混凝土外加剂技术及其应用(六)

六、外加剂在典型工程中的应用
     1.商品混凝土
     商品混凝土中应用外加剂的目的，是克服混凝土运输途中坍落度损失、节约水泥及满足特种要求，如可泵性、早强及降低水泥初期水化热等。
    商品混凝土中主要应用减水剂，冬期施工时用早强减水剂，少数单位应用高效减水剂。如宝钢一期工程共用商品混凝土216万m3，使用普通减水剂1400t，节约水泥4.8万t，节约资金140万元。上海市建工局商品混凝土供应站年综合供应能力50万m3，截至1986年底在130万m3混凝土掺普通减水剂1145t、3F早强减水剂283t，节约水泥3万余吨。常州商品混凝土站使用普通减水剂之前水泥用量超过定额5%，使用普通减水剂后比定额低5%。
    2.泵送混凝土
    采用泵送工艺一昼夜可浇筑几千立方米混凝土。具有施工速度快、劳力省、工效高、费用低的特点。目前在一些中心城市发展较快，泵送混凝土中应用外加剂的主要目的是提高混凝土的可泵性及确保混凝土的质量。
    泵送混凝土中应用的外加剂主要是泵送剂，当混凝土标号较高时应用AF、FFT、FDN等高效减水剂。如南京金陵饭店是我国高层建筑中第一个使用泵送混凝土的工程，泵送垂直高度112m3，水平泵送距离114m3，共浇筑混凝土1800m3。工程应用表明，以泵送剂配制的混凝土可泵送性良好，具有一定的缓凝性，夏季施工更为有利，成本比用高效减水剂低2～3倍。
     宝钢一期工程是我国大规模应用泵送混凝土的工程，如一号高炉基础6200m3混凝土，转炉基础7000余m3混凝土，不到30h就浇筑完毕，平均劳动率为16.5m3/工日。施工中应用泵送剂，满足了可泵送性及降低水泥初期水化热要求。
    北京中日友谊医院地下工程、深圳国际商业大厦泵送混凝土分别使用了AF、FFT减水剂。
    3.防水混凝土
    应用外加剂是提高混凝土抗渗性的有效措施。所用的外加剂有引气剂、引气减水剂、膨胀剂、三乙醇胺及氯化铁防水剂。例如：
    马钢选矿厂2号泵房防水混凝土配合比为水泥:砂:石=1:19:3.5，掺入水泥质量1/万的引气剂，使用多年泵房内部干燥。
    上海铁合金厂机修工段地下防水混凝土采用引气剂，广州白鹅潭宾馆地下室施工中应用防水剂，均取得了较好效果。
    安徽省屋面防水中推广应用明矾石膨胀剂。主要作法有：现浇混凝土防水屋面；预制混凝土屋面上铺设一层厚4cm的明矾石膨胀混凝土，中间双向配制直径4mm的冷拔丝，间距150～200mm；构件自防水，即在预制屋面板中掺加明矾石膨胀剂，板缝处浇灌防水油膏。
    4.大模板施工
    大模板现浇混凝土墙体施工工艺，具有工程进度快、装修湿作业少、劳动强度低、结构质量和抗震性能好的优点。大模板施工的特点是墙体薄、浇筑高度大、表面要求平整、拆模早。为此，应用外加剂的目的：①提高混凝土的流动性，保水性和粘聚性，泵送时坍落度8～12cm，用料斗浇筑时4～6cm；②要求混凝土8～10h达到拆模强度(大于1MPa)冬季大于4Mpa。24～28h达到扣板强度（大于4MPa）。所以，夏季一般应用缓凝减水剂，冬季应用早强减水剂或高效减水剂。例如，上海睦家宅高层住宅大楼现浇内墙施工中，应用缓凝减水剂，气温10OC以下时复合使用早强减水剂。北京第三建筑工程公司在11号楼大模板冬期施工中，也采用早强减水剂。
    5.滑模施工
    滑模施工具有节省模板、加快施工速度等优点。滑模施工中应用外加剂的目的是，滑升时阻力小，不拉裂或带起混凝土；出模的混凝土易于抹坪，同时能支撑上部混凝土的自重。
滑模施工夏季用缓凝减水剂，冬期用AF等高效减水剂或复合早强减水剂。如江西某厂180m钢筋混凝土烟囱夏期滑模施工中应用缓凝减水剂，上海金山粮仓冬期滑模施工时复合使用早强减水剂。
    6.夏期施工
    夏期施工时混凝土坍落度损失快，水分蒸发快，浇筑及抹平困难。施工中常用的是缓凝外加剂。如葛洲坝水利枢纽地处宜昌，夏季月平均气温33OC，最高气温达41OC，采用缓凝剂掺量C×0.35%，较好地解决了施工问题。
    7.冬期施工
    低温给混凝土带来的主要危害是，混凝土强度发展慢，施工周期长，混凝土受冻遭致破坏。
正温情况下主要采用早强减水剂或早强剂；-5OC～＋5OC正负交变情况下采用草袋等复盖时可使用早强减水剂或早强剂；-5OC以下时应用防冻剂。
    目前我国三北地区混凝土冬期施工中所用的抗冻剂，无论种类或数量均越来越多。就品种而言主要有碳酸盐型、氨水型、尿素型等。
