進一步提升。在現階段，我國公路工程建設中水泥混凝土所發揮的作用無可替代，水泥混凝土中外加劑在配合比中有嚴格比例，為了滿足混凝土在不同情況下的要求，因此需要不斷的對混凝土強度進行調整。在調整時，可以在混凝土和砂漿中添加外加劑，改變其性能。作者針對幾種常用的混凝土外加劑的適用范圍，運用何種施工方法，進行了深入的講解。
一、外加劑的主要品種
在公路工程建設中，常用的水泥混凝土和砂漿外加劑一般包含了早強劑、減水劑、緩凝劑和引氣劑這幾種外加劑。根據混凝土拌合物的不同要求可將外加劑分為改變混凝土凝結時間、增加混凝土強度、增加混凝土密實度、增加混凝土耐久性、增加混凝土抗凍性等幾種類型。引氣劑可改善其耐久性、緩凝劑可改善其凝結時間、引氣劑可增加其密實度、減水劑可改變其性能。
二、減水劑施工應用技術
在施工之前，首先要對普通減水劑和高效減水劑進行pH值、減水率、密度等項目檢測，采用檢測合格的外加劑。根據工程施工環境的各項要求，比如：經濟性、耐久性以及設計強度等方面的要求，來確定最佳的摻量。在水泥混凝土中，如果高效減水劑量過大，將會出現水泥漿密實度達不到要求，混凝土泌水，水泥漿流失，這些情況都將對水泥混凝土的強度造成很大的不利影響。
在公路工程建設水泥混凝土外加劑使用中，可以將（普通、高效）減水劑和其他外加劑配合，滿足工程需要。在調配時，將減水劑要均勻配置，因為如果發生沉淀，那么其產生的不利影響將會和外加劑量過大時產生的不利影響是相同的。為了使外加劑在滿足工程建設需要的同時而不對水泥混凝土產生負面作用，因此，工作人員應做到每日對固體沉淀物進行清除處理。
施工時，水泥混凝土需要采用水泥罐車進行運輸，在現場澆筑時，水泥混凝土當中可再次添加高效減水劑，均勻拌合出料之后快速澆筑、振搗、抹面；為了減少天然塌落度的損失，工作人員可以在高效減水劑中添加和使用水泥相匹配的外加劑。比如：緩凝形減水劑、緩凝劑等。在高效減水劑中摻入與水泥相適應的緩凝劑、高溫緩凝劑、保塑劑或緩凝型減水劑可減少熱天坍落度損失,用攪拌車或罐車運輸水泥混凝土時,在澆筑現場可二次加入高效減水劑,經快速攪拌均勻后出料,不得多加水,并快速完成澆筑、振搗、飾面等;使用緩凝型的高效減水劑。
為了保證水泥混凝土在澆筑之后，性能穩定，不會出現開裂等現象，需要對水泥混凝土進行養生。養生環節，是一個重要的環節。水泥混凝土在添加了外加劑之后需要盡快養生處理。在養生時使用的方法需要根據添加的外加劑類型確定。添加高效減水劑的水泥混凝土，水泥混凝土構件可以采用蒸養養護的方法；如果添加了緩凝形減水劑，那么則需要在等待一段時間之后進行整養；添加普通減水劑的水泥混凝土，澆筑之后的水泥混凝土構件則不適用蒸養養護的方法處理。
三、引氣劑施工應用技術
引氣劑具有改善混凝土和易性、提高混凝土的抗凍性能、增加混凝土密實度的優點。是一種可以在混凝土拌合中引入空氣，從而形成大量微小、封閉而穩定氣泡的外加劑。在水泥混凝土中摻加引氣劑可以是混凝土構件減少干縮變形，增加水泥混凝土構件的抗拉、彎拉強度，提高水泥混凝土的抗裂性和抗滲性。一般認為氣泡體積占混凝土體積的3％～5％能成倍提高混凝土的抗滲抗凍性能，微小氣泡對沙子級配起到補充作用，提高混凝土的和易性，有利于施工，降低用水量從而提高混凝土強度。但如果大量氣泡存在混凝土中，導致受壓面積減小，降低了抗壓強度，一般認為含氣量不應超過混凝土體積的6％。
在施工時，施工環境有時可能處于低溫，這個時候如何確保水泥混凝土的抗凍可抗裂性，可以從使用引氣劑和加快早期水泥水化兩種方法改善。加快早期水泥的水化，是指在施工時要使水泥混凝土添加早強劑等外加劑，從而使水泥混凝土盡快達到臨界強度；使用引氣劑，是指在水泥混凝土拌制時添加引氣劑，利用引氣劑的特點，對水泥混凝土的凍脹起到緩解作用。在氣溫偏低的施工環境，可以使用引氣型高效減水劑。
水泥混凝土拌合時，引起型高效減水劑、引氣劑可以與緩凝劑等復合使用。為了保證效果，盡量分別進行配置。引氣劑的分量需要根據原材、配合比等條件上下浮動，以保證水泥混凝土中的含氣量始終處于符合便準的范圍。
四、緩凝劑施工應用技術
在天氣炎熱、溫度過高的施工環境進行混凝土施工、澆筑，水泥混凝土必須添加緩凝形外加劑，確保工程質量。在水泥混凝土澆筑之前，首先檢測所使用水泥所處氣溫，選擇適應類型。根據水泥混凝土的強度、溫度以及凝結時間的試驗來確定緩凝形外加劑再配合比重的分量。緩凝劑在摻入時，溶液需要和水一起摻入拌合物。每天仔細檢查溶液中的固體沉淀物，定時清除處理，確保質量。摻緩凝型外加劑的水泥混凝土保持在塑性的時間較長,表面水蒸發時間較長,當氣候炎熱及風力較大時,應在觸干或變色時立即噴霧或噴灑養生劑保濕養生,并應在終凝以后立即開始澆水養生。當氣溫較低時,在保濕養生的同時,應加強保溫養生,可覆蓋深色塑料薄膜和吸熱保溫材料。
五、早強劑施工應用技術
早強劑是為了在工程建設中，加快水泥混凝土強度形成的一種外加劑。早強劑能提高早期強度，多用于氣溫偏低和緊急施工時，對后期強度影響不大。早強劑摻過量的話，早期強度提高的比較的快，但是會很明顯降低后期混凝土強度，容易造成工程事故，早強劑和減水劑復配使用可以互補。當氣溫偏低時，在水泥混凝土中摻入定量的液態早強劑，在拌合的時候，拌制時間適當加長，保證均勻。在公路工程建設中，預應力鋼筋混凝土構件在使用早強劑的時候，所涉及的張拉工藝按照試驗進行確定。早強劑以干粉計算，一般摻量在2%左右，但要參考廠家的推薦摻量，這個摻量是以水泥（膠凝材）用量的重量比來計算的。
六、結語
綜上所述，外加劑在公路工程建設、水泥混凝土和砂漿方面的作用至關重要。通過外加劑可以改變水泥混凝土的性能，增加其強度、抗凍性、耐久性、密實度。正確的使用外加劑，運用合理的施工方法，對減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強劑的性能理解、研究，施工方法的探討，可以避免誤用外加劑而造成的損失，節約工程建設成本，提高公路工程質量。
參考文獻
[1]中國建筑學會混凝土外加劑應用技術專業委員會.混凝土外加劑及其應用技術新進展[M].北京理工大學出版社,2009.06
[2]建筑材料工業技術監督研究中心,中國質檢出版社第五編輯室.混凝土外加劑及相關標準匯編(第2版)[M].中國標準出版社,2011.12
一、引言
混凝土是最常用且用量最大的建筑材料，外加劑近年來已經成為拌合混凝土的必不可少的材料。之所以要在混凝土中加入外加劑，就是因為外加劑有著多種功能，能極大的提高混凝土的性能。通常來說，外加劑主要有四個不同方面的功能，一是可以改變混凝土拌合物的流動性，二是調節混凝土的凝結時間，三是可以提高混凝土的耐久性。根據不同的功能，可以將外加劑分為三類。
二、常用的混凝土外加劑
2.1改善混凝土流變性能的外加劑
2.1.1減水劑
減水劑的主要作用主要體現在兩個方面，一是在水灰比不變的情況下，減小水泥的用量，二是在水的用量不變的情況下，可以增強混凝土的流動性。從減小水泥用量方面來說，在水灰比不變的情況下，減小水泥用量有助于減小水泥的早期水化熱，對于減小混凝土早期的收縮有重要作用，有助于提高混凝土的抗裂能力。從改善其流動性方方面來說，在保持水的用量不變的情況下，加入適量的減水劑可以提高混凝土的塌落度，提高其泵送性，從而更有利于滿足施工要求。另外，有實驗結果表明，加入適量的減水劑對于提高混凝土3天和28天的抗壓和抗折強度有顯著作用【1】.
