时间：2023-05-30 10:54:51
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇混凝土缓凝剂，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
引言：在各种分散混凝土水化热及延长混凝土初凝时间的各种措施中，添加混凝土缓凝剂可以有效的的达到目的，并有诸多优点，保证混凝土质量的同时对混凝土后期强度无明显影响。目前混凝土缓凝剂的使用机会也越来越多，对工程建设有很大的积极意义。
1、 混凝土混凝剂：
缓凝剂，是指延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂（2005年中华人名共和国物质行业标准WB/T1023-2005标准出台，对缓凝剂的定义是：能够延缓菱镁胶凝制品凝结时间的外加剂），其主要成分主要是羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐，因其兼有减水的作用，也称为缓凝减水剂。此外一些无机盐如氯化锌、硼酸盐，各种磷酸盐也有缓凝的功效。其主要适用于高温下连续浇筑混凝土、大体积混凝土、预制混凝土和泵送混凝土，其掺量多为水泥用量的0.1%～1%。
2、 缓凝剂的特点：
① 它可以降低混凝土制品的水化热的释放速率。众所周知，混凝土早期强度发展与混凝土裂缝的产生有很密切的关系。早期水化太快，温度变化太快容易使混凝土出现裂缝，特别是大体积混凝土，由于混凝土内部温度升高不易散发而造成内外温差较大，从而导致混凝土裂缝的产生，大大的影响到了混凝土的质量。混凝土缓凝剂就可以有效的改善这一状况，它可以抑制水化热的放热速率，减慢放热心率和降低热峰，有效的防治了混凝土早期裂缝的产生。
② 它可以降低混凝土塌落度损失。通过实践表明，使用含有柠檬、三聚磷酸钠、蔗糖等成分的缓凝剂，它们能显著的延长混凝土的初凝时间，同时混凝土初凝、终凝的时间间隔也较短，既降低了混凝度塌落度损失，又不影响混凝土早期强度的增长。具有很好的适用价值，在现在混凝土施工中使用的机会也越来越多。
③ 对强度的影响。从强度发展来看，掺入混凝剂的混凝土早期强度比未掺的要低，特别是1d,3d。但一般到7d之后两者会逐渐趋于平稳，而且掺入缓凝剂的还要略有提高。此外，随着混凝剂掺入梁的增大，早期强度降低的更多，强度提高需要的时间也更长。但如果超掺，混凝土凝结时间过长，则会由于水分的蒸发及散失会对混凝土强度造成永久性不可恢复的影响。
3、 缓凝剂的选用。缓凝剂虽然有诸多优点，但因水泥品种选用的不同、混凝土配合比及用水量的不同，需选用不同的缓凝剂才能使其达到最理想的效果。且掺入量过大还会产生负面效果。因此，缓凝剂的选用及缓凝剂掺量的确定就极为重要。
① 高温下连续浇筑的混凝土及大体积混凝土，由于一次性浇筑施工不便或断面较厚，一般都要采用分层浇筑，要保证上下两层在初凝前结合好，就要要求混凝土初凝时间较长，有良好的缓凝性。另外就是混凝土内部的水化热，控制不好就要出现温度裂纹，这就要降低温升。一般通常会用到的普通减水剂、缓凝剂、缓凝减水剂，比如柠檬酸。
② 高强混凝土一般砂率都比较低，水灰比也比较低，粗骨料强度高，水泥用量大，这就需要高比例参入水泥，就要使用高效减水剂，另外高效减水剂也能带来一定的经济效益。高效减水剂减水率一般在20%~25%，国内常用高效减水剂以奈系为主。高效减水剂一般会加大坍落度的损失，所以常与缓凝剂一起使用，可以改善拌合物工作性和减少流动性经时损失。
【关键词】公路工程；水泥混凝土；外加剂
中图分类号：TU528.45文献标识码： A 文章编号：
引语
随着国家经济建设的迅速发展，公路工程建设步伐也随之加快。公路工程建设是施工方法随着经济的进步也进一步提升。在现阶段，我国公路工程建设中水泥混凝土所发挥的作用无可替代，水泥混凝土中外加剂在配合比中有严格比例，为了满足混凝土在不同情况下的要求，因此需要不断的对混凝土强度进行调整。在调整时，可以在混凝土和砂浆中添加外加剂，改变其性能。作者针对几种常用的混凝土外加剂的适用范围，运用何种施工方法，进行了深入的讲解。
一、外加剂的主要品种
在公路工程建设中，常用的水泥混凝土和砂浆外加剂一般包含了早强剂、减水剂、缓凝剂和引气剂这几种外加剂。根据混凝土拌合物的不同要求可将外加剂分为改变混凝土凝结时间、增加混凝土强度、增加混凝土密实度、增加混凝土耐久性、增加混凝土抗冻性等几种类型。引气剂可改善其耐久性、缓凝剂可改善其凝结时间、引气剂可增加其密实度、减水剂可改变其性能。
二、减水剂施工应用技术
在施工之前，首先要对普通减水剂和高效减水剂进行pH值、减水率、密度等项目检测，采用检测合格的外加剂。根据工程施工环境的各项要求，比如：经济性、耐久性以及设计强度等方面的要求，来确定最佳的掺量。在水泥混凝土中，如果高效减水剂量过大，将会出现水泥浆密实度达不到要求，混凝土泌水，水泥浆流失，这些情况都将对水泥混凝土的强度造成很大的不利影响。
在公路工程建设水泥混凝土外加剂使用中，可以将（普通、高效）减水剂和其他外加剂配合，满足工程需要。在调配时，将减水剂要均匀配置，因为如果发生沉淀，那么其产生的不利影响将会和外加剂量过大时产生的不利影响是相同的。为了使外加剂在满足工程建设需要的同时而不对水泥混凝土产生负面作用，因此，工作人员应做到每日对固体沉淀物进行清除处理。
施工时，水泥混凝土需要采用水泥罐车进行运输，在现场浇筑时，水泥混凝土当中可再次添加高效减水剂，均匀拌合出料之后快速浇筑、振捣、抹面；为了减少天然塌落度的损失，工作人员可以在高效减水剂中添加和使用水泥相匹配的外加剂。比如：缓凝形减水剂、缓凝剂等。在高效减水剂中掺入与水泥相适应的缓凝剂、高温缓凝剂、保塑剂或缓凝型减水剂可减少热天坍落度损失,用搅拌车或罐车运输水泥混凝土时,在浇筑现场可二次加入高效减水剂,经快速搅拌均匀后出料,不得多加水,并快速完成浇筑、振捣、饰面等;使用缓凝型的高效减水剂。
为了保证水泥混凝土在浇筑之后，性能稳定，不会出现开裂等现象，需要对水泥混凝土进行养生。养生环节，是一个重要的环节。水泥混凝土在添加了外加剂之后需要尽快养生处理。在养生时使用的方法需要根据添加的外加剂类型确定。添加高效减水剂的水泥混凝土，水泥混凝土构件可以采用蒸养养护的方法；如果添加了缓凝形减水剂，那么则需要在等待一段时间之后进行整养；添加普通减水剂的水泥混凝土，浇筑之后的水泥混凝土构件则不适用蒸养养护的方法处理。
三、引气剂施工应用技术
引气剂具有改善混凝土和易性、提高混凝土的抗冻性能、增加混凝土密实度的优点。是一种可以在混凝土拌合中引入空气，从而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。在水泥混凝土中掺加引气剂可以是混凝土构件减少干缩变形，增加水泥混凝土构件的抗拉、弯拉强度，提高水泥混凝土的抗裂性和抗渗性。一般认为气泡体积占混凝土体积的3％～5％能成倍提高混凝土的抗渗抗冻性能，微小气泡对沙子级配起到补充作用，提高混凝土的和易性，有利于施工，降低用水量从而提高混凝土强度。但如果大量气泡存在混凝土中，导致受压面积减小，降低了抗压强度，一般认为含气量不应超过混凝土体积的6％。
在施工时，施工环境有时可能处于低温，这个时候如何确保水泥混凝土的抗冻可抗裂性，可以从使用引气剂和加快早期水泥水化两种方法改善。加快早期水泥的水化，是指在施工时要使水泥混凝土添加早强剂等外加剂，从而使水泥混凝土尽快达到临界强度；使用引气剂，是指在水泥混凝土拌制时添加引气剂，利用引气剂的特点，对水泥混凝土的冻胀起到缓解作用。在气温偏低的施工环境，可以使用引气型高效减水剂。
水泥混凝土拌合时，引起型高效减水剂、引气剂可以与缓凝剂等复合使用。为了保证效果，尽量分别进行配置。引气剂的分量需要根据原材、配合比等条件上下浮动，以保证水泥混凝土中的含气量始终处于符合便准的范围。
四、缓凝剂施工应用技术
在天气炎热、温度过高的施工环境进行混凝土施工、浇筑，水泥混凝土必须添加缓凝形外加剂，确保工程质量。在水泥混凝土浇筑之前，首先检测所使用水泥所处气温，选择适应类型。根据水泥混凝土的强度、温度以及凝结时间的试验来确定缓凝形外加剂再配合比重的分量。缓凝剂在掺入时，溶液需要和水一起掺入拌合物。每天仔细检查溶液中的固体沉淀物，定时清除处理，确保质量。掺缓凝型外加剂的水泥混凝土保持在塑性的时间较长,表面水蒸发时间较长,当气候炎热及风力较大时,应在触干或变色时立即喷雾或喷洒养生剂保湿养生,并应在终凝以后立即开始浇水养生。当气温较低时,在保湿养生的同时,应加强保温养生,可覆盖深色塑料薄膜和吸热保温材料。
五、早强剂施工应用技术
早强剂是为了在工程建设中，加快水泥混凝土强度形成的一种外加剂。早强剂能提高早期强度，多用于气温偏低和紧急施工时，对后期强度影响不大。早强剂掺过量的话，早期强度提高的比较的快，但是会很明显降低后期混凝土强度，容易造成工程事故，早强剂和减水剂复配使用可以互补。当气温偏低时，在水泥混凝土中掺入定量的液态早强剂，在拌合的时候，拌制时间适当加长，保证均匀。在公路工程建设中，预应力钢筋混凝土构件在使用早强剂的时候，所涉及的张拉工艺按照试验进行确定。早强剂以干粉计算，一般掺量在2%左右，但要参考厂家的推荐掺量，这个掺量是以水泥（胶凝材）用量的重量比来计算的。
六、结语
综上所述，外加剂在公路工程建设、水泥混凝土和砂浆方面的作用至关重要。通过外加剂可以改变水泥混凝土的性能，增加其强度、抗冻性、耐久性、密实度。正确的使用外加剂，运用合理的施工方法，对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂的性能理解、研究，施工方法的探讨，可以避免误用外加剂而造成的损失，节约工程建设成本，提高公路工程质量。
参考文献
[1]中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会.混凝土外加剂及其应用技术新进展[M].北京理工大学出版社,2009.06
[2]建筑材料工业技术监督研究中心,中国质检出版社第五编辑室.混凝土外加剂及相关标准汇编(第2版)[M].中国标准出版社,2011.12
一、引言
混凝土是最常用且用量最大的建筑材料，外加剂近年来已经成为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剂，就是因为外加剂有着多种功能，能极大的提高混凝土的性能。通常来说，外加剂主要有四个不同方面的功能，一是可以改变混凝土拌合物的流动性，二是调节混凝土的凝结时间，三是可以提高混凝土的耐久性。根据不同的功能，可以将外加剂分为三类。
二、常用的混凝土外加剂
2.1改善混凝土流变性能的外加剂
2.1.1减水剂
减水剂的主要作用主要体现在两个方面，一是在水灰比不变的情况下，减小水泥的用量，二是在水的用量不变的情况下，可以增强混凝土的流动性。从减小水泥用量方面来说，在水灰比不变的情况下，减小水泥用量有助于减小水泥的早期水化热，对于减小混凝土早期的收缩有重要作用，有助于提高混凝土的抗裂能力。从改善其流动性方方面来说，在保持水的用量不变的情况下，加入适量的减水剂可以提高混凝土的塌落度，提高其泵送性，从而更有利于满足施工要求。另外，有实验结果表明，加入适量的减水剂对于提高混凝土3天和28天的抗压和抗折强度有显著作用【1】.
