早强剂及早强减水剂的工程应用及注意问题

摘 要：早强减水剂除具有早强、减水作用外，还有些微缓凝与引气作用，可对混凝土的耐久性产生良好的影响。本文讨论了早强剂及早强减水剂早强剂及早强减水剂的工程应用及注意问题。

关键词：早强剂；早强减水剂；工程应用；注意问题

中图分类号： E271 文献标识码： A

早强减水剂除具有早强、减水作用外，还有些微缓凝与引气作用，可对混凝土的耐久性产生良好的影响。本文讨论了早强剂及早强减水剂早强剂及早强减水剂的工程应用及主要问题。

早强剂及早强减水剂普遍使用于各种混凝土及制品中，凡是需要加快工程进度和提高混凝土早期强度的工程中，都可以使用早强减水剂。早强剂与早强减水剂大量使用于以下一些混凝土工程中。

一、低温及负温下施工混凝土

低温下施工混凝土强度增长缓慢，水泥水化硬化速度受温度影响十分明显，温度每降低l℃，水化速度约降低5％左右。在气温4℃混凝土强度的增长速度仅为15℃时的l／2左右。当气温降到0℃以下时，混凝土内部即开始结冰而停止水化，强度也就不再增长。因此为了保证低温及负温下混凝土质量与工程进度。掺用早强剂及早强减水剂是十分必要的。

温度对早强剂的影响比较明显，在温度较低时早强作用较明显，因此早强剂最适合低温下使用。

早强剂及早强减水剂在我国20世纪50年代初期的工程建设中应用较为普遍，当时急需加快工程的进度。如1959年前建成的首都十大建筑，以及我国北方广大地区的低温、负温下施工都使用了早强剂。也明显地达到了目的，但当时对早强剂负面效应特别是对后期强度发展及混凝土耐久性的影响则注意不够，因而也出现了一些问题。早强减水剂的使用能减少一些负面影响，特别是对后期强度起了一定的保证作用。正因为如此，目前随着工程质量不断提高的要求单独使用早强剂已经不像过去那么普遍了。使用复合型外加剂及一些新的施工工艺来保证混凝土质量愈来愈受到重视。

二、道路、桥梁及抢修、补强工程

道路工程由于施工条件及养护条件的限制往往要求尽快提高早期强度投人使用。采用早强减水剂可以满足尽快投人使用的工程要求，甚至还可节约水泥。

例如湘桂线红水河斜拉桥主梁、横梁混凝土施工方要求：28d达到50MPa、2d达到20MPa、4~5d达到40MPa(达到28d强度的80％)。而水泥用量为500kg／。最后采用了三乙醇胺残渣型早强减水剂满足了上述工程要求。又如汕头市金沙快车道工程，使用了硫酸钠早强减水剂使3d强度达设计强度的50％以上，l0d强度达到设计标号，而且还节约了10％的水泥。

在本溪钢铁公司改造工程中，一些正在生产的车间的梁柱，由于开裂、露筋需要补强加固。混凝土要求大流动度、自流平(模板与旧混凝土表面距离太小无法振捣)、早强、高强。当时因施工时气温较低，而使用了硫酸钠、三乙醇胺复合早强剂，2d达到设计标号40％。

三、预制构件及蒸养混凝土

水泥制品及预制构件的生产常采用台座法和流水机组法，为保证构件质量和加速模板、台座的周转，要求混凝土具有良好的工作性、快硬早强和耐久性，以达到预制构件的优质、低能耗、高产率、低造价。采用外加剂技术主要掺用早强减水剂或高效减水剂。可提高早期强度、后期强度及耐久性。早期强度提高可以大大缩短生产周期，提高产量，降低成本。如南京一个构件厂在气温0~5℃时应用早强减水剂，预应力混凝土构件放张的时间由15d缩短

为7d，在气温2~5℃时应用早强剂，混凝土在使用水泥，每用量370kg情况下，能确保7d之内放张起吊。在11~12月内产量增加了1／3。

在蒸养混凝土中应用早强型减水剂来缩短混凝土构件蒸气养护时间也是很有效的。如北京某构件厂用早强型减水剂，蒸养时间由12h缩短到10h，降低煤耗15．7％，1混凝土节煤15kg。

四、早强剂应用注意事项

1、氯盐类早强剂掺量与水泥品种，混凝土配合比、养护条件密切相关，应结合工程要求(如强度、凝结时间等指标)和施工条件通过试验确定最适宜掺量。一般地对无筋混凝土，其掺量为1％～3％，一般钢筋混凝土掺量为1％～2%。其早期强度增幅：1～3d为50％～100％，7d为20％～50％，28d不超过10％。氯盐使用时需先溶于水中掺人，配制水溶液时需将氯盐投入水中，否则因氯盐周围会形成保护膜而影响其溶解性。

氯盐会促进钢筋的锈蚀，但只要混凝土密实性好，钢筋有足够的保护层或采取一定的措施，在大多数情况下不致引起钢筋的严重锈蚀。但一些国家仍不允许氯盐用于钢筋混凝土中，特别是蒸养的钢筋混凝土中。我国对氯盐早强剂应用在GBJ119—88中也都有明确规定。

2、硫酸盐类早强剂

硫酸盐类早强剂最常用的是硫酸钠、硫酸钙。

硫酸钠的掺量一般为水泥质量的0．5％～2％，能提高混凝土早期强度50%～100％，28d强度可能低一些，也可能不低，因水泥品种、养护条件和掺量多少而异。如果使用早强减水剂，则完全可以保证后期强度>100％。

硫酸钠早强剂属于强电解质盐，故能激发水泥掺合料的潜在活性，对火山灰水及矿渣、钢渣水泥效果更好，但当遇到活性骨料时也容易产生碱-骨料反应，影响混凝土耐久性。硫酸钠还可以提高混凝土的抗硫酸盐性。

强电解质盐对锌、铝镀层有腐蚀作用，化工厂、有色金属工厂、电解车间、电气化运输设备、有预埋件、外露钢筋又无绝缘措施的均不得使用硫酸盐系早强剂。

处于高温、高湿、干湿循环，水下混凝土中，在硫酸钠掺量过大时容易生成膨胀性化合物而导致混凝土开裂和剥落，最好不要单独使硫酸钠或是控制掺量<1．5％。

硫酸钠使用时必须控制一定的细度，干掺要增加混凝土搅拌时间。湿掺则浓度不易过大，温度低时注意溶液中是否有硫酸钠结晶析出，混凝土浇筑后注意早期湿养护、防止析白起霜。

硫酸钙(石膏)的早强作用不如硫酸钠高，且略有缓凝性。硫酸钙掺量应随水泥中CA含量及含碱量不同而变化。硫酸钙掺量过大时会引起体积膨胀和强度降低。

3、三乙醇胺

三乙醇胺在常温下掺用作用不明显，适于在低温下或复合在防冻剂中使用。掺量低(<0．02％)作用不大，但掺量过大(>0．1％)又会影响后期强度，超量越大后期强度发展越慢，因此必须控制好掺量。

纯三乙醇胺价格较贵，而三乙醇胺渣，因含有三乙醇胺、二乙醇胺和三异丙醇胺等有效成分早强效果也很好。因其掺量较少使用时应注意混合均匀。

参考文献：

[1] 张雄. 张永娟. 现代建筑功能材料 [M]. 化学工业出版社,2009

[3] .陈建奎. 《混凝土外加剂原理与应用》中国计划出版社, 2004

作者简介 吴伟雄, 男, 1980年9月出生, 藉贯：浙江龙游，工作单位：浙江环宇建设集团，工程师职称，研究方向：施工管理