2.1.2引氣劑
引氣劑是所有外加劑中使用歷史最悠久的外加劑之一，引氣劑的使用能夠在水泥漿體中形成微小且分布均勻的氣泡，有助于減弱原漿中毛細協管的作用，從而提高混凝凝土的抗滲能力。另外這些氣泡還可以使毛細血管內的冰晶膨脹壓力得到釋放，避免或者減弱破壞壓力，從而提高混凝土的抗動容破壞而能力。但是，由于氣泡的大量引入，會導致混凝土截面面積的減小，從而導致其抗壓強度的降低，特別是當引入的氣泡分布不均勻或者不穩定時，這種降低更加明顯。
目前在世界范圍內，主要的引氣劑可以分為兩類，即松香皂類引氣劑和松香熱聚物類引氣劑，其中松香熱聚物類引氣劑多用于水工結構的混凝土。
2.1.3泵送劑
泵送劑是一種可以提高混凝土泵送性能的外加劑，可以使混凝土特別是商品混凝土能夠順利的通過運輸管道而不產生堵塞問題，從而提高施工隊效率。針對需要管道輸送的混凝土，都應該加入一定量的泵送劑。通常來說，送劑的成分并不單一，而是由兩種或多種外加劑共同復合而成，常用的組合成分有減水劑，緩凝劑，引氣劑以及報稅成分等。
2.2調節混凝土硬化時間的外加劑
對于不同的工程環境，混凝土理想的硬化時間也有所不同，要達到對硬化時間的有效控制，可以通過加入具有相應調節功能的外加劑來實現。常用的此類外加劑主要包括早強劑，緩凝劑，速凝劑等。
2.2.1早強劑
早強劑的主要作用是提高混凝土的早期強度，對于有早強（如搶險工程）或者防凍要求的混凝土，早強劑的使用將大大改善混凝土的性能。另外，早強劑的一個顯著地優點是并不會降低混凝土的后期的強度。有的早強劑還具有減水劑的功能，稱為早強減水劑【3】。目前常用的早強劑主要分為無機鹽類早強劑和有機物類早強劑。無機鹽類早強劑可以分為氯鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。有機物類早強劑主要包括三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二醇等，另外， 還有將二者混合而成的復合型早強劑。
2.2.2緩凝劑
緩凝劑主要作用是使水泥硬化時間得到延緩，延長新版和的混凝土保持塑性的時間，主要可以用于大體積混凝土和高溫干燥條件下施工、有長距離運輸需要的混凝土【4】。由于緩凝劑主要是通過物理作用發揮作用，所以，加入緩凝劑后并不會產生新的產物，因而它對混凝土強度的影響主要來自對硬化后結構的改變。實驗結果表明，加入適量的緩凝劑，混凝土7天時的強度回避為摻入的略低，但是7天以后的強度會趕上或者超過為摻入的混凝土，而28 天的強度相比未加入緩凝劑的混凝土會有顯著提高。而在耐久性方面，緩凝劑的使用會使混凝土的書畫反應更加充分，水化產物的分布更加均勻，有助于提高混凝凝土的密實度，從而有助于提高其耐久性。
2.2.3速凝劑
與緩凝劑相對應，它能有效地縮短混凝土漿體變為固態所需要的時間，有的速凝劑在十分鐘左右就可使混凝土達到終凝，對早期強度的提高十分有效。這種性能使得速凝劑在鐵路、水利、國防等多種工程項目中均有著廣泛的應用。從混凝土方面來說，速凝劑是噴射混凝土必不可少的組成成分之一。
2.3、改善混凝土耐久性的外加劑
對于任何建筑結構工程，人們總是希望其能夠有較高的耐久性。所以耐久性問題越來越受到重視。耐久性主要包括抗滲性、抗凍性、抗碳化等方面的問題，而要提高這些性能，加入相應外加劑即是有效措施之一。
2.3.1防水劑
水泥漿硬化后，其內部將會產生大量分布而又及其細小的孔隙，而混凝土結構的許多破壞是在有水存在的情況下發生的，防止水分的進入是保持混凝土耐久性的重要方面。防水劑的使用大大提高了抗滑性能，從而有助于提高其耐久性。
2.3.2防凍劑
防凍劑可以有效提高混凝土的早起強度并且有效的防止混凝土受凍破壞，常用的防凍劑有氯化鈉、氯化鈣、碳酸鉀、亞硝酸鈉等，是冬季混凝土施工的主要外加劑之一。
三、外加劑的使用可能出現的問題
外加劑能有效改善混凝土性能，但是在使用過程中也會出現相關的問題。一是外加劑與不同的水泥漿共同作用，產生的效果可能不同，二是對于相同的水泥漿，施工條件不同，外加劑所發揮的功效也可能不盡相同。此外，外加劑能否在最大程度上發揮作用，還應綜考慮粗細骨料的物理化學性質，級配，礦物外加劑的性質等。
四、結語
混凝土外加劑的使用大大改善了混凝土的各種性能，對于混凝土技術的發展起到了巨大的推動作用，同時對于提高結構物的安全性和耐久性也有種要意義。但是由于外加劑的使用可能會對混凝土的其他性能有負面影響，所以在使用過程中，對于外加劑的種類，用量以及與水泥漿體的實用性方面必須謹慎考慮，只有這樣，才能使外加劑發揮其應有的功能。
參考文獻：
[1]劉其城，徐協文，陳曙光.混凝土外加劑.北京化學工業出版社.2008.9.
[2]金偉良，趙羽習.混凝土結構耐久性概論.科學出版社.2006.
【關鍵詞】公路工程；水泥混凝土；外加劑
引語
隨著國家經濟建設的迅速發展，公路工程建設步伐也隨之加快。公路工程建設是施工方法隨著經濟的進步也進一步提升。在現階段，我國公路工程建設中水泥混凝土所發揮的作用無可替代，水泥混凝土中外加劑在配合比中有嚴格比例，為了滿足混凝土在不同情況下的要求，因此需要不斷的對混凝土強度進行調整。在調整時，可以在混凝土和砂漿中添加外加劑，改變其性能。作者針對幾種常用的混凝土外加劑的適用范圍，運用何種施工方法，進行了深入的講解。
一、外加劑的主要品種
在公路工程建設中，常用的水泥混凝土和砂漿外加劑一般包含了早強劑、減水劑、緩凝劑和引氣劑這幾種外加劑。根據混凝土拌合物的不同要求可將外加劑分為改變混凝土凝結時間、增加混凝土強度、增加混凝土密實度、增加混凝土耐久性、增加混凝土抗凍性等幾種類型。引氣劑可改善其耐久性、緩凝劑可改善其凝結時間、引氣劑可增加其密實度、減水劑可改變其性能。
二、減水劑施工應用技術
在施工之前，首先要對普通減水劑和高效減水劑進行pH值、減水率、密度等項目檢測，采用檢測合格的外加劑。根據工程施工環境的各項要求，比如：經濟性、耐久性以及設計強度等方面的要求，來確定最佳的摻量。在水泥混凝土中，如果高效減水劑量過大，將會出現水泥漿密實度達不到要求，混凝土泌水，水泥漿流失，這些情況都將對水泥混凝土的強度造成很大的不利影響。
在公路工程建設水泥混凝土外加劑使用中，可以將（普通、高效）減水劑和其他外加劑配合，滿足工程需要。在調配時，將減水劑要均勻配置，因為如果發生沉淀，那么其產生的不利影響將會和外加劑量過大時產生的不利影響是相同的。為了使外加劑在滿足工程建設需要的同時而不對水泥混凝土產生負面作用，因此，工作人員應做到每日對固體沉淀物進行清除處理。
施工時，水泥混凝土需要采用水泥罐車進行運輸，在現場澆筑時，水泥混凝土當中可再次添加高效減水劑，均勻拌合出料之后快速澆筑、振搗、抹面；為了減少天然塌落度的損失，工作人員可以在高效減水劑中添加和使用水泥相匹配的外加劑。比如：緩凝形減水劑、緩凝劑等。
為了保證水泥混凝土在澆筑之后，性能穩定，不會出現開裂等現象，需要對水泥混凝土進行養生。養生環節，是一個重要的環節。水泥混凝土在添加了外加劑之后需要盡快養生處理。在養生時使用的方法需要根據添加的外加劑類型確定。添加高效減水劑的水泥混凝土，水泥混凝土構件可以采用蒸養養護的方法；如果添加了緩凝形減水劑，那么則需要在等待一段時間之后進行整養；添加普通減水劑的水泥混凝土，澆筑之后的水泥混凝土構件則不適用蒸養養護的方法處理。
三、引氣劑施工應用技術
引氣劑具有改善混凝土和易性、提高混凝土的抗凍性能、增加混凝土密實度的優點。是一種可以在混凝土拌合中引入空氣，從而形成大量微小、封閉而穩定氣泡的外加劑。在水泥混凝土中摻加引氣劑可以是混凝土構件減少干縮變形，增加水泥混凝土構件的抗拉、彎拉強度，提高水泥混凝土的抗裂性和抗滲性。一般認為氣泡體積占混凝土體積的3％～5％能成倍提高混凝土的抗滲抗凍性能，微小氣泡對沙子級配起到補充作用，提高混凝土的和易性，有利于施工，降低用水量從而提高混凝土強度。但如果大量氣泡存在混凝土中，導致受壓面積減小，降低了抗壓強度，一般認為含氣量不應超過混凝土體積的6％。
在施工時，施工環境有時可能處于低溫，這個時候如何確保水泥混凝土的抗凍可抗裂性，可以從使用引氣劑和加快早期水泥水化兩種方法改善。加快早期水泥的水化，是指在施工時要使水泥混凝土添加早強劑等外加劑，從而使水泥混凝土盡快達到臨界強度；使用引氣劑，是指在水泥混凝土拌制時添加引氣劑，利用引氣劑的特點，對水泥混凝土的凍脹起到緩解作用。在氣溫偏低的施工環境，可以使用引氣型高效減水劑。
水泥混凝土拌合時，引起型高效減水劑、引氣劑可以與緩凝劑等復合使用。為了保證效果，盡量分別進行配置。引氣劑的分量需要根據原材、配合比等條件上下浮動，以保證水泥混凝土中的含氣量始終處于符合便準的范圍。
四、緩凝劑施工應用技術
在天氣炎熱、溫度過高的施工環境進行混凝土施工、澆筑，水泥混凝土必須添加緩凝形外加劑，確保工程質量。在水泥混凝土澆筑之前，首先檢測所使用水泥所處氣溫，選擇適應類型。根據水泥混凝土的強度、溫度以及凝結時間的試驗來確定緩凝形外加劑再配合比重的分量。緩凝劑在摻入時，溶液需要和水一起摻入拌合物。每天仔細檢查溶液中的固體沉淀物，定時清除處理，確保質量。當氣溫過高、風力較大的時候，在水泥混凝土構件上噴灑定量的養養生劑進行保濕，在終凝以后澆水。當氣溫過低的時候，采用吸熱保溫材料和覆蓋薄膜的方式，在保濕的基礎上加強保溫。
五、早強劑施工應用技術
早強劑是為了在工程建設中，加快水泥混凝土強度形成的一種外加劑。早強劑能提高早期強度，多用于氣溫偏低和緊急施工時，對后期強度影響不大。早強劑摻過量的話，早期強度提高的比較的快，但是會很明顯降低后期混凝土強度，容易造成工程事故，早強劑和減水劑復配使用可以互補。當氣溫偏低時，在水泥混凝土中摻入定量的液態早強劑，在拌合的時候，拌制時間適當加長，保證均勻。在公路工程建設中，預應力鋼筋混凝土構件在使用早強劑的時候，所涉及的張拉工藝按照試驗進行確定。早強劑以干粉計算，一般摻量在2%左右，但要參考廠家的推薦摻量，這個摻量是以水泥（膠凝材）用量的重量比來計算的。
六、結語
綜上所述，外加劑在公路工程建設、水泥混凝土和砂漿方面的作用至關重要。通過外加劑可以改變水泥混凝土的性能，增加其強度、抗凍性、耐久性、密實度。正確的使用外加劑，運用合理的施工方法，對減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強劑的性能理解、研究，施工方法的探討，可以避免誤用外加劑而造成的損失，節約工程建設成本，提高公路工程質量。參考文獻