2.1.2引气剂
引气剂是所有外加剂中使用历史最悠久的外加剂之一，引气剂的使用能够在水泥浆体中形成微小且分布均匀的气泡，有助于减弱原浆中毛细协管的作用，从而提高混凝凝土的抗渗能力。另外这些气泡还可以使毛细血管内的冰晶膨胀压力得到释放，避免或者减弱破坏压力，从而提高混凝土的抗动容破坏而能力。但是，由于气泡的大量引入，会导致混凝土截面面积的减小，从而导致其抗压强度的降低，特别是当引入的气泡分布不均匀或者不稳定时，这种降低更加明显。
目前在世界范围内，主要的引气剂可以分为两类，即松香皂类引气剂和松香热聚物类引气剂，其中松香热聚物类引气剂多用于水工结构的混凝土。
2.1.3泵送剂
泵送剂是一种可以提高混凝土泵送性能的外加剂，可以使混凝土特别是商品混凝土能够顺利的通过运输管道而不产生堵塞问题，从而提高施工队效率。针对需要管道输送的混凝土，都应该加入一定量的泵送剂。通常来说，送剂的成分并不单一，而是由两种或多种外加剂共同复合而成，常用的组合成分有减水剂，缓凝剂，引气剂以及报税成分等。
2.2调节混凝土硬化时间的外加剂
对于不同的工程环境，混凝土理想的硬化时间也有所不同，要达到对硬化时间的有效控制，可以通过加入具有相应调节功能的外加剂来实现。常用的此类外加剂主要包括早强剂，缓凝剂，速凝剂等。
2.2.1早强剂
早强剂的主要作用是提高混凝土的早期强度，对于有早强（如抢险工程）或者防冻要求的混凝土，早强剂的使用将大大改善混凝土的性能。另外，早强剂的一个显著地优点是并不会降低混凝土的后期的强度。有的早强剂还具有减水剂的功能，称为早强减水剂【3】。目前常用的早强剂主要分为无机盐类早强剂和有机物类早强剂。无机盐类早强剂可以分为氯盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等。有机物类早强剂主要包括三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇等，另外， 还有将二者混合而成的复合型早强剂。
2.2.2缓凝剂
缓凝剂主要作用是使水泥硬化时间得到延缓，延长新版和的混凝土保持塑性的时间，主要可以用于大体积混凝土和高温干燥条件下施工、有长距离运输需要的混凝土【4】。由于缓凝剂主要是通过物理作用发挥作用，所以，加入缓凝剂后并不会产生新的产物，因而它对混凝土强度的影响主要来自对硬化后结构的改变。实验结果表明，加入适量的缓凝剂，混凝土7天时的强度回避为掺入的略低，但是7天以后的强度会赶上或者超过为掺入的混凝土，而28 天的强度相比未加入缓凝剂的混凝土会有显著提高。而在耐久性方面，缓凝剂的使用会使混凝土的书画反应更加充分，水化产物的分布更加均匀，有助于提高混凝凝土的密实度，从而有助于提高其耐久性。
2.2.3速凝剂
与缓凝剂相对应，它能有效地缩短混凝土浆体变为固态所需要的时间，有的速凝剂在十分钟左右就可使混凝土达到终凝，对早期强度的提高十分有效。这种性能使得速凝剂在铁路、水利、国防等多种工程项目中均有着广泛的应用。从混凝土方面来说，速凝剂是喷射混凝土必不可少的组成成分之一。
2.3、改善混凝土耐久性的外加剂
对于任何建筑结构工程，人们总是希望其能够有较高的耐久性。所以耐久性问题越来越受到重视。耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、抗碳化等方面的问题，而要提高这些性能，加入相应外加剂即是有效措施之一。
2.3.1防水剂
水泥浆硬化后，其内部将会产生大量分布而又及其细小的孔隙，而混凝土结构的许多破坏是在有水存在的情况下发生的，防止水分的进入是保持混凝土耐久性的重要方面。防水剂的使用大大提高了抗滑性能，从而有助于提高其耐久性。
2.3.2防冻剂
防冻剂可以有效提高混凝土的早起强度并且有效的防止混凝土受冻破坏，常用的防冻剂有氯化钠、氯化钙、碳酸钾、亚硝酸钠等，是冬季混凝土施工的主要外加剂之一。
三、外加剂的使用可能出现的问题
外加剂能有效改善混凝土性能，但是在使用过程中也会出现相关的问题。一是外加剂与不同的水泥浆共同作用，产生的效果可能不同，二是对于相同的水泥浆，施工条件不同，外加剂所发挥的功效也可能不尽相同。此外，外加剂能否在最大程度上发挥作用，还应综考虑粗细骨料的物理化学性质，级配，矿物外加剂的性质等。
四、结语
混凝土外加剂的使用大大改善了混凝土的各种性能，对于混凝土技术的发展起到了巨大的推动作用，同时对于提高结构物的安全性和耐久性也有种要意义。但是由于外加剂的使用可能会对混凝土的其他性能有负面影响，所以在使用过程中，对于外加剂的种类，用量以及与水泥浆体的实用性方面必须谨慎考虑，只有这样，才能使外加剂发挥其应有的功能。
参考文献：
[1]刘其城，徐协文，陈曙光.混凝土外加剂.北京化学工业出版社.2008.9.
[2]金伟良，赵羽习.混凝土结构耐久性概论.科学出版社.2006.