    非三北地区常用复合早强减水剂。例如，连云港市混凝土构件厂1986～1987年在“华联商厦”预制桩工程施工中，气温0～5OC，最低温度-12OC，应用早强高效减水剂，防止混凝土冻结，保证了混凝土强度和工程进度。镇江市建筑工程公司构件厂、南京市金陵房屋配件厂等在冬期施工中应用早强剂，场地周转由10d缩短到5d。
    8.高强混凝土
    目前我国一般将抗压强度大于50MPa的混凝土称为高强混凝土，100MPa以上的称为超高强混凝土。高强混凝土中所用的外加剂主要是高效减水剂。如某防护门800号混凝土使用NF高效减水剂配制；湘桂红水河大桥600号混凝土用FDN高效减水剂配制。
    9.早强混凝土
    早强混凝土用外加剂与冬季关系较大。夏秋季节采用AF、NF 、FDN等高效减水剂。如湖北省向阳旅社、天津外贸大楼施工中分别采用FFT及UNF减水剂，加快了施工进度。冬季一般采用早强减水剂，如交通部三航局在镇海及北龙港码头水工混凝土冬期施工中，加快了施工进度。
    10.流态混凝土
    流态混凝土就是指坍落度5～10cm（日本为8～15cm）的塑性混凝土（称基准混凝土），浇筑前加入流化剂，经搅拌后坍落度增大至18～22cm的混凝土拌合物。流态混凝土适用于泵送混凝土、钢筋或钢丝束密集的构件或部位，以及需要较长溜槽或导管施工的场合。
基准混凝土一般使用普通减水剂，流化剂主要用萘系高效减水剂。若以普通减水剂为流化剂，虽然坍落度能达到，但强度显著降低。宝钢和北京地铁建设中应用了流态混凝土，所用的流化剂是JN、FDN等高效减水剂。
    11.大体积混凝土
    大型设备基础等大体积混凝土中主要应用缓凝外加剂，其目的是降低水泥初期水化热，避免混凝土出现裂缝，如南京一建公司在金陵饭店浮筏基础、农垦局营业大楼条式基础混凝土施工中应用缓凝减水剂取得了较好效果：节约水泥8%～10%，初凝时间延长3～4h，水泥水化热峰推迟6～8h，温升降低3OC。
    12.蒸养混凝土
    蒸养混凝土中应用外加剂的主要目的是节省蒸养能耗，缩短蒸养时间，提高蒸养质量。目前常用的外加剂是早强高效减水剂及高效减水剂。 如苏州墙板厂在框架轻板建筑用管柱生产中，夏季应用AF高效减水剂，冬季应用S型早强高效减水剂，取消了蒸汽养护，同时质量提高。无锡市制品厂在框架轻板建筑构件生产中应用早强减水剂，每平方米框架轻板建筑的煤耗由27kg降为11.76kg。
    13.自然养护的预制混凝土
    中小型构件厂及施工单位临时性预制场普遍应用自然养护，存在的主要问题是生产周期长，产量低，占地面积大，受季节影响。
    当预制场地较小或气温较低时，应用外加剂的主要目的是提高产量。这时，夏季用高效减水剂，冬季用早强减水剂。如宜兴水泥制品厂农房构件生产中夏季应用AF减水剂，生产周期由6～7d缩短到3d左右；冬季应用早强高效减水剂，12～15d缩短到5～7d，1984～1986年共增加产值265万元，增加利税45万元。
当预制场地较大时，应用外加剂的主要目的是节省水泥。这时，夏季宜用缓凝减水剂，冬季宜用早强减水剂。如南京市混凝土构件公司，每年4～10月单掺缓凝减水剂，10月至次年4月早强减水剂复合使用，既提高产量又节约水泥6%。徐州市混凝土构件厂应用普通减水剂后节约水泥7%。
    14.就地管灌注桩
    爆扩灌注桩施工中遇到的主要问题是混凝土拒落，二十一冶金建设公司应用FDN高效减水剂配制大流动性混凝土避免了拒落现象，水泥用量由300kg/m3降为250～260kg/m3。
    振动灌注桩施工中要求混凝土的和易性。浙江丝绸学院教学楼工程中应用普通减水剂。如湖北省财经学院培训楼灌注桩的桩径80cm，桩长20～30m，混土200号，施工中应用FDN高效减水剂坍落度由7～9cm增大到18～22cm，保证了大直径、大深度、水下流态混凝土灌注桩的施工质量，单桩承载力达到设计承载力的2.4倍。
    15.设备基础二次灌浆料
    在大型设备安装中要求灌浆料具有自流性、无收缩、早强和高强的特性。目前灌浆料所用的外加剂是高效减水剂复合膨胀剂。如第二汽车制造厂道路模拟试验台、计江化肥厂块装锅炉鼓风机设备基础安装时，均采用FDN、NNO等高效减水剂和明矾石膨胀剂。灌浆料的配比为胶结材:砂:卵石=1:1:1；胶结材中水泥:明矾石膨胀剂=85:15；高效减水剂掺量为C×0.7%～1%。
    16.砌筑砂浆
    砌筑砂浆中常用的是混凝土砂浆，即由水泥、砂、石灰膏加水拌合而成。石灰膏的作用是改善施工和易性。
    砌筑砂浆中应用微末剂可节约50%以上的石灰膏。如二十冶金建设公司在水泥石灰砂浆中掺入水泥质量0.006%～0.01%的KF剂，代替了全部石灰膏。