[1]中國建筑學會混凝土外加劑應用技術專業委員會.混凝土外加劑及其應用技術新進展[M].北京理工大學出版社,2009.06
[2]建筑材料工業技術監督研究中心,中國質檢出版社第五編輯室.混凝土外加劑及相關標準匯編(第2版)[M].中國標準出版社,2011.12
1 混凝土配合比設計
1.1 快硬硫鋁酸鹽水泥
采用河南鄭州中泰水泥有限公司生產的42.5#快硬硫鋁酸鹽水泥，產品性能符合JC714-1996標準。具體性能指標見表1。
表1
1.2 鋼纖維
采用荏平信發聚氯乙烯有限責任公司生產的型號SG-5的鋼纖維。具體性能指標見表2。
表2
1.3 石
采用峽門石料廠生產的碎石，直徑
1.4 砂
銅城砂廠中砂，含泥量1.0%，泥塊含量0%，細度模數3.21，表觀密度2662kg/m3。
1.5 外加劑
外加劑具備緩凝作用，采用無機鹽繃砂做為緩凝劑。
1.6 配合比確定
經過反復試驗及比較我們采用標號C40的混凝土，其配合比如下：
表3 C40混凝土配合比kg/m3
經過試驗1天的抗壓強度32MPa，3天的抗壓強度為：40.5MPa，亦即24小時可達到其強度的80%，72小時可達到設計強度，基本符合早期強度高、早通車的要求。
2 施工控制
2.1 鑿除舊伸縮縫混凝土，取出伸縮縫構件
在鑿除舊伸縮縫混凝土過程中應該使用小型破碎機械，如小鐵鑿、風鎬或電鎬等，以免梁端頭受到破壞，施工現場為半幅施工，因此，應在伸縮縫中點處切割開，以免行車碾壓使構件震動損壞橋梁構造物，也利于施工方便，鑿除時只鑿除伸縮縫部分混凝土，切忌損壞橋面鋪裝混凝土。
2.2 清除縫內雜物
清除干凈縫內雜物，使梁端自由伸縮不受約束影響，另外，雜物內酸堿物質還會對混凝土損壞，預埋在臺背及梁端的鋼件應切除平齊，以免在澆筑混凝土時連接在一起，影響梁端自由伸縮。
2.3 混凝土拌合
混凝土拌制嚴格按照試驗確定的材料品種、規格，進行稱重計量拌和，由于本工程一次澆筑方量少，我們采用人工投料的方式生產該特種混凝土，在拌制過程中，嚴格注意以下事項：
攪拌混凝土前將攪拌機清理干凈，嚴禁混入硅酸鹽水泥，施工前仔細測定砂石含水率，根據氣候變化及時調整用水量及集料用量。
混凝土攪拌時為避免鋼纖維纏繞成團，嚴格執行以下程序：粗集料和鋼纖維預先攪拌，然后投入細集料、水泥、外加劑和水攪拌均勻，攪拌時間應適當延長。加入鋼纖維的目的是：鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴展，從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度較普通混凝土有顯著提高，其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善，使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復合材料。加入緩凝劑的作用是延長混凝土的初凝時間，使施工過程中有足夠的時間澆筑、振搗及整平，采用硼砂作為緩凝劑，其參入量一般應為水泥用量的1%，緩凝劑參入過少，就不能延長初凝時間，混凝土還沒澆筑完成已初凝，如果參入量過多，則初凝時間過長，達不到預期目的，而且還會影響混凝土后期強度，一般應根據施工要求的初凝時間確定緩凝劑的參入數量。
2.4 混凝土澆筑
混凝土澆筑工序與普通混凝土施工過程相同，小莊大橋伸縮縫混凝土澆筑厚20厘米，可一次澆筑完成，先用插入式震動棒震動密實后，再用平板震動器在表面震動，然后用抹子找平。切記混凝土澆筑高度要與老橋面兩側平齊，不要超過老橋面高度，也不能低于老橋面高度，值得注意的是各工序間要配合緊密，當混凝土倒于模板內后立刻用插入式震搗器震搗，緊接著用平板震動器震動完畢后馬上用木抹子找平，如果時間過長，混凝土就會失去流動性，當混凝土坍落度過低不易施工時，嚴禁二次加水攪拌，在混凝土接近初凝失去流動性后應遺棄，不得再次使用。
2.5 混凝土的養護
應特別注意混凝土的早期養護，混凝土澆筑完畢后應立即用浸濕的草袋或塑料薄膜覆蓋工作面，一般氣溫在20℃以上時，澆筑完成后30分鐘終凝，終凝后馬上澆水養護。
2.6 開放交通
混凝土澆筑的同時在現場制作混凝土試塊，試塊與伸縮縫混凝土同條件養生，24小時后做抗壓強度試驗，其強度達到設計強度80%以上時既可開放交通，對另一車道進行施工。
3 應用鋼纖維快硬硫鋁酸鹽水泥鋼筋混凝土的心得體會
關鍵詞：自密實混凝土；配合比；原材料；工作性
隨著我國城市化進程的不斷加快，城市建筑規模得到進一步的擴大，各種類型的建筑工程數量日益增加，這對工程建筑材料的質量安全也提出了新的要求。自密實高性能混凝土是一種新型的建筑材料，具有密實度高、造價低、強度大和生產效率高等特點，能夠較好滿足工程的建筑要求，目前在城市建筑領域得到廣泛的應用。雖然國內的自密實高性能混凝土在配制技術上取得了很大的進步，但整個行業并未形成一種大家普遍接受且遵守的自密實高性能混凝土設計規范，這在一定程度上影響了混凝土在建筑領域的實用性。因此，設計人員有必要加強自密實高性能混凝土配合比的研究工作，通過大量的試驗研究，確定自密實高性能混凝土的配合比，從而確保建筑工程的穩定性。
1 原材料及試驗方法
1.1 原材料
1.1.1 水泥
采用華潤水泥廠42.5普通硅酸鹽水泥，凝結時間符配合比的相關合標準，穩定性也符合要求，自密實高性能混凝土物理力學性能指標見表1。從中可以看出，該水泥應該評定為32.5強度等級。
表1 水泥的物理及力學性能指標
1.1.2 粉煤灰（F）
采用Ⅰ級粉煤灰，物理指標見表2。
表2 粉煤灰的物理指標
1.1.3 外加劑
采用高效減水劑、緩凝劑、增稠劑等。
1.1.4 細骨料
采用中砂，級配良好，其性能指標見表3。
表3 砂子的性能指標
1.1.5 粗骨料
選用的是碎石，5～15mm連續級配，其性能指標見表4。
表4 石子的性能指標
1.1.6 水
采用自來水。
1.2 試驗方法
1.2.1 混凝土的拌合方法
機械拌合：自密實混凝土配制試驗采用小型圓盤立式強制攪拌機攪拌，拌合方法和普通混凝土稍有差異，體現在膠凝材料干拌均勻后加砂和石，再干拌均勻。
1.2.2 自密實混凝土拌合物工作性測定方法
自密實混凝土拌合物工作性測定方法參考GBJ80―85《普通混凝土拌合物性能試驗方法》進行，結合定量測定和定性觀察，綜合評定自密實混凝土拌合物工作性。工作性的定量指標采用坍落度、擴展度和中邊差。
1.2.3 自密實混凝土強度測定方法
自密實混凝土抗壓強度按GBJ81―85《普通混凝土力學性能試驗方法》進行測定。
2 自密實混凝土配合比的初步確定及配合比的優化
2.1 自密實混凝土配合比初步確定
本次試驗采用固定砂石體積含量法初步計算了自密實混凝土配合比。
計算配合比見表5。
表5 萘系混凝土試配（kg/m3，粉煤灰摻量35%）
2.2 自密實混凝土優化
在計算的自密實混凝土配合比基礎上，通過外加劑的復合使自密實混凝土在新拌階段的工作性滿足施工要求。通過調整自密實混凝土的水膠比使自密實混凝土抗壓強度滿足強度等級要求。
2.2.1 高效減水劑摻量的初步確定
通過水泥和高效減水劑的相容性試驗，高效減水劑品種確定為萘系UNF-5，其摻量范圍為1.0%～1.2%，試驗結果和現象見表6。
表6 萘系高效減水劑自密實混凝土的和易性
隨著萘系高效減水劑摻量的增加，混凝土拌合物的坍落度和擴展度在增大，而中邊差在減小，坍落損失在降低。N2配合比混凝土拌合物90min以前坍落度、擴展度、中邊差都滿足自密實混凝土工作性指標的要求，但是，混凝土拌合物在90min至120min坍落度經時損失大，導致混凝土拌合物120min后擴展度和中邊差已不滿足自密實混凝土拌合物對工作性的要求。
2.2.2 緩凝劑對新拌自密實混凝土工作性能的影響
緩凝劑是控制混凝土拌合物坍落度損失的有效措施。通過采用緩凝劑初步試驗，確定采用的緩凝劑為葡萄糖酸鈉。在N2的基礎上，分別考慮摻入0.04%和0.06%的緩凝劑葡萄糖酸鈉進行試驗，試驗結果和試驗現象見表7。
表7 緩凝劑葡萄糖酸鈉摻量變化對自密實混凝土和易性的影響
由表7可以看出，當葡萄糖酸鈉的摻量由0.04%增加到0.06%時，自密實混凝土拌合物的坍落度和擴展度增加，中邊差減小，同時坍落度損失在降低了。N5在120min以內，混凝土拌合物的坍落度、擴展度和中邊差均能滿足自密實混凝土的要求。
2.2.3 增稠劑對新拌自密實混凝土工作性能的影響
增稠劑可增加混凝土拌合物的液相稠度，能夠有效的改善混凝土拌合物的泌水現象，但是，增稠劑的摻入往往導致混凝土拌合物的坍落度損失增大。在N5基礎上，分別摻入0.08%、0.085%和0.09%的增稠劑進行試驗，試驗結果和試驗現象見表8。
表8 增稠劑摻量變化對自密實混凝土和易性的影響
隨著增稠劑的摻量增加，N6～N8在120min時中邊差已不符合要求。但是，混凝土拌合物的泌水現象得到顯著的改善，考慮混凝土的成本，選擇N7來進行強度試驗。
2.2.4 水膠比對自密實混凝土性能的影響
在N7的基礎上，只調整水膠比，增加水膠比為0.41和0.40兩個配合比，經自密實混凝土拌合物工作性試驗，其結果和試驗現象見表9。
由表10可知，N7、N9和N10中只有N9滿足所配制自密實混凝土強度較高，因此，優化后的配合比為N9。
3 結論
通過探討自密實高性能混凝土配合比的試驗研究工作，筆者總結出以下幾點結論：①自密實高性能混凝土的配制可以解決高流動性和高穩定的矛盾；②采用不同品種的外加劑進行合理匹配，可以使自密實混凝土拌合物的高流動性與高穩定性達到統一；③通過調整水膠比，能夠確保自密實混凝土的抗壓強度滿足工程規定的要求。
參考文獻：
【關鍵詞】礦物摻合料；外加劑；流動度
在混凝土中，減水劑的應用已非常廣泛，尤其是高效減水劑的使用，極大降低了混凝土的水灰比，有效地提高混凝土的性能[1]，而且混凝土內部結構更加致密，耐久性也有所提高[2]。但大量實驗數據表明，雖然摻入減水劑能使混凝土的坍落度提高7-15cm，但也伴隨著坍落度的經時損失，很大程度上制約了混凝土的高性能化。目前，解決混凝土坍落度損失的控制方法之一就是在混凝土中摻加礦物摻合料，同時礦物摻合料也是改善混凝土流變性能和減少水泥用量的重要方法之一[3]。以工業固體廢渣為主的摻合料摻入混凝土中，不僅滿足發展綠色混凝土的[4]等可持續發展的戰略要求，同時也遵循廢棄物再利用的環保要求。
1 實驗原材料
1.1 水泥
水泥為山水集團有限公司生產的P.O 42.5的普通硅酸鹽水泥，其化學組成和物理性能如表1所示。
表1 水泥的化學分析w/%
1.2 礦物摻合料
本文所用礦物摻合料的化學組成和活性指數分別見表2所示.