【关键词】公路工程；水泥混凝土；外加剂
引语
随着国家经济建设的迅速发展，公路工程建设步伐也随之加快。公路工程建设是施工方法随着经济的进步也进一步提升。在现阶段，我国公路工程建设中水泥混凝土所发挥的作用无可替代，水泥混凝土中外加剂在配合比中有严格比例，为了满足混凝土在不同情况下的要求，因此需要不断的对混凝土强度进行调整。在调整时，可以在混凝土和砂浆中添加外加剂，改变其性能。作者针对几种常用的混凝土外加剂的适用范围，运用何种施工方法，进行了深入的讲解。
一、外加剂的主要品种
在公路工程建设中，常用的水泥混凝土和砂浆外加剂一般包含了早强剂、减水剂、缓凝剂和引气剂这几种外加剂。根据混凝土拌合物的不同要求可将外加剂分为改变混凝土凝结时间、增加混凝土强度、增加混凝土密实度、增加混凝土耐久性、增加混凝土抗冻性等几种类型。引气剂可改善其耐久性、缓凝剂可改善其凝结时间、引气剂可增加其密实度、减水剂可改变其性能。
二、减水剂施工应用技术
在施工之前，首先要对普通减水剂和高效减水剂进行pH值、减水率、密度等项目检测，采用检测合格的外加剂。根据工程施工环境的各项要求，比如：经济性、耐久性以及设计强度等方面的要求，来确定最佳的掺量。在水泥混凝土中，如果高效减水剂量过大，将会出现水泥浆密实度达不到要求，混凝土泌水，水泥浆流失，这些情况都将对水泥混凝土的强度造成很大的不利影响。
在公路工程建设水泥混凝土外加剂使用中，可以将（普通、高效）减水剂和其他外加剂配合，满足工程需要。在调配时，将减水剂要均匀配置，因为如果发生沉淀，那么其产生的不利影响将会和外加剂量过大时产生的不利影响是相同的。为了使外加剂在满足工程建设需要的同时而不对水泥混凝土产生负面作用，因此，工作人员应做到每日对固体沉淀物进行清除处理。
施工时，水泥混凝土需要采用水泥罐车进行运输，在现场浇筑时，水泥混凝土当中可再次添加高效减水剂，均匀拌合出料之后快速浇筑、振捣、抹面；为了减少天然塌落度的损失，工作人员可以在高效减水剂中添加和使用水泥相匹配的外加剂。比如：缓凝形减水剂、缓凝剂等。
为了保证水泥混凝土在浇筑之后，性能稳定，不会出现开裂等现象，需要对水泥混凝土进行养生。养生环节，是一个重要的环节。水泥混凝土在添加了外加剂之后需要尽快养生处理。在养生时使用的方法需要根据添加的外加剂类型确定。添加高效减水剂的水泥混凝土，水泥混凝土构件可以采用蒸养养护的方法；如果添加了缓凝形减水剂，那么则需要在等待一段时间之后进行整养；添加普通减水剂的水泥混凝土，浇筑之后的水泥混凝土构件则不适用蒸养养护的方法处理。
三、引气剂施工应用技术
引气剂具有改善混凝土和易性、提高混凝土的抗冻性能、增加混凝土密实度的优点。是一种可以在混凝土拌合中引入空气，从而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂。在水泥混凝土中掺加引气剂可以是混凝土构件减少干缩变形，增加水泥混凝土构件的抗拉、弯拉强度，提高水泥混凝土的抗裂性和抗渗性。一般认为气泡体积占混凝土体积的3％～5％能成倍提高混凝土的抗渗抗冻性能，微小气泡对沙子级配起到补充作用，提高混凝土的和易性，有利于施工，降低用水量从而提高混凝土强度。但如果大量气泡存在混凝土中，导致受压面积减小，降低了抗压强度，一般认为含气量不应超过混凝土体积的6％。
在施工时，施工环境有时可能处于低温，这个时候如何确保水泥混凝土的抗冻可抗裂性，可以从使用引气剂和加快早期水泥水化两种方法改善。加快早期水泥的水化，是指在施工时要使水泥混凝土添加早强剂等外加剂，从而使水泥混凝土尽快达到临界强度；使用引气剂，是指在水泥混凝土拌制时添加引气剂，利用引气剂的特点，对水泥混凝土的冻胀起到缓解作用。在气温偏低的施工环境，可以使用引气型高效减水剂。
水泥混凝土拌合时，引起型高效减水剂、引气剂可以与缓凝剂等复合使用。为了保证效果，尽量分别进行配置。引气剂的分量需要根据原材、配合比等条件上下浮动，以保证水泥混凝土中的含气量始终处于符合便准的范围。
四、缓凝剂施工应用技术
在天气炎热、温度过高的施工环境进行混凝土施工、浇筑，水泥混凝土必须添加缓凝形外加剂，确保工程质量。在水泥混凝土浇筑之前，首先检测所使用水泥所处气温，选择适应类型。根据水泥混凝土的强度、温度以及凝结时间的试验来确定缓凝形外加剂再配合比重的分量。缓凝剂在掺入时，溶液需要和水一起掺入拌合物。每天仔细检查溶液中的固体沉淀物，定时清除处理，确保质量。当气温过高、风力较大的时候，在水泥混凝土构件上喷洒定量的养养生剂进行保湿，在终凝以后浇水。当气温过低的时候，采用吸热保温材料和覆盖薄膜的方式，在保湿的基础上加强保温。
五、早强剂施工应用技术
早强剂是为了在工程建设中，加快水泥混凝土强度形成的一种外加剂。早强剂能提高早期强度，多用于气温偏低和紧急施工时，对后期强度影响不大。早强剂掺过量的话，早期强度提高的比较的快，但是会很明显降低后期混凝土强度，容易造成工程事故，早强剂和减水剂复配使用可以互补。当气温偏低时，在水泥混凝土中掺入定量的液态早强剂，在拌合的时候，拌制时间适当加长，保证均匀。在公路工程建设中，预应力钢筋混凝土构件在使用早强剂的时候，所涉及的张拉工艺按照试验进行确定。早强剂以干粉计算，一般掺量在2%左右，但要参考厂家的推荐掺量，这个掺量是以水泥（胶凝材）用量的重量比来计算的。
六、结语
综上所述，外加剂在公路工程建设、水泥混凝土和砂浆方面的作用至关重要。通过外加剂可以改变水泥混凝土的性能，增加其强度、抗冻性、耐久性、密实度。正确的使用外加剂，运用合理的施工方法，对减水剂、引气剂、缓凝剂和早强剂的性能理解、研究，施工方法的探讨，可以避免误用外加剂而造成的损失，节约工程建设成本，提高公路工程质量。参考文献
[1]中国建筑学会混凝土外加剂应用技术专业委员会.混凝土外加剂及其应用技术新进展[M].北京理工大学出版社,2009.06
[2]建筑材料工业技术监督研究中心,中国质检出版社第五编辑室.混凝土外加剂及相关标准汇编(第2版)[M].中国标准出版社,2011.12
1 混凝土配合比设计
1.1 快硬硫铝酸盐水泥
采用河南郑州中泰水泥有限公司生产的42.5#快硬硫铝酸盐水泥，产品性能符合JC714-1996标准。具体性能指标见表1。
表1
1.2 钢纤维
采用荏平信发聚氯乙烯有限责任公司生产的型号SG-5的钢纤维。具体性能指标见表2。
表2
1.3 石
采用峡门石料厂生产的碎石，直径
1.4 砂
铜城砂厂中砂，含泥量1.0%，泥块含量0%，细度模数3.21，表观密度2662kg/m3。
1.5 外加剂
外加剂具备缓凝作用，采用无机盐绷砂做为缓凝剂。
1.6 配合比确定
经过反复试验及比较我们采用标号C40的混凝土，其配合比如下：
表3 C40混凝土配合比kg/m3
经过试验1天的抗压强度32MPa，3天的抗压强度为：40.5MPa，亦即24小时可达到其强度的80%，72小时可达到设计强度，基本符合早期强度高、早通车的要求。
2 施工控制
2.1 凿除旧伸缩缝混凝土，取出伸缩缝构件
在凿除旧伸缩缝混凝土过程中应该使用小型破碎机械，如小铁凿、风镐或电镐等，以免梁端头受到破坏，施工现场为半幅施工，因此，应在伸缩缝中点处切割开，以免行车碾压使构件震动损坏桥梁构造物，也利于施工方便，凿除时只凿除伸缩缝部分混凝土，切忌损坏桥面铺装混凝土。
2.2 清除缝内杂物
清除干净缝内杂物，使梁端自由伸缩不受约束影响，另外，杂物内酸碱物质还会对混凝土损坏，预埋在台背及梁端的钢件应切除平齐，以免在浇筑混凝土时连接在一起，影响梁端自由伸缩。
2.3 混凝土拌合
混凝土拌制严格按照试验确定的材料品种、规格，进行称重计量拌和，由于本工程一次浇筑方量少，我们采用人工投料的方式生产该特种混凝土，在拌制过程中，严格注意以下事项：
搅拌混凝土前将搅拌机清理干净，严禁混入硅酸盐水泥，施工前仔细测定砂石含水率，根据气候变化及时调整用水量及集料用量。
混凝土搅拌时为避免钢纤维缠绕成团，严格执行以下程序：粗集料和钢纤维预先搅拌，然后投入细集料、水泥、外加剂和水搅拌均匀，搅拌时间应适当延长。加入钢纤维的目的是：钢纤维在混凝土中主要是限制混凝土裂缝的扩展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度较普通混凝土有显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性有较大改善，使原本属于脆性材料的混凝土变成具有一定塑性性能的复合材料。加入缓凝剂的作用是延长混凝土的初凝时间，使施工过程中有足够的时间浇筑、振捣及整平，采用硼砂作为缓凝剂，其参入量一般应为水泥用量的1%，缓凝剂参入过少，就不能延长初凝时间，混凝土还没浇筑完成已初凝，如果参入量过多，则初凝时间过长，达不到预期目的，而且还会影响混凝土后期强度，一般应根据施工要求的初凝时间确定缓凝剂的参入数量。
2.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑工序与普通混凝土施工过程相同，小庄大桥伸缩缝混凝土浇筑厚20厘米，可一次浇筑完成，先用插入式震动棒震动密实后，再用平板震动器在表面震动，然后用抹子找平。切记混凝土浇筑高度要与老桥面两侧平齐，不要超过老桥面高度，也不能低于老桥面高度，值得注意的是各工序间要配合紧密，当混凝土倒于模板内后立刻用插入式震捣器震捣，紧接着用平板震动器震动完毕后马上用木抹子找平，如果时间过长，混凝土就会失去流动性，当混凝土坍落度过低不易施工时，严禁二次加水搅拌，在混凝土接近初凝失去流动性后应遗弃，不得再次使用。
2.5 混凝土的养护
应特别注意混凝土的早期养护，混凝土浇筑完毕后应立即用浸湿的草袋或塑料薄膜覆盖工作面，一般气温在20℃以上时，浇筑完成后30分钟终凝，终凝后马上浇水养护。
2.6 开放交通
