日本混凝土外加剂、工程修补加固材料及应用

Application of Japan Concrete Addition Agents 、Patching and Strengthening Materials

PENG Xian( Beijing yaoxian Science and Technology Development Co. ，Ltd. ，Beijing 　100088 ， China)

1 　日本混凝土外加剂应用现状

SKW-MBT、藤泽FPK和花王公司为日本3家最大的外加剂生产企业，产品品种齐全，占有日本主要市场。日本水泥年用量约8000万t ，化学外加剂以水泥用量0.2%计算，需量约为16万t ，其品种及数量如表1所示。

化学外加剂主要基材可分为六大类，即萘系(萘磺酸甲醛缩合物) 、氨基磺酸盐系列(芳香族氨基磺酸盐聚合物) 、木质素系列(木质素磺酸盐) 、三聚氰胺系列(密胺磺酸甲醛缩合物) 、聚羧酸系列(烯烃-顺丁烯二酸共聚化合物) 、聚羧酸系列(丙烯酸-丙烯酸酯共聚化合物) 。企业生产化学外加剂产品品质不仅要符合JISA6204工业标准，对住宅、道路建设还应同时满足日本住宅都市、道路、高速公路公团等各自行业规定的技术性能要求。另外，外加剂品质标准颁布的同时，还出台了相应配合比、施工指南，为外加剂新品种应用提供了技术支持与依据。

2 　外加剂生产企业的技术条件与特点

2.1 　有较强研究、开发新品种能力

上述3个企业均已形成较为完整的调研、基础化学、混凝土施工技术与新产品研究、生产、开发体系。如SKW-MBT 公司有研究人员30人，占全体员工32% ，总公司为国际跨国公司，在美国、日本、欧洲设立3个中央研究试验室，其研究开发实行统一领导，技术成果各公司分享。藤泽FPK公司的主业为制药与食品工业，研究人员200人，基础化学研究力量雄厚。其中20名研究人员专门从事外加剂研究，该公司自行研究了以羟基羧酸为基材的高性能AE 减水剂。花王株式会社产业为家庭用洗涤、纸品、化妆品、食品，研究人员600人。在该公司内设混凝土化学外加剂生产车间、研究所与试验室。

2.2 　混凝土试验室设备先进

混凝土试验室设备齐全先进，且有相当规模。生产企业除具有外加剂产品品质检测设备外，混凝土试验室也给人留下深刻印象，可供国内试验与检验单位学习借鉴。

(1) 混凝土试验室分商业与研究成型室，备有不同拌合设备(卧、立式拌合机) ，花王公司还专门配制1套1/10比例的商品混凝土搅拌站的配料、计量系统，模具清洁为自动清除设备。

(2) 混凝土凝结时间采用计算机程序控制的自动测定仪(可8组3d内自动记录)。

(3) 不同温度养护室( -15～50℃)，2种水温养护(20℃、30℃)。

(4) 自动冻融(64组、200次) 、碳化(20℃、30℃，60%RH ，5%CO₂ ) 。

(5) 测定高强度压力机(300t 、500t) 。

(6) 结构模拟试验室(包括大体积试件水化热、徐变测定) 。

(7) 专用土壤改良剂、灌浆材料试验室。

(8) 3种混凝土收缩测定仪，包括光电式收缩测定仪。

(9) 硬化混凝土骨料破碎、回收装置，节约资源和能源。其中FPK公司试验室还具有超过1000m²的骨料粉碎、清洗、分级、混合、脱水流水线。自制混凝土图像分析仪(测定气孔率) 及先进的化学分析设备。

2.3 　技术服务周到

生产企业的服务宗旨都是以满足顾客要求为追求目标，在研制、开发生产新产品的同时还承担顾客所需混凝土性能试验，这样既使顾客对其产品有信任度，也可以满足工程的实际需要，使企业的研究、生产与工程能更紧密地结合，技术服务十分周到。

3 　工程加固、修补材料及其应用技术

日本是一个典型的海洋岛屿国家，同时又是一个地震十分频繁的国家。各种建筑、道路、桥梁、港口等混凝土构筑物极易受到海洋空气、海水、海砂中的氯盐腐蚀及地震灾害的破坏。因此，日本的土木及建筑部门对混凝土构筑物损伤的调研、诊断、修补及加固等十分重视，并进行大量的研究与工程应用。

日本在混凝土构筑物诊断与修补实际工程中，一般按下列程序进行:工程现场勘查→详细调查→原因分析、推定→制订修补、加固方案→加固、修补实施。

据初步考察，日本在混凝土构筑物的修补加固中，除采用常规方法外，还采用了许多新技术、新材料。例如，在桥梁、桥墩、混凝土柱加固修补时，采用了碳纤维增强板。这种材料比钢板强度高，质量轻，而且不存在锈蚀问题。碳纤维增强材料特别适用于抗震补强加固工程。另外，在补强加固中还采用了钢丝网粘贴和喷射支护技术。在结构裂缝和地基处理加固中，采用了注浆法和特种功能型外加剂。

日本电气化学株式会社采用电渗透和电泳原理分别修复被碳酸化和被盐腐蚀的混凝土是一项较新的技术，目前已在工程中得到实际应用。

日本用于修补加固的材料主要分有机和无机两大类。

有机类主要有环氧系列，用于结构粘接、固定和化学灌浆;还有丙烯酸系列，主要用于混凝土表面处理和局部修补。

无机类材料主要有水泥基高性能无收缩材料、超早强速硬型工程抢修材料和灌浆材料。另外，还有与之配套的耐磨、防腐、防水、养护的材料和特种外加剂。

日本SKW-MBT公司与电气化学工业株式会社等厂家已研制开发出专门用于混凝土构筑物修补和加固的产品及特种外加剂达数10种，形成了一定规模和系列，值得我们学习和借鉴。

4 　日本建筑施工新技术

日本建筑施工中螺纹钢筋连接大量采用内螺纹套管连接，施工时不用机械设备，只需用扳手将钢筋拧进套管内，并在套管中央小孔中注入专用的有机或无机灌浆材料，以增大粘接强度，防止钢筋锈蚀。在高层建设中，采用整体大型模板及预制与现浇相结合的半预制半现浇的新技术、新工艺，其施工进度已达到3d一层的世界纪录。