表2 礦物摻合料的化學分析w/%
2 實驗結果及分析
2.1 不同外加劑對水泥砂漿流動度的影響
本實驗的實驗測試砂漿的水灰比為0.45，水泥與標準砂的的比例是0.40。
表3 不同外加劑對水泥砂漿流動度的影響
表 3中的流動值數據表明，四種減水劑摻入砂漿中時，砂漿的初始流動值最低和最高的是摻入 0.9%聚羧酸型高效減水劑和復摻0.1%緩凝劑。與摻0.9%的聚羧酸型高效減水劑的水泥砂漿相比，復摻0.1%緩凝劑和0.01%引氣劑的流動值降低幅度要低。不同外加劑對改善水泥砂漿流變性能的效果影響大小是：聚羧酸型減水劑>緩凝劑>引氣劑>FDN。相對于摻入0.9%聚羧酸型高效減水劑時，摻入1%FDN的水泥砂漿，其初始流動度值率高。這是因為，砂漿中砂子對于減水劑具有較大的吸附作用，使砂漿中的聚羧酸減水劑的初始濃度降低很快，致使吸附N電位不斷降低，最終導致水泥的分散程度降低。
2.2 礦物摻合料對水泥砂漿流動度的影響
由于砂漿中的砂子對外加劑的吸附影響了水泥的分散，并最終影響了砂漿的體系結構，同樣的原理，不同種礦物摻合料必然對外加劑的吸附以及對水泥砂漿性能的影響具有不同的效果。本實驗的實驗測試砂漿的水灰比為0.45，水泥與標準砂的的比例是0.40，外加劑選FDN，摻量為1%，分別用不同摻量的礦物去取代水泥的用量，然后按照砂漿流動度的測定標準來測定不同礦物的水泥漿體的流動度，研究不同的礦物摻合料以及不同細度的礦物摻合料對水泥砂漿流動度的影響效果。
表4 摻不同礦物摻合料水泥砂漿的流動度值
在礦物摻合料未有的砂漿中，減水劑相對來說有效濃度較高，水泥擴散相對比較充分，水泥的水化速度較快，致使漿體的粘度增加，水泥漿體的流動度較小，特別是水泥水化1h后，流動度損失較大。但是在摻入各種礦物摻合料的砂漿中，砂漿的流動值總體上有較大的改善。磷渣和礦渣的漿體流動度是最好的；粉煤灰次之；硅灰損失最大。從圖1中，可以得出對于不同摻量的礦物摻合料，其對砂漿流動值的效果總體上與上述相同。這是因為隨著礦物摻合料的堿性的增加，1%FND的緩凝效果增強，主要表現在三個方面，一是FDN分子在水泥顆粒上的吸附水分散化膜，ξ電位增大使水泥顆粒間的摩擦阻力減小，水泥漿的流動性增強；二是FDN分子促進了水泥漿體的水化，是水泥顆粒表面形成了壁壘，使水泥的早期水化進入擴散期，最終導致了水泥漿體的流動性增強；第三是FDN與水泥中的硅酸鹽離子的絡合作用對水泥水化形成氫氧化鈣的核晶生長受阻，水化反應速度降低，水泥的水相對比較充分，流動性增強。
3 結論
本文在研究了四種不同外加劑對砂漿流動性影響的基礎上，研究了四種礦物摻合料對水泥砂漿的流動性的影響，主要的到得結論如下：
（1）水泥砂漿流動度損失率由大到小分別是：聚羧酸型高效減水劑>復合緩凝劑>復合引氣劑>FDN 高效減水劑。
（2）堿性較強的礦物摻合料對改善砂漿漿體流動性的效果較好。
（3）礦物摻合料摻入水泥砂漿后，均能改善砂漿漿體的流動性，四中礦物摻合料對改善流動性的效果由大到小依次是：礦渣>磷渣>粉煤灰>硅灰。
【參考文獻】
[1]陳曉宇.外加劑與礦物摻合料對混凝土抗硫酸鹽侵蝕分析[J].山西建筑，2014（3）：130-131.
[2]岳濤，竇廣陵.外加劑與活性礦物摻合料對粉煤灰加氣混凝土性能的影響[J].浙江建筑，2011（1）：67-71.
關鍵詞：裝飾混凝土，建筑，應用
Abstract: this paper mainly introduces the adornment of the concept, classification and concrete linear and simple sense, colorific choice, manufacturing process, the construction, the defects and prevent etc content, to the decoration in the construction engineering concrete used widely in have great instruction function.
Keywords: adornment concrete, construction, application
中圖分類號：TU528.38文獻標識碼：A 文章編號：
裝飾混凝土是指具有一定線形、紋理、質感、色彩等裝飾效果的混凝土，可以做為裝飾飾面與結構墻體結合，也可以直接做為混凝土構件，是經建筑藝術加工的混凝土飾面技術。裝飾混凝土可以減少現場裝修作業、縮短工期，廣泛用于預制外墻板、現澆墻體及各種混凝土砌塊的飾面。
裝飾混凝土在國外已獲得廣泛的應用，如紐約肯尼迪機場和巴黎戴高樂機場的侯機樓內外墻飾面采用了現澆本色裝飾混凝土。我國從20世紀70年代開 始研制開發裝飾混凝土，在北京、上海、天津等地建成了大批裝飾混凝土建筑，取得良好的技術經濟效果。2006年落成的拉薩火車站站房外裝修采用了彩色裝飾混凝土，使拉薩火車站站房主體顯出濃郁的民族建筑風格。目前，我國整體著色的彩色混凝土應用較少，而在普通混凝土或硅酸鹽混凝土基材表面加做彩色飾面層，制成面層著色的彩色混凝土路面磚，其應用十分廣泛。
1.裝飾混凝土的分類
裝飾混凝土主要指的是白色混凝土和彩色混凝土。白色混凝土是以白色水泥為膠凝材料，白色或淺色巖石為集料，或摻入一定數量的白色顏料而配制成的混凝土；而彩色混凝土則是彩色水泥或白色水泥摻入彩色顏料，以及彩色集料和白色或淺色集料按一定比例配制而成的混凝土。在施工過程中充分利用混凝土在凝結前的塑性及其組成特點，在成型時采取措施使其形成表面裝飾性的線型、紋理和質感，并改善其色彩效果，以滿足立面裝飾要求。裝飾混凝土也可以分為清水裝飾混凝土和露集料裝飾混凝土。清水裝飾混凝土，其色調就是所用水泥的顏色，保持混凝土原有外觀質地，與普通混凝土不同的是表面凹凸不平，在光線照射下有光影明暗的變化，可多少改善普通混凝土的灰暗、呆板及顏色深淺不一的外觀。為獲得明亮的色彩，可采用白水泥或摻加顏料，也可外罩涂料。露集料裝飾混凝土，將表面水泥漿膜剝離，露出粗細集料，根據水泥、砂或不同粗集料品種，其表層剝離后可顯示不同的色彩和質感。
2.裝飾混凝土的線型和質感
混凝土拌合物具有良好的可塑性，可以加工成任意形態，但在混凝土表面形成線型和質感時受到模板本身能夠提供的花紋的限制，受加工工藝可能性及經濟因素的限制。因為在混凝土表面形成線型、質感時，要做出凹凸花紋，這部分混凝土純系裝飾性的，不起結構或熱工作用，花紋凸出過多會增加工程造價和建筑物自重，因此設計時要充分考慮上述因素，設計出合理的裝飾線型和質感。決定線型、質感效果的另一重要因素是它們的比例恰當。用于室內時可以適當纖細一些，用于室外特別是高層建筑可適當粗獷一些，在采用整間大模板現澆外墻施工時，為提高飾面效果，可以將模板接縫處的墻面分格縫加深并放大。
3.裝飾混凝土色彩的選擇
選擇色彩應根據人們的感情以及建筑物所處的環境確定。
（1）如果房間光線較暗，內墻不宜采用深顏色。
（2）客廳、房間一般采用奶油色或綠色，這兩種顏色柔和、協調，給人以舒適的感覺；也可選用藍色，它給人以明快的感覺。
（3）餐廳、飯店涂上淺紫色或桔紅色，使人有興奮感，會增加食欲，使人身心健康。
（4）天花板最好選擇白色，能使整個房間比較空曠，不致給人一種壓迫感。
（5）地腳線配上深色彩，可防止易臟，以免影響美觀。
總之，內墻不宜色彩過深，必要時可配小面積深色以作裝飾。外墻則視建筑物所處的位置、環境而定，不能一概而論。
4.裝飾混凝土的制作工藝
成型工藝裝飾混凝土預制墻板有正打成型和反打成型兩種工藝。正打成型是在結構層混凝土灌筑后再做混凝土飾面。一般可采用模板、梳子或滾壓工具，在構件面上施壓成型。反打成型是在具有線形紋理的陰模中，灌筑混凝土拌合物,脫模后,構件底面即形成花紋質感。陰模分硬模和軟模兩種，一般采用軟模。硬模用木材、玻璃鋼、壓型鋼板或硬塑料等制成；軟模有橡膠、軟塑料等。
立模成型工藝采用立模成型工藝時，所用模板與預制墻板反打成型工藝類似,脫模時先將模板平移離開新灌筑的板面,再將模板吊離。
露集料工藝是指在混凝土硬化前或硬化后，通過一定的工藝手段使混凝土骨料適當外露，以骨料的天然色澤和不同的排列組合造型，達到一定的裝飾效果的工藝。有在水泥硬化前露明和硬化后露明兩種。前者主要采用水洗法，或借助緩凝劑使混凝土面層緩凝，然后用水沖洗剝去漿皮；后者可用酸蝕法、噴砂及拋丸法等剝離漿皮和部分細集料。混凝土，除采用一般的砂、石、陶粒外，也可另鋪一層用水泥砂漿粘結的彩色石子。
5.裝飾混凝土的施工
裝飾混凝土的施工除考慮結構構造的質量要求外，還要考慮裝飾質量方面的要求。