混凝土浇筑的同时在现场制作混凝土试块，试块与伸缩缝混凝土同条件养生，24小时后做抗压强度试验，其强度达到设计强度80%以上时既可开放交通，对另一车道进行施工。
3 应用钢纤维快硬硫铝酸盐水泥钢筋混凝土的心得体会
关键词：自密实混凝土；配合比；原材料；工作性
随着我国城市化进程的不断加快，城市建筑规模得到进一步的扩大，各种类型的建筑工程数量日益增加，这对工程建筑材料的质量安全也提出了新的要求。自密实高性能混凝土是一种新型的建筑材料，具有密实度高、造价低、强度大和生产效率高等特点，能够较好满足工程的建筑要求，目前在城市建筑领域得到广泛的应用。虽然国内的自密实高性能混凝土在配制技术上取得了很大的进步，但整个行业并未形成一种大家普遍接受且遵守的自密实高性能混凝土设计规范，这在一定程度上影响了混凝土在建筑领域的实用性。因此，设计人员有必要加强自密实高性能混凝土配合比的研究工作，通过大量的试验研究，确定自密实高性能混凝土的配合比，从而确保建筑工程的稳定性。
1 原材料及试验方法
1.1 原材料
1.1.1 水泥
采用华润水泥厂42.5普通硅酸盐水泥，凝结时间符配合比的相关合标准，稳定性也符合要求，自密实高性能混凝土物理力学性能指标见表1。从中可以看出，该水泥应该评定为32.5强度等级。
表1 水泥的物理及力学性能指标
1.1.2 粉煤灰（F）
采用Ⅰ级粉煤灰，物理指标见表2。
表2 粉煤灰的物理指标
1.1.3 外加剂
采用高效减水剂、缓凝剂、增稠剂等。
1.1.4 细骨料
采用中砂，级配良好，其性能指标见表3。
表3 砂子的性能指标
1.1.5 粗骨料
选用的是碎石，5～15mm连续级配，其性能指标见表4。
表4 石子的性能指标
1.1.6 水
采用自来水。
1.2 试验方法
1.2.1 混凝土的拌合方法
机械拌合：自密实混凝土配制试验采用小型圆盘立式强制搅拌机搅拌，拌合方法和普通混凝土稍有差异，体现在胶凝材料干拌均匀后加砂和石，再干拌均匀。
1.2.2 自密实混凝土拌合物工作性测定方法
自密实混凝土拌合物工作性测定方法参考GBJ80―85《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行，结合定量测定和定性观察，综合评定自密实混凝土拌合物工作性。工作性的定量指标采用坍落度、扩展度和中边差。
1.2.3 自密实混凝土强度测定方法
自密实混凝土抗压强度按GBJ81―85《普通混凝土力学性能试验方法》进行测定。
2 自密实混凝土配合比的初步确定及配合比的优化
2.1 自密实混凝土配合比初步确定
本次试验采用固定砂石体积含量法初步计算了自密实混凝土配合比。
计算配合比见表5。
表5 萘系混凝土试配（kg/m3，粉煤灰掺量35%）
2.2 自密实混凝土优化
在计算的自密实混凝土配合比基础上，通过外加剂的复合使自密实混凝土在新拌阶段的工作性满足施工要求。通过调整自密实混凝土的水胶比使自密实混凝土抗压强度满足强度等级要求。
2.2.1 高效减水剂掺量的初步确定
通过水泥和高效减水剂的相容性试验，高效减水剂品种确定为萘系UNF-5，其掺量范围为1.0%～1.2%，试验结果和现象见表6。
表6 萘系高效减水剂自密实混凝土的和易性
随着萘系高效减水剂掺量的增加，混凝土拌合物的坍落度和扩展度在增大，而中边差在减小，坍落损失在降低。N2配合比混凝土拌合物90min以前坍落度、扩展度、中边差都满足自密实混凝土工作性指标的要求，但是，混凝土拌合物在90min至120min坍落度经时损失大，导致混凝土拌合物120min后扩展度和中边差已不满足自密实混凝土拌合物对工作性的要求。
2.2.2 缓凝剂对新拌自密实混凝土工作性能的影响
缓凝剂是控制混凝土拌合物坍落度损失的有效措施。通过采用缓凝剂初步试验，确定采用的缓凝剂为葡萄糖酸钠。在N2的基础上，分别考虑掺入0.04%和0.06%的缓凝剂葡萄糖酸钠进行试验，试验结果和试验现象见表7。
表7 缓凝剂葡萄糖酸钠掺量变化对自密实混凝土和易性的影响
由表7可以看出，当葡萄糖酸钠的掺量由0.04%增加到0.06%时，自密实混凝土拌合物的坍落度和扩展度增加，中边差减小，同时坍落度损失在降低了。N5在120min以内，混凝土拌合物的坍落度、扩展度和中边差均能满足自密实混凝土的要求。
2.2.3 增稠剂对新拌自密实混凝土工作性能的影响
增稠剂可增加混凝土拌合物的液相稠度，能够有效的改善混凝土拌合物的泌水现象，但是，增稠剂的掺入往往导致混凝土拌合物的坍落度损失增大。在N5基础上，分别掺入0.08%、0.085%和0.09%的增稠剂进行试验，试验结果和试验现象见表8。
表8 增稠剂掺量变化对自密实混凝土和易性的影响
随着增稠剂的掺量增加，N6～N8在120min时中边差已不符合要求。但是，混凝土拌合物的泌水现象得到显著的改善，考虑混凝土的成本，选择N7来进行强度试验。
2.2.4 水胶比对自密实混凝土性能的影响
在N7的基础上，只调整水胶比，增加水胶比为0.41和0.40两个配合比，经自密实混凝土拌合物工作性试验，其结果和试验现象见表9。
由表10可知，N7、N9和N10中只有N9满足所配制自密实混凝土强度较高，因此，优化后的配合比为N9。
3 结论
通过探讨自密实高性能混凝土配合比的试验研究工作，笔者总结出以下几点结论：①自密实高性能混凝土的配制可以解决高流动性和高稳定的矛盾；②采用不同品种的外加剂进行合理匹配，可以使自密实混凝土拌合物的高流动性与高稳定性达到统一；③通过调整水胶比，能够确保自密实混凝土的抗压强度满足工程规定的要求。
参考文献：
【关键词】矿物掺合料；外加剂；流动度
在混凝土中，减水剂的应用已非常广泛，尤其是高效减水剂的使用，极大降低了混凝土的水灰比，有效地提高混凝土的性能[1]，而且混凝土内部结构更加致密，耐久性也有所提高[2]。但大量实验数据表明，虽然掺入减水剂能使混凝土的坍落度提高7-15cm，但也伴随着坍落度的经时损失，很大程度上制约了混凝土的高性能化。目前，解决混凝土坍落度损失的控制方法之一就是在混凝土中掺加矿物掺合料，同时矿物掺合料也是改善混凝土流变性能和减少水泥用量的重要方法之一[3]。以工业固体废渣为主的掺合料掺入混凝土中，不仅满足发展绿色混凝土的[4]等可持续发展的战略要求，同时也遵循废弃物再利用的环保要求。
1 实验原材料
1.1 水泥
水泥为山水集团有限公司生产的P.O 42.5的普通硅酸盐水泥，其化学组成和物理性能如表1所示。
表1 水泥的化学分析w/%
1.2 矿物掺合料
本文所用矿物掺合料的化学组成和活性指数分别见表2所示.
表2 矿物掺合料的化学分析w/%
2 实验结果及分析
2.1 不同外加剂对水泥砂浆流动度的影响
本实验的实验测试砂浆的水灰比为0.45，水泥与标准砂的的比例是0.40。
表3 不同外加剂对水泥砂浆流动度的影响
表 3中的流动值数据表明，四种减水剂掺入砂浆中时，砂浆的初始流动值最低和最高的是掺入 0.9%聚羧酸型高效减水剂和复掺0.1%缓凝剂。与掺0.9%的聚羧酸型高效减水剂的水泥砂浆相比，复掺0.1%缓凝剂和0.01%引气剂的流动值降低幅度要低。不同外加剂对改善水泥砂浆流变性能的效果影响大小是：聚羧酸型减水剂>缓凝剂>引气剂>FDN。相对于掺入0.9%聚羧酸型高效减水剂时，掺入1%FDN的水泥砂浆，其初始流动度值率高。这是因为，砂浆中砂子对于减水剂具有较大的吸附作用，使砂浆中的聚羧酸减水剂的初始浓度降低很快，致使吸附N电位不断降低，最终导致水泥的分散程度降低。
2.2 矿物掺合料对水泥砂浆流动度的影响
由于砂浆中的砂子对外加剂的吸附影响了水泥的分散，并最终影响了砂浆的体系结构，同样的原理，不同种矿物掺合料必然对外加剂的吸附以及对水泥砂浆性能的影响具有不同的效果。本实验的实验测试砂浆的水灰比为0.45，水泥与标准砂的的比例是0.40，外加剂选FDN，掺量为1%，分别用不同掺量的矿物去取代水泥的用量，然后按照砂浆流动度的测定标准来测定不同矿物的水泥浆体的流动度，研究不同的矿物掺合料以及不同细度的矿物掺合料对水泥砂浆流动度的影响效果。
表4 掺不同矿物掺合料水泥砂浆的流动度值
在矿物掺合料未有的砂浆中，减水剂相对来说有效浓度较高，水泥扩散相对比较充分，水泥的水化速度较快，致使浆体的粘度增加，水泥浆体的流动度较小，特别是水泥水化1h后，流动度损失较大。但是在掺入各种矿物掺合料的砂浆中，砂浆的流动值总体上有较大的改善。磷渣和矿渣的浆体流动度是最好的；粉煤灰次之；硅灰损失最大。从图1中，可以得出对于不同掺量的矿物掺合料，其对砂浆流动值的效果总体上与上述相同。这是因为随着矿物掺合料的碱性的增加，1%FND的缓凝效果增强，主要表现在三个方面，一是FDN分子在水泥颗粒上的吸附水分散化膜，ξ电位增大使水泥颗粒间的摩擦阻力减小，水泥浆的流动性增强；二是FDN分子促进了水泥浆体的水化，是水泥颗粒表面形成了壁垒，使水泥的早期水化进入扩散期，最终导致了水泥浆体的流动性增强；第三是FDN与水泥中的硅酸盐离子的络合作用对水泥水化形成氢氧化钙的核晶生长受阻，水化反应速度降低，水泥的水相对比较充分，流动性增强。
3 结论
本文在研究了四种不同外加剂对砂浆流动性影响的基础上，研究了四种矿物掺合料对水泥砂浆的流动性的影响，主要的到得结论如下：
（1）水泥砂浆流动度损失率由大到小分别是：聚羧酸型高效减水剂>复合缓凝剂>复合引气剂>FDN 高效减水剂。
（2）碱性较强的矿物掺合料对改善砂浆浆体流动性的效果较好。
（3）矿物掺合料掺入水泥砂浆后，均能改善砂浆浆体的流动性，四中矿物掺合料对改善流动性的效果由大到小依次是：矿渣>磷渣>粉煤灰>硅灰。
【参考文献】
[1]陈晓宇.外加剂与矿物掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀分析[J].山西建筑，2014（3）：130-131.