（1）清水裝飾混凝土施工要點
A.模板要求表面平整、尺寸準確、接縫嚴密、裝飾方便。如采用現澆混凝土或預制墻板反打工藝，應在模板底板上做出設計的圖案花紋。由于在鋼模板上做出較復雜的圖案花紋難度較大，給設計帶來局限性，所以應采用襯模來形成裝飾混凝土的表面質感。襯模可用硬質及軟質材料制做，前者為木板、硬質塑料及玻璃鋼等；后者可用橡膠或軟質塑料等。
預制裝飾混凝土墻板也可采用正打工藝做出有一定質感的圖案花紋，即在水泥初凝前采用壓印與撓刮的辦法做出花紋。壓印工藝是采用刻有圖案的模具在剛澆灌成型的墻板表面印出凹凸花紋；撓刮工藝是用硬毛刷在混凝土表面撓刮成毛面質感的花紋。
B.脫模劑要求不污染混凝土表面，不影響涂料在混凝土表面的附著，不影響混凝土強度，不引起混凝土表面粉化，酥松，脫模性好。
C.振搗裝飾混凝土表面盡量減少孔洞、麻面，出現這種情況很難修補，刷涂料也會留有痕跡。應當加強振搗，盡量排除氣泡，使混凝土表面光潔平整。
D.養護裝飾混凝土如果表面產生裂紋，會因積灰而顏色變黑，影響裝飾效果，因此混凝土成型后要加強養護。
（2）露集料裝飾混凝土施工要點
露骨裝飾混凝土的施工可以采用在水泥硬化前沖刷水泥漿及水泥硬化后沖刷水泥漿以暴露集料的兩種方法。
在水泥硬化前沖刷水泥漿以暴露集料的做法只適用于預制墻板正打工藝，即在混凝土成型后，將模板一端抬起，用水沖刷混凝土制品上表面的水泥漿，把集料暴露出來，養護后即為露骨裝飾混凝土。
現場施工采用立模澆灌與預制墻板反打的工作面受模板遮擋不能及時沖刷水泥漿，就需借助緩凝劑使飾面水泥不硬化，待脫模后再沖，其具體方法是在模板表面涂一層緩凝劑（一般采用亞硫酸紙漿緩凝劑或硼酸緩凝劑）。再放鋼筋網片、鋪約3cm厚的水泥石渣漿，澆灌混凝土、養護達脫模強度后拆模，用壓力水將未硬化的水泥漿沖洗干凈，石渣暴露程度要均勻一致。
6.裝飾混凝土的缺陷和防止
關鍵詞：水泥工藝 外加劑技術 應用
前言
近年來，當今的經濟發展中非常重視低碳和綠色經濟的發展，因此，水泥行業在發展的過程中也十分的重視對環境的保護，外加劑技術在水泥工藝中的應用得到了非常顯著的發展，這對水泥行業的建設和發展也有著十分積極的意義。
1、水泥工藝外加劑的內涵
在水泥行業發展的過程中，水泥外加劑對水泥的制作有著十分重要的作用，它可以十分有效的完善水泥材料的性能，同時也能減少水泥制作中的成本，除了一些特別的情況，通常外加劑的摻入量應該控制在5%之內。水泥工藝外加劑通常就是指在水泥制作和生產的過程中使用的外加劑，其和水泥混凝土的外加劑非常的類似，水泥外加劑是水泥當中的一個重要的因素，水泥的外加劑一定要和水泥混凝土外加劑具有良好的適應性，此外，外加劑當中的一些有害物質也必須要在合理的范圍之內，通常我們可以將水泥工藝的外加劑成分分為兩種類型，一種是水泥生料制備系統外加劑和水泥制備系統外加劑，本文主要分析了這兩種外加劑的應用。
2、水泥工藝外加劑技術及其應用
不同的水泥工藝外加劑所適用的技術是不同的，它的應用范圍存在著一定的差別，水泥生料制備系統外加劑主要有礦化劑、晶料等，這些材料在生產的過程中對生料的制備作用是十分顯著的，水泥制備系統外加劑主要有緩凝劑和水泥激發劑等等，它們對水泥的成品有著十分重要的作用。
2.1 水泥生料制備系統外加劑技術。
水泥生料制備系統外加劑包括礦化劑、晶種、生料速燒劑以及生料助磨劑等。
2.1.1 礦化劑技術。
礦化劑是水泥生料制備生產過程中的一種非常重要的一種外加劑，礦化劑在應用的過程中能夠提高碳酸鹽的分解，同時，早強礦物形成的時間也更早，從而使得產品的品質得到了顯著的改善。一般情況下，其摻量能夠達到2%。如果摻入量超過了正常的水平，就可能會出現非常大的不良影響，在實際的生產中，礦化劑又可以分成單礦化劑以及復合礦化劑。
2.1.2 晶種技術。
在水泥生產的過程中，晶種技術通常就是指在水泥生料生產的過程中加入晶種，這樣可以有效的提高結晶的效率，唐宋時還能夠使得礦物在更快的時間就形成。在實際的生產中，在生料制備的過程中，晶種和礦化劑一同摻入到材料當中能夠起到更好的效果，摻入量的控制也是十分重要的，通常其應該控制在1.5%～3%，二者摻在一起的時候可以更加充分的發揮二者各自的優勢。
2.1.3 生料速燒劑技術。
在生料煅燒處理的時候一定要摻入適量的生料速燒劑，這種材料可以有效的在低溫煅燒的時候大大的提高煅燒的效率，節約了大量的能源，生產中的成本投入也得到了有效的控制，其摻入量應該控制在0.5%～0.6%。這樣也就使得質量和產量都能夠顯著的提高。但是在實際的生產中需要注意的一點就是，在摻入生料速燒劑的時候，一定要制定一個科學合理的配料方案，在煅燒及和配熱量方面都有著十分嚴格的要求，此外，在摻入到速燒劑的時候一定要保證速燒劑的均勻度。
2.1.4 生料助磨劑技術。
為了有效的增強粉末的功能，在水泥生料制備的時候，一般都會采用生料助磨劑，在生產中加入這種材料之后，助磨劑會直接吸附在物料的顆粒表面，同時還可以有效的防止過度的摩擦，從而使得物料表面的光滑度大大提升。物料流動性就明顯增強，磨機自身的性能也得到到了十分明@的改善。在生產實踐過程中，焦炭、石墨等多種材料都可以當做是生料生產中的助磨劑。
2.2 水泥制備系統外加劑技術。
水泥制備系統外加劑包括水泥助磨劑、緩凝劑、水泥激發劑以及生產特種水泥用外加劑等。
2.2.1 水泥助磨劑技術。
與生料中的助磨劑使用的基本性質有著十分明顯的相似性，水泥助磨劑本身要可以吸附在物料的顆粒上，此外，它可以十分有效的增強物料之間的光滑度，這樣一來，物料之間的流動性明顯增強，粉末的質量和水平也就得到了顯著的提升。通常，水泥助磨劑主要有固態助磨劑和液態助磨劑兩種，而在水泥生產中加入了液態助磨劑，其摻入量應該控制在0.01%之內，如果使用的是固態的助磨劑，其摻入量范圍應該是0.3%～1%。
2.2.2 緩凝劑技術。
近幾年，混凝土工程在建筑建設當中也有著十分重要的位置，因為大體積混凝土工程對于終凝的時間來講應該控制在6～8h。而這一控制工作并不是簡單的借助對配料方案的改變就可以充分的發揮其作用的，所以緩凝劑技術應用的廣泛性也得到了非常顯著的提升。如果站在作用機理的角度去分析，緩凝劑可以十分有效的吸附水泥礦物表層中的水分，這樣也就避免了水泥出現水化的問題，終凝的時間延長，這對水泥質量的提升也有著十分積極的作用。
2.2.3 水泥激發劑技術。
為了能夠獲得質量更高的水泥成品，一個非常重要的環節就是水泥活性是非常強的，為了提高水泥的質量，在水泥生產的過程中，我們需要嚴格的按照生產的要求去添加水泥激發劑，在眾多激發劑當中，使用相對較為廣泛的是具有助磨增強功能的類型。助磨功能在這一過程中也得到了非常顯著的提升。磨機產量也會比之前更大，這種材料之所以會有增強的功能主要是由于激發劑與水泥出現了化學反應，水泥材料本身的強度大大提升，因此，在水泥制備的時候，科學的加入水泥激發劑可以使得水泥的硬度更強。
2.2.4 生產特種水泥用外加劑技術。
在水泥生產的過程中，不同工程項目對水泥的性能要求也是不同的，一些工程中需要制備一些特殊的水泥，這個時候就需要加入一些特殊的外加劑，因為不同外加劑在特性和優勢方面也有著一定的差異。
3、結語
水泥在很多的工程中都得到了廣泛的應用，同時水泥外加劑也在不斷的增多，在水泥生產中得到了廣泛的應用，提高了水泥的性能和質量，對很多行業的發展都有著十分積極的意義。
參考文獻：
摘要：鋼筋混凝土大梁施工因種種原因經常會出現裂縫現象，這給企業造成直接的經濟損失，也嚴重影響了企業的聲譽—本文就大梁裂縫出現的原因進行分析，并提出了相應的措施。
關鍵詞 ：建筑施工 裂縫治理措施
一、鋼筋混凝土大梁裂縫產生原因分析
1． 由于受力較大產生的裂縫
(1)由外力造成的裂縫，其中包括施工超載、設計承載力不夠、構造措施不合理、各種外力沖擊等所造成的裂縫。此外，在許多工程交付使用后，使用者擅自更改建筑物的使用性質造成設計承載力不足
而引起混凝土梁裂縫的產生。
(2)由混凝土內力造成裂縫，其中包括溫度變形裂縫，干縮變形裂縫。
2． 由于設計不當造成的裂縫
(1)沉降縫設置不合理，在豎向高差比較大，基礎設置形式不同，地基承載力發生突變部位均應設置沉降縫，不然會因不均勻沉降產生裂縫
(2)由于結構設計不合理而產生的混凝土梁裂縫，如大型門廊的梁與主樓柱相錨接，由于主樓沉降量與門廊沉降量不相等，則在此錨接部位造成鋼筋混凝土梁扭裂。
(3)設計只設受力筋而構造筋設置不足造成混凝土梁裂縫。如因空間限制而使混凝土大梁設計為h近似等于b的混凝土梁，則需考慮震配對混凝土變形的約束用筋而不加配制，造成由于混凝土干縮變形而裂縫。