[2]岳涛，窦广陵.外加剂与活性矿物掺合料对粉煤灰加气混凝土性能的影响[J].浙江建筑，2011（1）：67-71.
关键词：装饰混凝土，建筑，应用
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
中图分类号：TU528.38文献标识码：A 文章编号：
装饰混凝土是指具有一定线形、纹理、质感、色彩等装饰效果的混凝土，可以做为装饰饰面与结构墙体结合，也可以直接做为混凝土构件，是经建筑艺术加工的混凝土饰面技术。装饰混凝土可以减少现场装修作业、缩短工期，广泛用于预制外墙板、现浇墙体及各种混凝土砌块的饰面。
装饰混凝土在国外已获得广泛的应用，如纽约肯尼迪机场和巴黎戴高乐机场的侯机楼内外墙饰面采用了现浇本色装饰混凝土。我国从20世纪70年代开 始研制开发装饰混凝土，在北京、上海、天津等地建成了大批装饰混凝土建筑，取得良好的技术经济效果。2006年落成的拉萨火车站站房外装修采用了彩色装饰混凝土，使拉萨火车站站房主体显出浓郁的民族建筑风格。目前，我国整体着色的彩色混凝土应用较少，而在普通混凝土或硅酸盐混凝土基材表面加做彩色饰面层，制成面层着色的彩色混凝土路面砖，其应用十分广泛。
1.装饰混凝土的分类
装饰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为胶凝材料，白色或浅色岩石为集料，或掺入一定数量的白色颜料而配制成的混凝土；而彩色混凝土则是彩色水泥或白色水泥掺入彩色颜料，以及彩色集料和白色或浅色集料按一定比例配制而成的混凝土。在施工过程中充分利用混凝土在凝结前的塑性及其组成特点，在成型时采取措施使其形成表面装饰性的线型、纹理和质感，并改善其色彩效果，以满足立面装饰要求。装饰混凝土也可以分为清水装饰混凝土和露集料装饰混凝土。清水装饰混凝土，其色调就是所用水泥的颜色，保持混凝土原有外观质地，与普通混凝土不同的是表面凹凸不平，在光线照射下有光影明暗的变化，可多少改善普通混凝土的灰暗、呆板及颜色深浅不一的外观。为获得明亮的色彩，可采用白水泥或掺加颜料，也可外罩涂料。露集料装饰混凝土，将表面水泥浆膜剥离，露出粗细集料，根据水泥、砂或不同粗集料品种，其表层剥离后可显示不同的色彩和质感。
2.装饰混凝土的线型和质感
混凝土拌合物具有良好的可塑性，可以加工成任意形态，但在混凝土表面形成线型和质感时受到模板本身能够提供的花纹的限制，受加工工艺可能性及经济因素的限制。因为在混凝土表面形成线型、质感时，要做出凹凸花纹，这部分混凝土纯系装饰性的，不起结构或热工作用，花纹凸出过多会增加工程造价和建筑物自重，因此设计时要充分考虑上述因素，设计出合理的装饰线型和质感。决定线型、质感效果的另一重要因素是它们的比例恰当。用于室内时可以适当纤细一些，用于室外特别是高层建筑可适当粗犷一些，在采用整间大模板现浇外墙施工时，为提高饰面效果，可以将模板接缝处的墙面分格缝加深并放大。
3.装饰混凝土色彩的选择
选择色彩应根据人们的感情以及建筑物所处的环境确定。
（1）如果房间光线较暗，内墙不宜采用深颜色。
（2）客厅、房间一般采用奶油色或绿色，这两种颜色柔和、协调，给人以舒适的感觉；也可选用蓝色，它给人以明快的感觉。
（3）餐厅、饭店涂上浅紫色或桔红色，使人有兴奋感，会增加食欲，使人身心健康。
（4）天花板最好选择白色，能使整个房间比较空旷，不致给人一种压迫感。
（5）地脚线配上深色彩，可防止易脏，以免影响美观。
总之，内墙不宜色彩过深，必要时可配小面积深色以作装饰。外墙则视建筑物所处的位置、环境而定，不能一概而论。
4.装饰混凝土的制作工艺
成型工艺装饰混凝土预制墙板有正打成型和反打成型两种工艺。正打成型是在结构层混凝土灌筑后再做混凝土饰面。一般可采用模板、梳子或滚压工具，在构件面上施压成型。反打成型是在具有线形纹理的阴模中，灌筑混凝土拌合物,脱模后,构件底面即形成花纹质感。阴模分硬模和软模两种，一般采用软模。硬模用木材、玻璃钢、压型钢板或硬塑料等制成；软模有橡胶、软塑料等。
立模成型工艺采用立模成型工艺时，所用模板与预制墙板反打成型工艺类似,脱模时先将模板平移离开新灌筑的板面,再将模板吊离。
露集料工艺是指在混凝土硬化前或硬化后，通过一定的工艺手段使混凝土骨料适当外露，以骨料的天然色泽和不同的排列组合造型，达到一定的装饰效果的工艺。有在水泥硬化前露明和硬化后露明两种。前者主要采用水洗法，或借助缓凝剂使混凝土面层缓凝，然后用水冲洗剥去浆皮；后者可用酸蚀法、喷砂及抛丸法等剥离浆皮和部分细集料。混凝土，除采用一般的砂、石、陶粒外，也可另铺一层用水泥砂浆粘结的彩色石子。
5.装饰混凝土的施工
装饰混凝土的施工除考虑结构构造的质量要求外，还要考虑装饰质量方面的要求。
（1）清水装饰混凝土施工要点
A.模板要求表面平整、尺寸准确、接缝严密、装饰方便。如采用现浇混凝土或预制墙板反打工艺，应在模板底板上做出设计的图案花纹。由于在钢模板上做出较复杂的图案花纹难度较大，给设计带来局限性，所以应采用衬模来形成装饰混凝土的表面质感。衬模可用硬质及软质材料制做，前者为木板、硬质塑料及玻璃钢等；后者可用橡胶或软质塑料等。
预制装饰混凝土墙板也可采用正打工艺做出有一定质感的图案花纹，即在水泥初凝前采用压印与挠刮的办法做出花纹。压印工艺是采用刻有图案的模具在刚浇灌成型的墙板表面印出凹凸花纹；挠刮工艺是用硬毛刷在混凝土表面挠刮成毛面质感的花纹。
B.脱模剂要求不污染混凝土表面，不影响涂料在混凝土表面的附着，不影响混凝土强度，不引起混凝土表面粉化，酥松，脱模性好。
C.振捣装饰混凝土表面尽量减少孔洞、麻面，出现这种情况很难修补，刷涂料也会留有痕迹。应当加强振捣，尽量排除气泡，使混凝土表面光洁平整。
D.养护装饰混凝土如果表面产生裂纹，会因积灰而颜色变黑，影响装饰效果，因此混凝土成型后要加强养护。
（2）露集料装饰混凝土施工要点
露骨装饰混凝土的施工可以采用在水泥硬化前冲刷水泥浆及水泥硬化后冲刷水泥浆以暴露集料的两种方法。
在水泥硬化前冲刷水泥浆以暴露集料的做法只适用于预制墙板正打工艺，即在混凝土成型后，将模板一端抬起，用水冲刷混凝土制品上表面的水泥浆，把集料暴露出来，养护后即为露骨装饰混凝土。
现场施工采用立模浇灌与预制墙板反打的工作面受模板遮挡不能及时冲刷水泥浆，就需借助缓凝剂使饰面水泥不硬化，待脱模后再冲，其具体方法是在模板表面涂一层缓凝剂（一般采用亚硫酸纸浆缓凝剂或硼酸缓凝剂）。再放钢筋网片、铺约3cm厚的水泥石渣浆，浇灌混凝土、养护达脱模强度后拆模，用压力水将未硬化的水泥浆冲洗干净，石渣暴露程度要均匀一致。
6.装饰混凝土的缺陷和防止
关键词：水泥工艺 外加剂技术 应用
前言
近年来，当今的经济发展中非常重视低碳和绿色经济的发展，因此，水泥行业在发展的过程中也十分的重视对环境的保护，外加剂技术在水泥工艺中的应用得到了非常显著的发展，这对水泥行业的建设和发展也有着十分积极的意义。
1、水泥工艺外加剂的内涵
在水泥行业发展的过程中，水泥外加剂对水泥的制作有着十分重要的作用，它可以十分有效的完善水泥材料的性能，同时也能减少水泥制作中的成本，除了一些特别的情况，通常外加剂的掺入量应该控制在5%之内。水泥工艺外加剂通常就是指在水泥制作和生产的过程中使用的外加剂，其和水泥混凝土的外加剂非常的类似，水泥外加剂是水泥当中的一个重要的因素，水泥的外加剂一定要和水泥混凝土外加剂具有良好的适应性，此外，外加剂当中的一些有害物质也必须要在合理的范围之内，通常我们可以将水泥工艺的外加剂成分分为两种类型，一种是水泥生料制备系统外加剂和水泥制备系统外加剂，本文主要分析了这两种外加剂的应用。
2、水泥工艺外加剂技术及其应用
不同的水泥工艺外加剂所适用的技术是不同的，它的应用范围存在着一定的差别，水泥生料制备系统外加剂主要有矿化剂、晶料等，这些材料在生产的过程中对生料的制备作用是十分显著的，水泥制备系统外加剂主要有缓凝剂和水泥激发剂等等，它们对水泥的成品有着十分重要的作用。
2.1 水泥生料制备系统外加剂技术。
水泥生料制备系统外加剂包括矿化剂、晶种、生料速烧剂以及生料助磨剂等。
2.1.1 矿化剂技术。
矿化剂是水泥生料制备生产过程中的一种非常重要的一种外加剂，矿化剂在应用的过程中能够提高碳酸盐的分解，同时，早强矿物形成的时间也更早，从而使得产品的品质得到了显著的改善。一般情况下，其掺量能够达到2%。如果掺入量超过了正常的水平，就可能会出现非常大的不良影响，在实际的生产中，矿化剂又可以分成单矿化剂以及复合矿化剂。
2.1.2 晶种技术。
在水泥生产的过程中，晶种技术通常就是指在水泥生料生产的过程中加入晶种，这样可以有效的提高结晶的效率，唐宋时还能够使得矿物在更快的时间就形成。在实际的生产中，在生料制备的过程中，晶种和矿化剂一同掺入到材料当中能够起到更好的效果，掺入量的控制也是十分重要的，通常其应该控制在1.5%～3%，二者掺在一起的时候可以更加充分的发挥二者各自的优势。
2.1.3 生料速烧剂技术。
在生料煅烧处理的时候一定要掺入适量的生料速烧剂，这种材料可以有效的在低温煅烧的时候大大的提高煅烧的效率，节约了大量的能源，生产中的成本投入也得到了有效的控制，其掺入量应该控制在0.5%～0.6%。这样也就使得质量和产量都能够显著的提高。但是在实际的生产中需要注意的一点就是，在掺入生料速烧剂的时候，一定要制定一个科学合理的配料方案，在煅烧及和配热量方面都有着十分严格的要求，此外，在掺入到速烧剂的时候一定要保证速烧剂的均匀度。
2.1.4 生料助磨剂技术。
为了有效的增强粉末的功能，在水泥生料制备的时候，一般都会采用生料助磨剂，在生产中加入这种材料之后，助磨剂会直接吸附在物料的颗粒表面，同时还可以有效的防止过度的摩擦，从而使得物料表面的光滑度大大提升。物料流动性就明显增强，磨机自身的性能也得到到了十分明@的改善。在生产实践过程中，焦炭、石墨等多种材料都可以当做是生料生产中的助磨剂。
2.2 水泥制备系统外加剂技术。
水泥制备系统外加剂包括水泥助磨剂、缓凝剂、水泥激发剂以及生产特种水泥用外加剂等。
2.2.1 水泥助磨剂技术。
与生料中的助磨剂使用的基本性质有着十分明显的相似性，水泥助磨剂本身要可以吸附在物料的颗粒上，此外，它可以十分有效的增强物料之间的光滑度，这样一来，物料之间的流动性明显增强，粉末的质量和水平也就得到了显著的提升。通常，水泥助磨剂主要有固态助磨剂和液态助磨剂两种，而在水泥生产中加入了液态助磨剂，其掺入量应该控制在0.01%之内，如果使用的是固态的助磨剂，其掺入量范围应该是0.3%～1%。
2.2.2 缓凝剂技术。
近几年，混凝土工程在建筑建设当中也有着十分重要的位置，因为大体积混凝土工程对于终凝的时间来讲应该控制在6～8h。而这一控制工作并不是简单的借助对配料方案的改变就可以充分的发挥其作用的，所以缓凝剂技术应用的广泛性也得到了非常显著的提升。如果站在作用机理的角度去分析，缓凝剂可以十分有效的吸附水泥矿物表层中的水分，这样也就避免了水泥出现水化的问题，终凝的时间延长，这对水泥质量的提升也有着十分积极的作用。
2.2.3 水泥激发剂技术。
为了能够获得质量更高的水泥成品，一个非常重要的环节就是水泥活性是非常强的，为了提高水泥的质量，在水泥生产的过程中，我们需要严格的按照生产的要求去添加水泥激发剂，在众多激发剂当中，使用相对较为广泛的是具有助磨增强功能的类型。助磨功能在这一过程中也得到了非常显著的提升。磨机产量也会比之前更大，这种材料之所以会有增强的功能主要是由于激发剂与水泥出现了化学反应，水泥材料本身的强度大大提升，因此，在水泥制备的时候，科学的加入水泥激发剂可以使得水泥的硬度更强。
2.2.4 生产特种水泥用外加剂技术。
在水泥生产的过程中，不同工程项目对水泥的性能要求也是不同的，一些工程中需要制备一些特殊的水泥，这个时候就需要加入一些特殊的外加剂，因为不同外加剂在特性和优势方面也有着一定的差异。
3、结语
水泥在很多的工程中都得到了广泛的应用，同时水泥外加剂也在不断的增多，在水泥生产中得到了广泛的应用，提高了水泥的性能和质量，对很多行业的发展都有着十分积极的意义。
参考文献：
摘要：钢筋混凝土大梁施工因种种原因经常会出现裂缝现象，这给企业造成直接的经济损失，也严重影响了企业的声誉—本文就大梁裂缝出现的原因进行分析，并提出了相应的措施。
关键词 ：建筑施工 裂缝治理措施
一、钢筋混凝土大梁裂缝产生原因分析
1． 由于受力较大产生的裂缝
(1)由外力造成的裂缝，其中包括施工超载、设计承载力不够、构造措施不合理、各种外力冲击等所造成的裂缝。此外，在许多工程交付使用后，使用者擅自更改建筑物的使用性质造成设计承载力不足
而引起混凝土梁裂缝的产生。
(2)由混凝土内力造成裂缝，其中包括温度变形裂缝，干缩变形裂缝。
2． 由于设计不当造成的裂缝
(1)沉降缝设置不合理，在竖向高差比较大，基础设置形式不同，地基承载力发生突变部位均应设置沉降缝，不然会因不均匀沉降产生裂缝
(2)由于结构设计不合理而产生的混凝土梁裂缝，如大型门廊的梁与主楼柱相锚接，由于主楼沉降量与门廊沉降量不相等，则在此锚接部位造成钢筋混凝土梁扭裂。
(3)设计只设受力筋而构造筋设置不足造成混凝土梁裂缝。如因空间限制而使混凝土大梁设计为h近似等于b的混凝土梁，则需考虑震配对混凝土变形的约束用筋而不加配制，造成由于混凝土干缩变形而裂缝。
(4)设计概念不合理，对构造筋考虑不全，而造成钢筋混凝土大梁裂缝。
3． 由于材料选择不当造成的裂缝
(1)由于水泥用量不当引起的混凝土梁裂缝。因水泥的水化热能引起混凝土发生内部温度应力和温度变形，而且与水泥用量成正比。水泥在水化过程中，产生大量的热能使混凝土内部温度升高，当混凝土内部与表面温度差过大时，就会产生温度应力和温度变形，当混凝土内部与外部温度差≥25℃时，所产生的应力值大于混凝土内部的抗拉强度时，则混凝土就会拉裂。
(2)选用缓凝剂不当。特别是气温高的夏季，使用缓凝效果不好的缓凝剂，不能起到延缓水泥水化速度的作用，不能延缓混凝土的初凝时间，不能延缓水化热峰值的出现，不能达到减小混凝土坍落度的损失，从而不利于减小混凝土的裂缝，所以缓凝剂的选用是非常关键的，而缓凝剂的选用又是施工单位或混凝土搅拌站不太重视或理论上认识不够的项目，需特别引起注意。
(3)对散装水泥本身的温度控制不够。当前施工企业大部分用散装水泥，对散装水泥本身的温度控制不够，却又是一个施工企业不太重视的要素。要知道425#散装硅酸盐水泥，夏季出厂温度最好控制在80℃左右，而在用搅拌混凝土的水泥温度最好控制在≤50℃为好。所以刚出厂的散装水泥如果不经过适当的降温就用在混凝土内，由于水泥温度过高，势必就会加速水泥的水化速度，使混凝土坍落度损失加快，混凝土水化热峰值也提前达到，从而使混凝土内外温差过大，当混凝土内外应力超过混凝土自身所具有的抗拉能力时就会出现裂缝。
(4)为保证泵送混凝土的强度，盲目增大水泥用量，虽然混凝土强度等级保证了，但在混凝土内部形成水泥过剩，由于水的凝聚作用，造成在同一个构件内形成多个凝聚中心，则凝聚中心与凝聚中心之间产生拉力，从而造成钢筋混凝土的裂缝
(5)现场或混凝土搅拌站为混凝土可泵性好，不重视或不研究如何增强混凝土的和易性，从而达到混凝土优良的可泵性，而是单纯的增加坍落度，造成非常差的和易性，使浇注的混凝土材料不均匀，既影响了构件的强度，也给施工振捣造成很大的麻烦，此种混凝土很易造成振捣不均匀、不密实，由于材质不均，在内力作用下，自然形成薄弱环节，在此处很容易形成裂缝。