(4)設計概念不合理，對構造筋考慮不全，而造成鋼筋混凝土大梁裂縫。
3． 由于材料選擇不當造成的裂縫
(1)由于水泥用量不當引起的混凝土梁裂縫。因水泥的水化熱能引起混凝土發生內部溫度應力和溫度變形，而且與水泥用量成正比。水泥在水化過程中，產生大量的熱能使混凝土內部溫度升高，當混凝土內部與表面溫度差過大時，就會產生溫度應力和溫度變形，當混凝土內部與外部溫度差≥25℃時，所產生的應力值大于混凝土內部的抗拉強度時，則混凝土就會拉裂。
(2)選用緩凝劑不當。特別是氣溫高的夏季，使用緩凝效果不好的緩凝劑，不能起到延緩水泥水化速度的作用，不能延緩混凝土的初凝時間，不能延緩水化熱峰值的出現，不能達到減小混凝土坍落度的損失，從而不利于減小混凝土的裂縫，所以緩凝劑的選用是非常關鍵的，而緩凝劑的選用又是施工單位或混凝土攪拌站不太重視或理論上認識不夠的項目，需特別引起注意。
(3)對散裝水泥本身的溫度控制不夠。當前施工企業大部分用散裝水泥，對散裝水泥本身的溫度控制不夠，卻又是一個施工企業不太重視的要素。要知道425#散裝硅酸鹽水泥，夏季出廠溫度最好控制在80℃左右，而在用攪拌混凝土的水泥溫度最好控制在≤50℃為好。所以剛出廠的散裝水泥如果不經過適當的降溫就用在混凝土內，由于水泥溫度過高，勢必就會加速水泥的水化速度，使混凝土坍落度損失加快，混凝土水化熱峰值也提前達到，從而使混凝土內外溫差過大，當混凝土內外應力超過混凝土自身所具有的抗拉能力時就會出現裂縫。
(4)為保證泵送混凝土的強度，盲目增大水泥用量，雖然混凝土強度等級保證了，但在混凝土內部形成水泥過剩，由于水的凝聚作用，造成在同一個構件內形成多個凝聚中心，則凝聚中心與凝聚中心之間產生拉力，從而造成鋼筋混凝土的裂縫
(5)現場或混凝土攪拌站為混凝土可泵性好，不重視或不研究如何增強混凝土的和易性，從而達到混凝土優良的可泵性，而是單純的增加坍落度，造成非常差的和易性，使澆注的混凝土材料不均勻，既影響了構件的強度，也給施工振搗造成很大的麻煩，此種混凝土很易造成振搗不均勻、不密實，由于材質不均，在內力作用下，自然形成薄弱環節，在此處很容易形成裂縫。
(6)現場攪拌泵送混凝土，由于操作人員沒有經過正規的培訓，對規范十分生疏，所以在攪拌過程中邊進料、邊出料，而不控制攪拌時間和攪拌程度，造成砂、石、水分離，達不到合理的和易性。外加劑也由于攪拌不均勻，而起不到應起的作用，從而造成不合理的坍落度，可泵性也差，形成惡性循環的無限加水增大坍落度，以求得較好的可泵性。其結果是：由于不合理的攪拌和不合理的水灰比而造成混凝土的不均勻性，這就造成無力抵抗混凝土早、中期所產生的收縮應力，而使構件產生裂縫，
(7)混凝土干縮變形：混凝土中20％左右的水分是水泥硬化所必需的。混凝土在硬化階段，最初失去的部分自由水，幾乎不引起收縮。隨著混凝土繼續干燥，而使20％左右的吸附水溢出就會出現干裂收縮，表面干燥收縮快，混凝土中心干燥收縮慢，則由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束，而在表面產生拉應力，當拉應力超過混凝土的抵抗強度時，混凝土就會產生裂縫。
4． 現場施工工藝造成的裂縫
(1)模具不經過計算設計造成剛度不夠均勻。
(2)澆筑工藝不合理，振搗不密實。
(3)保護措施不利：包括拆模時間過早，施工荷載超荷，上人時間過早等。
(4)養護不及時，不到位。
(5)鋼筋保護層控制不準。
二、解決措施
1． 設計方面
(1)結構設計時要充分注意各構件之間不該設剛節點的，不準剛節點。
(2)結構設計時不單獨考慮構件的荷載受力筋，也應充分注意到由于混凝土《自身產生內力所需的配筋，以抵抗裂縫的產生。
(3)深梁的理論概念應當用到設計上來了，否則將造成設計原理的錯誤，給已構成深梁的梁造成不應有且不好處理的裂縫。
2． 施工方面
影響混凝土收縮的因素有：混凝土所用水泥品種和數量、混凝土配合比、水灰比、砂率、外加劑的品種和數量，混凝土的加工工藝、現場施工工藝及養護條件等。因此，從施工角度應采取如下措施，以達到鋼筋混凝土大梁不產生裂縫的目的。
(1)首先從混凝土配制材料上要嚴格控制：①水泥：嚴格按配比要求配用外，還應注意不用剛出窯未降溫的水泥，以防由于水泥的高溫度而影響混凝土的溫度變形造成裂縫。②選擇優良的外加劑，使之真正能緩解混凝土的水化峰值的出現，從而減小混凝土坍落度的損失，達到減小或不出現混凝土裂縫的目的。③嚴格控制混凝土的水灰比：實踐證明，混凝土內水泥充分水化，大約需0．38水灰比的用水量，而泵送混凝土的水灰比，絕大多數遠大于0．38，而多余的水蒸發后，必然導致混凝土內部漿體的收縮，混凝土又是抗拉強度較低的材料，在受約束(鋼筋)的條件下，混凝土所產生的拉應力大于混凝土的抵抗強度，從而導致混凝土發生裂縫。因此為達到泵送的可行性，又要嚴格控制水灰比．還需非常認真的控制砂、石最佳級配，保證混凝土具有良好的和易性，保證泵送無阻，又保證合理的水灰比是至關重要的，
(2)現場施工工藝上應采取的措施：①混凝土模具要求有正規的設計方案，確保模具的規范和剛度。②混凝土的澆注工藝要求有工藝流水設計，特別是坍落度超過140mm的混凝土不準干漿打，以防梁底形成素漿或少石層。坍落度超過160mm的混凝土大梁，要特別注意，隨機振搗時，達不到真的泛漿、無氣泡，而是在表面形成水質清漿，必須視混凝土表面無浮水時(初凝前)，再行復振，達到真的表面泛漿，無氣泡密實振搗才算完成。③保護措施：a)支拆模板時間要嚴格控制。b)教育職工要高度重視混凝土的養護作用。
三、結語
通過以上對鋼筋混凝土大梁產生裂縫的原因進行分析，我們了解到其因素是多方面的，不僅有施工方面，還有受力較大，設計不當，材料選擇不當等。為防止鋼筋混凝土大梁產生裂縫，必須從設計、材料的選擇和混凝土配合比計算、施工工藝、保護、養護全方位共同采取措施，才能徹底防止鋼筋混凝土大梁裂縫的發生。實踐證明，以上防止鋼筋混凝土大梁產生裂縫的措施是非常有效的。
參考文獻：
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摘要:
磷石膏是工業濕法生產磷酸排放出的固體廢棄物，在水泥生產中的應用是其資源化利用的主要途徑。本文分析了磷石膏用于硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥生產所面臨的問題與挑戰，重點分析了磷石膏在硫鋁酸鹽水泥生產中的應用前景。磷石膏作水泥原料時可為硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥提供鈣質，高溫煅燒可以降低雜質對水泥性能的不利影響，但提高磷石膏分解率是需要深入研究的問題。通過過量配入磷石膏可以生產高硫型硫鋁酸鹽水泥，磷石膏的分解率可以控制在較高水平。作后摻石膏時，磷石膏中雜質可以作為功能組分改善硫鋁酸鹽水泥凝結時間。因此磷石膏在硫鋁酸鹽水泥生產中的應用是值得關注的方向。
關鍵詞:
磷石膏;硫鋁酸鹽水泥;雜質;部分分解
1引言
磷石膏是工業濕法生產磷酸排放的固體廢棄物，每生產一噸磷酸大約產生4～5噸磷石膏。根據中國磷復合肥工業協會的統計數據，截止目前，我國磷石膏堆存量超過2．5億噸，近幾年每年排放量都在7000萬噸以上［1-3］。由于磷石膏中雜質的存在，磷石膏與天然石膏在物化性能方面存在差異，目前只有很小比例的磷石膏得到利用，大部分未被利用的磷石膏均采取堆放的形式處置。大量堆放的磷石膏不僅占用大量土地，對生態環境造成嚴重污染，磷石膏排放企業也不得不為此負擔高昂的處置費用。從消納總量以及對環境影響角度綜合考慮，磷石膏制備建筑材料是最適宜的利用方式之一［4-5］。水泥是目前用量最大且最廣泛的大宗建筑材料，磷石膏在水泥生產中大規模利用是首先要考慮的，也將是磷石膏利用的重要途徑。本文對磷石膏在水泥生產中的應用前景和面臨挑戰進行分析討論，以期促進磷石膏在水泥中應用。
2磷石膏的特性
相比于天然石膏，磷石膏含水率較高，可達20%左右［6］，同時還含有少量磷礦、未洗凈磷酸鹽、氟化物以及少量放射性物質、重金屬離子等，這些物質通常吸附在二水石膏晶體上，從建材資源化的角度稱之為雜質。這些雜質主要以酸及其鹽的形式存在，如磷酸、磷酸鈣、氫氟酸、氟化鈣等，使得磷石膏呈現較強的酸性。磷石膏的pH值及其所含雜質種類、含量等特性隨生產工藝等條件的變化而變化，但主要組分都是CaSO4•2H2O，含量通常都在80%以上［6-8］，表1是國內一些企業所排放磷石膏的雜質和硫酸鈣等主要成分和pH值的變化情況。圖1是典型磷石膏物相分析結果，可以看出磷石膏主要礦物成分是CaSO4•2H2O，由于雜質含量較低，XRD圖譜中雜質的衍射峰強非常低，通常難以判斷其類型和含量。圖2是磷石膏在掃描電鏡下的顯微照片，可以看到板狀二水石膏晶體周圍分布著粒狀和絮狀顆粒，晶體形態以平行四邊形和菱形為主，以星狀、放射狀聚集或交生長成為一體［9-10］。較高的含水率和雜質是磷石膏制備建筑材料面臨的主要問題，如果不經處理直接利用將對水泥性能產生不利影響。為保證水泥質量，通常情況下需要對磷石膏進行預處理，但這將導致水泥成本增加，限制其規模化利用。
3磷石膏生產硅酸鹽水泥面臨的挑戰
目前國內外對磷石膏在生產硅酸鹽水泥中的應用進行了大量的研究，主要集中在磷石膏作為水泥緩凝劑和制硫酸聯產硅酸鹽水泥方面，但這兩種利用途徑都存在著一些難以解決的問題，限制了磷石膏大量用于硅酸鹽水泥的生產。
3．1磷石膏用作硅酸鹽水泥緩凝劑
磷石膏的基本組分決定了其代替天然石膏使用是最具有經濟價值的利用方式之一，其中作為硅酸鹽水泥緩凝劑是磷石膏利用最直接的方式［11-12］。目前，國內外已對此進行了大量的研究和工程示范應用，但硅酸鹽水泥中石膏摻量通常僅為3%～5%，生產1噸硅酸鹽水泥能利用的磷石膏不到50kg，按照這種方式消納的磷石膏有限。此外，磷石膏中雜質的存在也進一步制約了其作為硅酸鹽水泥緩凝劑應用。相比于天然石膏，磷石膏對硅酸鹽水泥的標準稠度與力學性能影響較小，但會不同程度地延緩水泥的凝結時間，如圖3所示。同時，雜質的存在還使水泥與某些類型的減水劑相容性變差［11-17］。由于上述原因，目前磷石膏只在32．5等級水泥中有少量應用。為了消除或減少磷石膏雜質對水泥質量的影響，實際生產中需要采取陳化、水洗、石灰中和等工藝，但處理后的磷石膏與天然石膏相比，對水泥性能的不利影響特別是與外加劑的相容性方面的問題仍然無法完全避免，致使磷石膏作為水泥緩凝劑使用受限，同時預處理過程也增加了磷石膏的利用成本，而且可能造成二次污染［11，14，16］。
3．2磷石膏分解制硫酸聯產硅酸鹽水泥
磷石膏分解制硫酸聯產硅酸鹽水泥相對作為緩凝劑來說，磷石膏用量將大大增加，是磷石膏利用潛在的有效途徑之一。磷石膏高溫分解產生的SO2可用于生產硫酸，CaO則可作為生產硅酸鹽水泥的原材料［18］。據測算，建設1條年產150萬噸水泥的磷石膏制硫酸聯產水泥生產線，每年可消耗的干基磷石膏約220萬噸，同時可基本實現磷銨企業硫酸的消耗與生產平衡，具有很好的經濟和環境效益。但是，磷石膏制酸聯產水泥工藝復雜且投資較大，使得這種工藝的推廣利用遇到一定的困難［19］。現有生產經驗表明，為保證聯產硅酸鹽水泥的質量，要求磷石膏中總磷含量小于1%，可溶性磷含量小于0．5%，氟含量小于0．3%，對磷石膏品質提出了較高的要求［18-21］。生產中還需要磷石膏有很高的分解率，通常需要確保磷石膏中CaSO4接近完全分解，高分解率的要求還需根據原材料特性確定生料率值及碳硫比，同時需要采取均化措施保證磷石膏化學成分的穩定，對生產企業提出了很高的經濟及技術要求。受近年來國際硫磺市場價格等因素影響，磷石膏制硫酸聯產水泥工藝的經濟性也難以體現，因此實際推廣應用受限。很顯然，磷石膏制酸聯產硅酸鹽水泥可以消納大量的磷石膏，雖然對磷石膏品質有一定要求，但不需要對磷石膏進行預處理。
4磷石膏在生產硫鋁酸鹽水泥中應用前景
相對于作硅酸鹽水泥緩凝劑，磷石膏用于生產硫鋁酸鹽水泥則可以消納更多的磷石膏。在硫鋁酸鹽水泥生產中，不僅在生料配料時需要摻入適量的石膏以保證硫鋁酸鈣礦物的形成，而且在磨制水泥時也需要適量的后摻石膏以參與硫鋁酸鈣的水化反應。相比于作硅酸鹽水泥緩凝劑而言，磷石膏用量顯著增加［22-24］。作生料配料時，磷石膏含有的雜質在煅燒條件下會發生變化，可以避免或減弱對水泥的不利影響;作后摻石膏使用時則需要對磷石膏進行充分試驗驗證。如果在硫鋁酸鹽水泥生產中也考慮磷石膏分解制酸和提供鈣質，則磷石膏用量將明顯提高。
4．1磷石膏燒制硫鋁酸鹽水泥熟料
傳統硫鋁酸鹽水泥的生產以適當成分的石灰石、鋁礬土以及石膏為原料，經1300～1350℃煅燒而成，具有高早強、微膨脹、耐侵蝕和抗凍性好的特點［25］。石膏作為硫鋁酸鹽水泥生產中用量較大的原材料之一，在熟料燒成過程中起導向化合及穩定礦物組成兩方面的作用［26］。磷石膏代替天然石膏與鈣質原材料、鋁質原材料混合燒制硫鋁酸鹽水泥熟料時，所含的可溶性雜質會與石灰石分解產生的CaO反應形成穩定化合物，雜質得以轉化并以惰性形式固溶在水泥熟料礦物中，不僅極大地降低了磷石膏雜質的不利影響，還可以促進水泥熟料礦物的燒成，改善其易燒性。楊林［27］利用磷石膏、硫鐵礦渣制得了鐵相含量較高的貝利特硫鋁酸鹽水泥熟料，以磷石膏為原料在1250℃煅燒水泥的抗壓強度與以天然石膏為原料在1300℃煅燒水泥的抗壓強度相當，說明磷石膏中含有的磷酸鹽、氟化物、有機物等雜質，在水泥熟料煅燒過程中降低了熟料的燒成溫度而起到礦化劑的作用。如果合理控制硫鋁酸鹽水泥熟料煅燒氣氛或者使磷石膏過量的情況下，磷石膏將會發生分解，只要能促使磷石膏在熟料形成階段盡可能多地分解，但又不完全分解，則磷石膏分解產生的CaO可代替部分石灰石所提供的鈣質組分，未分解的磷石膏提供生產硫鋁酸鹽水泥必需的硫酸鈣組分，產生的SO2氣體收集后還可以用于生產硫酸。這樣就可以避免磷石膏制酸聯產硅酸鹽水泥時需要極高分解率的要求，可使硫鋁酸鹽水泥生料中磷石膏摻量大幅度增加［28］。磷石膏部分分解制備硫鋁酸鹽水泥的關鍵在于提高磷石膏的分解率。很顯然，如果磷石膏分解率不夠高，則難以達到資源化利用的初衷。如圖4、圖5所示，柴俊青［29］等研究了磷石膏高溫分解對燒制硫鋁酸鹽水泥性能的影響，磷石膏摻量為27．12%、煅燒溫度為1300℃時分解率達到了36．2%，水泥在28d抗壓強度達到了58．5MPa。盡管如此，磷石膏分解產生的CaO仍不足以達到有效代替生料配料中所需CaO的要求，分解產生的SO2也難以收集用于聯產硫酸。因此，需要綜合考慮磷石膏的分解與硫鋁酸鹽水泥燒成過程，如果控制磷石膏在某一溫度段集中分解，而其他溫度段無分解，則有利于實現SO2的收集和制酸。值得指出，利用磷石膏部分分解，磷石膏在硫鋁酸鹽水泥生產中的應用是值得探索的方向，盡管對于進一步提高磷石膏分解率或者如何有效實現分段分解還需要深入研究。注:圖4、圖5中硫鋁酸鹽水泥生料配比:A1:磷石膏9．73%，石灰石57．71%，礬土32．56%;A2:磷石膏16．60%，石灰石52．44%，礬土30．96%;A3:磷石膏27．12%，石灰石42．51%，礬土30．37%。此外，在配制硫鋁酸鹽水泥時保持磷石膏過量，煅燒后過量的磷石膏將以高溫硬石膏的形式存在于熟料中，這種高溫硬石膏具有和后摻石膏相近的作用效果，因此可以代替后摻石膏作為硫鋁酸鹽水泥的組分。Shen［30］對該方法進行了探索，結果表明磷石膏經過高溫過程可以一定程度上消除雜質的不利影響。很顯然，以這種高溫硬石膏代替后摻石膏發揮作用，不需要在熟料粉磨時摻加石膏，既簡化了工藝流程，還有利于保證水泥的質量。
4．2后摻磷石膏生產硫鋁酸鹽水泥
在生產硫鋁酸鹽水泥時，根據水泥品種不同，后摻石膏有的需要二水石膏，有的則需要硬石膏。刁江京等人探索了用磷石膏作為后摻石膏生產硫鋁酸鹽水泥熟料的研究，結果表明采用磷石膏是可以生產出合格的硫鋁酸鹽水泥熟料的［25］。然而，磷石膏中所含雜質是影響其作為后摻石膏直接代替天然石膏利用的首要因素。由于磷石膏中雜質的存在，直接作為后摻石膏用于硫鋁酸鹽水泥時可能會對水泥的水化過程產生不利影響，這與磷石膏作為普通硅酸鹽水泥緩凝組分的問題類似，除此之外磷石膏中CaSO4•2H2O含量也會影響磷石膏硫鋁酸鹽水泥的性能［24］。通常的做法是對磷石膏進行預處理以便獲得性能穩定且雜質含量符合要求的二水石膏，然后再作為后摻石膏用于生產硫鋁酸鹽水泥。當然不同來源的磷石膏中雜質的影響會有所不同，Kuryatnyk等［31］采用兩種磷石膏分別與硫鋁酸鹽水泥熟料按3∶7的比例混合來制得硫鋁酸鹽水泥，結果表明采用Gabes磷石膏制備的水泥具有水硬性，而以Skhira磷石膏制備的水泥由于在初始的基體中形成大量鈣礬石導致了過大的膨脹，因此沒有強度。顯然，要將磷石膏作為后摻石膏使用還需要對其性能進行充分的分析測試。
5磷石膏雜質作為功能組分改善硫鋁酸鹽水泥的性能