(6)现场搅拌泵送混凝土，由于操作人员没有经过正规的培训，对规范十分生疏，所以在搅拌过程中边进料、边出料，而不控制搅拌时间和搅拌程度，造成砂、石、水分离，达不到合理的和易性。外加剂也由于搅拌不均匀，而起不到应起的作用，从而造成不合理的坍落度，可泵性也差，形成恶性循环的无限加水增大坍落度，以求得较好的可泵性。其结果是：由于不合理的搅拌和不合理的水灰比而造成混凝土的不均匀性，这就造成无力抵抗混凝土早、中期所产生的收缩应力，而使构件产生裂缝，
(7)混凝土干缩变形：混凝土中20％左右的水分是水泥硬化所必需的。混凝土在硬化阶段，最初失去的部分自由水，几乎不引起收缩。随着混凝土继续干燥，而使20％左右的吸附水溢出就会出现干裂收缩，表面干燥收缩快，混凝土中心干燥收缩慢，则由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束，而在表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抵抗强度时，混凝土就会产生裂缝。
4． 现场施工工艺造成的裂缝
(1)模具不经过计算设计造成刚度不够均匀。
(2)浇筑工艺不合理，振捣不密实。
(3)保护措施不利：包括拆模时间过早，施工荷载超荷，上人时间过早等。
(4)养护不及时，不到位。
(5)钢筋保护层控制不准。
二、解决措施
1． 设计方面
(1)结构设计时要充分注意各构件之间不该设刚节点的，不准刚节点。
(2)结构设计时不单独考虑构件的荷载受力筋，也应充分注意到由于混凝土《自身产生内力所需的配筋，以抵抗裂缝的产生。
(3)深梁的理论概念应当用到设计上来了，否则将造成设计原理的错误，给已构成深梁的梁造成不应有且不好处理的裂缝。
2． 施工方面
影响混凝土收缩的因素有：混凝土所用水泥品种和数量、混凝土配合比、水灰比、砂率、外加剂的品种和数量，混凝土的加工工艺、现场施工工艺及养护条件等。因此，从施工角度应采取如下措施，以达到钢筋混凝土大梁不产生裂缝的目的。
(1)首先从混凝土配制材料上要严格控制：①水泥：严格按配比要求配用外，还应注意不用刚出窑未降温的水泥，以防由于水泥的高温度而影响混凝土的温度变形造成裂缝。②选择优良的外加剂，使之真正能缓解混凝土的水化峰值的出现，从而减小混凝土坍落度的损失，达到减小或不出现混凝土裂缝的目的。③严格控制混凝土的水灰比：实践证明，混凝土内水泥充分水化，大约需0．38水灰比的用水量，而泵送混凝土的水灰比，绝大多数远大于0．38，而多余的水蒸发后，必然导致混凝土内部浆体的收缩，混凝土又是抗拉强度较低的材料，在受约束(钢筋)的条件下，混凝土所产生的拉应力大于混凝土的抵抗强度，从而导致混凝土发生裂缝。因此为达到泵送的可行性，又要严格控制水灰比．还需非常认真的控制砂、石最佳级配，保证混凝土具有良好的和易性，保证泵送无阻，又保证合理的水灰比是至关重要的，
(2)现场施工工艺上应采取的措施：①混凝土模具要求有正规的设计方案，确保模具的规范和刚度。②混凝土的浇注工艺要求有工艺流水设计，特别是坍落度超过140mm的混凝土不准干浆打，以防梁底形成素浆或少石层。坍落度超过160mm的混凝土大梁，要特别注意，随机振捣时，达不到真的泛浆、无气泡，而是在表面形成水质清浆，必须视混凝土表面无浮水时(初凝前)，再行复振，达到真的表面泛浆，无气泡密实振捣才算完成。③保护措施：a)支拆模板时间要严格控制。b)教育职工要高度重视混凝土的养护作用。
三、结语
通过以上对钢筋混凝土大梁产生裂缝的原因进行分析，我们了解到其因素是多方面的，不仅有施工方面，还有受力较大，设计不当，材料选择不当等。为防止钢筋混凝土大梁产生裂缝，必须从设计、材料的选择和混凝土配合比计算、施工工艺、保护、养护全方位共同采取措施，才能彻底防止钢筋混凝土大梁裂缝的发生。实践证明，以上防止钢筋混凝土大梁产生裂缝的措施是非常有效的。
参考文献：
【1】R,根勃尔WL著，黄国帧，成源华译。钢筋混凝土板。同济大学出版社，1992。
摘要:
磷石膏是工业湿法生产磷酸排放出的固体废弃物，在水泥生产中的应用是其资源化利用的主要途径。本文分析了磷石膏用于硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥生产所面临的问题与挑战，重点分析了磷石膏在硫铝酸盐水泥生产中的应用前景。磷石膏作水泥原料时可为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥提供钙质，高温煅烧可以降低杂质对水泥性能的不利影响，但提高磷石膏分解率是需要深入研究的问题。通过过量配入磷石膏可以生产高硫型硫铝酸盐水泥，磷石膏的分解率可以控制在较高水平。作后掺石膏时，磷石膏中杂质可以作为功能组分改善硫铝酸盐水泥凝结时间。因此磷石膏在硫铝酸盐水泥生产中的应用是值得关注的方向。
关键词:
磷石膏;硫铝酸盐水泥;杂质;部分分解
1引言
磷石膏是工业湿法生产磷酸排放的固体废弃物，每生产一吨磷酸大约产生4～5吨磷石膏。根据中国磷复合肥工业协会的统计数据，截止目前，我国磷石膏堆存量超过2．5亿吨，近几年每年排放量都在7000万吨以上［1-3］。由于磷石膏中杂质的存在，磷石膏与天然石膏在物化性能方面存在差异，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处置。大量堆放的磷石膏不仅占用大量土地，对生态环境造成严重污染，磷石膏排放企业也不得不为此负担高昂的处置费用。从消纳总量以及对环境影响角度综合考虑，磷石膏制备建筑材料是最适宜的利用方式之一［4-5］。水泥是目前用量最大且最广泛的大宗建筑材料，磷石膏在水泥生产中大规模利用是首先要考虑的，也将是磷石膏利用的重要途径。本文对磷石膏在水泥生产中的应用前景和面临挑战进行分析讨论，以期促进磷石膏在水泥中应用。
2磷石膏的特性
相比于天然石膏，磷石膏含水率较高，可达20%左右［6］，同时还含有少量磷矿、未洗净磷酸盐、氟化物以及少量放射性物质、重金属离子等，这些物质通常吸附在二水石膏晶体上，从建材资源化的角度称之为杂质。这些杂质主要以酸及其盐的形式存在，如磷酸、磷酸钙、氢氟酸、氟化钙等，使得磷石膏呈现较强的酸性。磷石膏的pH值及其所含杂质种类、含量等特性随生产工艺等条件的变化而变化，但主要组分都是CaSO4•2H2O，含量通常都在80%以上［6-8］，表1是国内一些企业所排放磷石膏的杂质和硫酸钙等主要成分和pH值的变化情况。图1是典型磷石膏物相分析结果，可以看出磷石膏主要矿物成分是CaSO4•2H2O，由于杂质含量较低，XRD图谱中杂质的衍射峰强非常低，通常难以判断其类型和含量。图2是磷石膏在扫描电镜下的显微照片，可以看到板状二水石膏晶体周围分布着粒状和絮状颗粒，晶体形态以平行四边形和菱形为主，以星状、放射状聚集或交生长成为一体［9-10］。较高的含水率和杂质是磷石膏制备建筑材料面临的主要问题，如果不经处理直接利用将对水泥性能产生不利影响。为保证水泥质量，通常情况下需要对磷石膏进行预处理，但这将导致水泥成本增加，限制其规模化利用。
3磷石膏生产硅酸盐水泥面临的挑战
目前国内外对磷石膏在生产硅酸盐水泥中的应用进行了大量的研究，主要集中在磷石膏作为水泥缓凝剂和制硫酸联产硅酸盐水泥方面，但这两种利用途径都存在着一些难以解决的问题，限制了磷石膏大量用于硅酸盐水泥的生产。
3．1磷石膏用作硅酸盐水泥缓凝剂