硫鋁酸鹽水泥相比硅酸鹽水泥凝結時間較短，凝結硬化速度較快，有時不能滿足各種工程的需要。硫鋁酸鹽水泥的堿度對其的凝結時間有很大影響，通過調整堿度系數可以調節其凝結時間，但如果在配制一些特殊需要的硫鋁酸鹽水泥混凝土時，若采用調整堿度系數方法后硫鋁酸鹽水泥的凝結時間仍不能完全滿足實際需要時，需要采用添加外加劑的方法來解決。硼砂作為最常見的無機緩凝劑可以延緩硫鋁酸鹽水泥的凝結，但作用效果不穩定。摻量過低時，起不到緩凝的作用，而摻量稍高時，又可能引起混凝土長時間不能凝結，引發工程事故［32］。在硅酸鹽水泥水化的過程中，可溶性磷酸鹽可與其水化中間產物Ca(OH)2發生反應，生成難溶的Ca3(PO4)2富集在在水泥顆粒表面(見式(1)和(2))，進而阻礙水泥顆粒進一步水化(見式(3)和(4))，延緩凝結時間。故磷酸鹽作為一種無機緩凝劑在硅酸鹽水泥混凝土中早已得到大量應用并被證明是可靠的。所以磷石膏中的磷酸鹽雜質通常被認為對硅酸鹽水泥有一定的緩凝作用，通常利用磷石膏時為確保其性能穩定會選擇一定的工藝進行預處理。C2S+2H=C-S-H+CH(1)P2O5+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+3H2O(2)C4A3$+2C$H2+34H=C3A•3C$H32+2AH3(gel)(3)AH3(gel)+3CH+32C$H2+20H=C3A•3C$•H32(4)若能發揮磷石膏中可溶磷雜質對硫鋁酸鹽水泥的緩凝效果，將雜質作為硫鋁酸鹽水泥配制混凝土的功能組分，使其發揮緩凝作用而不是作為有害物質存在，那么磷石膏在作為硫鋁酸鹽水泥后摻石膏使用時，不僅可以避免預處理磷石膏增帶來費用，而且可以節省緩凝劑的使用，但這種應用途徑還需要進行系統的研究。
6結語
磷石膏作為一種排放量較大的工業廢渣，在建材工業特別是在水泥生產中的應用是其資源化利用的主要方向。磷石膏用作硅酸鹽水泥緩凝劑，目前技術較為成熟，但可溶磷雜質的不利作用是影響其應用的主要障礙，且消納的磷石膏量有限。高溫分解制硫酸聯產硅酸鹽水泥使磷石膏的消納量明顯提高，但其生產工藝復雜且對磷石膏品質有一定要求，因此目前未能大規模推廣使用。相比之下，磷石膏用于生產硫鋁酸鹽水泥將是非常有前景的應用方向，磷石膏在硫鋁酸鹽水泥中的應用包括作為生料配料和作為后摻石膏使用，甚至可以使磷石膏部分分解提供燒制硫鋁酸鹽水泥需要的部分或者全部鈣質原材料，磷石膏在硫鋁酸鹽水泥生產中的使用比例將大幅度提高。當然，磷石膏在硫鋁酸鹽水泥生產中應用還有很多問題有待深入研究，包括如何有效控制或者利用磷石膏中的雜質，如何控制磷石膏的分段分解和提高其分解率，以完全代替石灰石和有效收集SO2制酸等。磷石膏作為后摻石膏使用時，考慮將其中的雜質作為功能組分使用，適當延緩硫鋁酸鹽水泥的凝結時間以用于某些特殊工程中，不僅可以省去磷石膏的預處理過程，而且可以避免雜質帶來的不利影響。
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關鍵詞：高速公路；改性稀漿封層；乳化瀝青；下封層
改性乳化瀝青稀漿封層技術，是一種常溫施工工藝，常作為功能層做上封層，在國內外高速公路維修養護中的得到了廣泛的應用。國際稀漿協會ISSA制定的改性乳化瀝青稀漿封層推薦實施細則ISSA，A143-91，對改性稀漿封層的設計、試驗、質量控制和測試等做出了規定，使改性稀漿封層在全世界范圍內有了很大的發展。
1 適用范圍和選擇依據
在高速公路上選擇應用改性稀漿封層對路面進行養護，應依據對舊路面使用性能的專項調查評定或依據路面管理系統對路段相關指標進行分析后作出，同時對舊路面殘余壽命進行計算并進行局部補強設計。
以稀漿封層機攤鋪乳化瀝青混合料為主要工藝的路面封層可分為稀漿封層、改性稀漿封層和快通車型改性稀漿封層三種類型。稀漿封層的應用在國內已經較為普遍，其功效和缺陷已經形成共識。利用快通車型改性稀漿封層對高速公路進行預防性養護，抵御松散、封閉瀝青老化裂縫和疲勞裂縫及車轍裂縫，填補較淺的車轍和不平整，并以顯著的經濟效益吸引用戶。ISSA稱之為聚合物改性稀漿精細表面處治，在法國和美國的高速公路養護工程中應用最為廣泛。目前在世界各地的高速公路養護技術中，用于抗滑表層維修的混合料有三種代表類型：一是改性瀝青超薄抗滑表層（厚度,2cm）； 二是改性熱瀝青表面處治；三是改性稀漿封層。其工程造價分別為普通密級配瀝青混凝土（厚度4cm）的60%～80%、15%和20%。
與普通密級配瀝青混凝土相比，上述各類薄層都具有較深的路面紋理和良好的防水效果。隨著各地工程應用的不斷擴大和工藝水平的提高，改性稀漿封層將是一種理想的路面養護技術。
2 技術條件
改性稀漿封層應用于高速公路的表層需要以下條件：
（1）膠結料需要有更強的粘結能力。A143-91對用于改性稀漿精細表面處治的乳化瀝青及其蒸發殘留物性能主要指標做出了規定，要滿足這些指標，只有選用高質量的改性劑才能達到要求。其中：
AASHTO T53蒸發殘留物軟化點最小57℃
ASTM D36
AASHTO 蒸發殘留物針入度40-90
ASTM 2397
AASHTO 蒸發殘留物運動粘度135℃最小650mm2 /s
ASTM 2170
（2）骨料要抵御高速行車條件下車輪的磨耗和撞擊，可選擇耐磨耗的火成巖石料，而且要求純凈程度較高，應具有較少的含泥量和較高的砂當量，同時滿足乳化瀝青的可拌和時間要求，室內試驗應大于120s。
（3）為了盡可能縮短交通控制時間，宜選用快通車型乳化劑。標稱的通車時間是在室內確定的，標準溫度24℃和50%濕度條件下，混和料攤鋪厚度在12.7mm時，從攤鋪結束到達到通車需要的粘結強度的養護時間，在施工現場要視氣溫和風速的大小適當延長或縮短。目前市場的產品中有30min，60min和120min等多種類型可供選擇。
3 混合料及其設計
改性稀漿封層其特性主要取決于稀漿混合料的性能，因此，改性稀漿封層混合料配合比設計就顯得尤為重要。
快通車型改性稀漿封層所用稀漿混和料由級配石料、快通車型乳化瀝青、水泥和水組成，必要時選用化工助劑。
（1）選擇礦料級配曲線，依據ISSA推薦使用的III型級配范圍進行調試。
（2）凝結助劑使用水泥填料和緩凝劑。在這里之所以將水泥作為凝結助劑，是因為水泥和熟石灰都具有一定的化學活性特性，對快通車型稀漿混和料的凝結速度起著關鍵作用，主要目的并不是用來調節礦料級配的。水泥使用摻量在一定比例范圍內時，能延緩稀漿混和料的凝結速度，這個用量范圍隨水泥的品質不同而略有差異，一般占集料總量的1%～4%時能起到緩凝作用，這個范圍也隨石料的干凈程度不同稍有變化。在其他用量范圍時，則隨著用量的遞變呈現促凝的效果，即所謂雙向調節作用。表1列出了對使用不同水泥用量做拌和試驗時，測得的一組稀漿混和料的可拌和時間。化學助劑分促凝劑和緩凝劑，快通車型乳化瀝青在一般氣候條件下使用緩凝劑。比如在施工環境溫度提高或材料顯著變細時，室內試驗確定的可拌和時間不能滿足施工需要時，使用緩凝劑延緩凝結時間，用量由緩凝劑的類型和條件變化程度確定。
（3）選擇瀝青用量范圍，確定各種材料配合比例。有兩個關鍵條件需要滿足，其一是必須滿足可拌和時間，其二是必須滿足稠度要求對于同一種級配礦料，室內試驗在調整其瀝青用量和用水量及水泥用量時，使稀漿混和料的可拌和時間控制在120-150s范圍內。既保證有足夠的拌和時間，又不至攤鋪后的混和料流淌。對于快凝型稀漿混和料的稠度試驗，由于室內試驗用料量較少，試驗設備較小的吸水量就會顯著加快混和料的硬化，測得的稠度值往往偏小，一般在1cm左右，達不到2-3cm的標準。
表1 不同水泥摻量時的可拌合時間試驗
水泥量% 0 1.0 1.5 2.0 2.53.0
拌和時間s 81 112 155 18312197
4 改性乳化瀝青
現行的乳化瀝青技術標準是在90年代初制定的，限于當時的乳化瀝青發展狀況，該標準中沒有關于改性乳化瀝青的技術要求，即改性稀漿封層中最重要的材料一改性乳化瀝青在我國還沒有技術標準。根據工程實際應用情況，再結合國外改性乳化瀝青相關標準，用于改性乳化瀝青的基質瀝青必須符合重交通道路瀝青的技術要求；改性乳化瀝青應為陽離子慢裂快凝型；其蒸發殘留物含量等技術要求應符合相關要求。
5 改性稀漿封層下封層的施工
（1）因為新建高速公路改性稀漿封層下封層達到開放交通后，僅有少量工程車輛或根本沒有車輛通行，因此，改性稀漿封層下封層不能依靠車輛輪胎的碾壓，達到堅實和粘結牢固。改性稀漿封層破乳后應及時采用8-10t輪胎壓路機碾壓2-4遍，碾壓要掌握好時機，過早易出現輪跡或粗集料剝落。
（2）施工期間必須封閉交通，待干燥成型后方可開放交通，早期行車不得在封層上調頭，剎車，起步，以保證封層的完整性。
（3）當下封層養生完成后，要開放交通，這樣有利于封層的密實度和基層的粘結。一般應在改性稀漿封層養生完成24h后，才能進行瀝青混凝土下面層施工。
參考文獻:
[1]公路瀝青路面施工技術規范[S].2004.
[2]交通部公路科學研究院.微表處與稀漿封層技術指南[M].北京：人民交通出版社，2006.