磷石膏的基本组分决定了其代替天然石膏使用是最具有经济价值的利用方式之一，其中作为硅酸盐水泥缓凝剂是磷石膏利用最直接的方式［11-12］。目前，国内外已对此进行了大量的研究和工程示范应用，但硅酸盐水泥中石膏掺量通常仅为3%～5%，生产1吨硅酸盐水泥能利用的磷石膏不到50kg，按照这种方式消纳的磷石膏有限。此外，磷石膏中杂质的存在也进一步制约了其作为硅酸盐水泥缓凝剂应用。相比于天然石膏，磷石膏对硅酸盐水泥的标准稠度与力学性能影响较小，但会不同程度地延缓水泥的凝结时间，如图3所示。同时，杂质的存在还使水泥与某些类型的减水剂相容性变差［11-17］。由于上述原因，目前磷石膏只在32．5等级水泥中有少量应用。为了消除或减少磷石膏杂质对水泥质量的影响，实际生产中需要采取陈化、水洗、石灰中和等工艺，但处理后的磷石膏与天然石膏相比，对水泥性能的不利影响特别是与外加剂的相容性方面的问题仍然无法完全避免，致使磷石膏作为水泥缓凝剂使用受限，同时预处理过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磷石膏分解制硫酸联产硅酸盐水泥
磷石膏分解制硫酸联产硅酸盐水泥相对作为缓凝剂来说，磷石膏用量将大大增加，是磷石膏利用潜在的有效途径之一。磷石膏高温分解产生的SO2可用于生产硫酸，CaO则可作为生产硅酸盐水泥的原材料［18］。据测算，建设1条年产150万吨水泥的磷石膏制硫酸联产水泥生产线，每年可消耗的干基磷石膏约220万吨，同时可基本实现磷铵企业硫酸的消耗与生产平衡，具有很好的经济和环境效益。但是，磷石膏制酸联产水泥工艺复杂且投资较大，使得这种工艺的推广利用遇到一定的困难［19］。现有生产经验表明，为保证联产硅酸盐水泥的质量，要求磷石膏中总磷含量小于1%，可溶性磷含量小于0．5%，氟含量小于0．3%，对磷石膏品质提出了较高的要求［18-21］。生产中还需要磷石膏有很高的分解率，通常需要确保磷石膏中CaSO4接近完全分解，高分解率的要求还需根据原材料特性确定生料率值及碳硫比，同时需要采取均化措施保证磷石膏化学成分的稳定，对生产企业提出了很高的经济及技术要求。受近年来国际硫磺市场价格等因素影响，磷石膏制硫酸联产水泥工艺的经济性也难以体现，因此实际推广应用受限。很显然，磷石膏制酸联产硅酸盐水泥可以消纳大量的磷石膏，虽然对磷石膏品质有一定要求，但不需要对磷石膏进行预处理。
4磷石膏在生产硫铝酸盐水泥中应用前景
相对于作硅酸盐水泥缓凝剂，磷石膏用于生产硫铝酸盐水泥则可以消纳更多的磷石膏。在硫铝酸盐水泥生产中，不仅在生料配料时需要掺入适量的石膏以保证硫铝酸钙矿物的形成，而且在磨制水泥时也需要适量的后掺石膏以参与硫铝酸钙的水化反应。相比于作硅酸盐水泥缓凝剂而言，磷石膏用量显著增加［22-24］。作生料配料时，磷石膏含有的杂质在煅烧条件下会发生变化，可以避免或减弱对水泥的不利影响;作后掺石膏使用时则需要对磷石膏进行充分试验验证。如果在硫铝酸盐水泥生产中也考虑磷石膏分解制酸和提供钙质，则磷石膏用量将明显提高。
4．1磷石膏烧制硫铝酸盐水泥熟料
传统硫铝酸盐水泥的生产以适当成分的石灰石、铝矾土以及石膏为原料，经1300～1350℃煅烧而成，具有高早强、微膨胀、耐侵蚀和抗冻性好的特点［25］。石膏作为硫铝酸盐水泥生产中用量较大的原材料之一，在熟料烧成过程中起导向化合及稳定矿物组成两方面的作用［26］。磷石膏代替天然石膏与钙质原材料、铝质原材料混合烧制硫铝酸盐水泥熟料时，所含的可溶性杂质会与石灰石分解产生的CaO反应形成稳定化合物，杂质得以转化并以惰性形式固溶在水泥熟料矿物中，不仅极大地降低了磷石膏杂质的不利影响，还可以促进水泥熟料矿物的烧成，改善其易烧性。杨林［27］利用磷石膏、硫铁矿渣制得了铁相含量较高的贝利特硫铝酸盐水泥熟料，以磷石膏为原料在1250℃煅烧水泥的抗压强度与以天然石膏为原料在1300℃煅烧水泥的抗压强度相当，说明磷石膏中含有的磷酸盐、氟化物、有机物等杂质，在水泥熟料煅烧过程中降低了熟料的烧成温度而起到矿化剂的作用。如果合理控制硫铝酸盐水泥熟料煅烧气氛或者使磷石膏过量的情况下，磷石膏将会发生分解，只要能促使磷石膏在熟料形成阶段尽可能多地分解，但又不完全分解，则磷石膏分解产生的CaO可代替部分石灰石所提供的钙质组分，未分解的磷石膏提供生产硫铝酸盐水泥必需的硫酸钙组分，产生的SO2气体收集后还可以用于生产硫酸。这样就可以避免磷石膏制酸联产硅酸盐水泥时需要极高分解率的要求，可使硫铝酸盐水泥生料中磷石膏掺量大幅度增加［28］。磷石膏部分分解制备硫铝酸盐水泥的关键在于提高磷石膏的分解率。很显然，如果磷石膏分解率不够高，则难以达到资源化利用的初衷。如图4、图5所示，柴俊青［29］等研究了磷石膏高温分解对烧制硫铝酸盐水泥性能的影响，磷石膏掺量为27．12%、煅烧温度为1300℃时分解率达到了36．2%，水泥在28d抗压强度达到了58．5MPa。尽管如此，磷石膏分解产生的CaO仍不足以达到有效代替生料配料中所需CaO的要求，分解产生的SO2也难以收集用于联产硫酸。因此，需要综合考虑磷石膏的分解与硫铝酸盐水泥烧成过程，如果控制磷石膏在某一温度段集中分解，而其他温度段无分解，则有利于实现SO2的收集和制酸。值得指出，利用磷石膏部分分解，磷石膏在硫铝酸盐水泥生产中的应用是值得探索的方向，尽管对于进一步提高磷石膏分解率或者如何有效实现分段分解还需要深入研究。注:图4、图5中硫铝酸盐水泥生料配比:A1:磷石膏9．73%，石灰石57．71%，矾土32．56%;A2:磷石膏16．60%，石灰石52．44%，矾土30．96%;A3:磷石膏27．12%，石灰石42．51%，矾土30．37%。此外，在配制硫铝酸盐水泥时保持磷石膏过量，煅烧后过量的磷石膏将以高温硬石膏的形式存在于熟料中，这种高温硬石膏具有和后掺石膏相近的作用效果，因此可以代替后掺石膏作为硫铝酸盐水泥的组分。Shen［30］对该方法进行了探索，结果表明磷石膏经过高温过程可以一定程度上消除杂质的不利影响。很显然，以这种高温硬石膏代替后掺石膏发挥作用，不需要在熟料粉磨时掺加石膏，既简化了工艺流程，还有利于保证水泥的质量。
4．2后掺磷石膏生产硫铝酸盐水泥
在生产硫铝酸盐水泥时，根据水泥品种不同，后掺石膏有的需要二水石膏，有的则需要硬石膏。刁江京等人探索了用磷石膏作为后掺石膏生产硫铝酸盐水泥熟料的研究，结果表明采用磷石膏是可以生产出合格的硫铝酸盐水泥熟料的［25］。然而，磷石膏中所含杂质是影响其作为后掺石膏直接代替天然石膏利用的首要因素。由于磷石膏中杂质的存在，直接作为后掺石膏用于硫铝酸盐水泥时可能会对水泥的水化过程产生不利影响，这与磷石膏作为普通硅酸盐水泥缓凝组分的问题类似，除此之外磷石膏中CaSO4•2H2O含量也会影响磷石膏硫铝酸盐水泥的性能［24］。通常的做法是对磷石膏进行预处理以便获得性能稳定且杂质含量符合要求的二水石膏，然后再作为后掺石膏用于生产硫铝酸盐水泥。当然不同来源的磷石膏中杂质的影响会有所不同，Kuryatnyk等［31］采用两种磷石膏分别与硫铝酸盐水泥熟料按3∶7的比例混合来制得硫铝酸盐水泥，结果表明采用Gabes磷石膏制备的水泥具有水硬性，而以Skhira磷石膏制备的水泥由于在初始的基体中形成大量钙矾石导致了过大的膨胀，因此没有强度。显然，要将磷石膏作为后掺石膏使用还需要对其性能进行充分的分析测试。
5磷石膏杂质作为功能组分改善硫铝酸盐水泥的性能
硫铝酸盐水泥相比硅酸盐水泥凝结时间较短，凝结硬化速度较快，有时不能满足各种工程的需要。硫铝酸盐水泥的碱度对其的凝结时间有很大影响，通过调整碱度系数可以调节其凝结时间，但如果在配制一些特殊需要的硫铝酸盐水泥混凝土时，若采用调整碱度系数方法后硫铝酸盐水泥的凝结时间仍不能完全满足实际需要时，需要采用添加外加剂的方法来解决。硼砂作为最常见的无机缓凝剂可以延缓硫铝酸盐水泥的凝结，但作用效果不稳定。掺量过低时，起不到缓凝的作用，而掺量稍高时，又可能引起混凝土长时间不能凝结，引发工程事故［32］。在硅酸盐水泥水化的过程中，可溶性磷酸盐可与其水化中间产物Ca(OH)2发生反应，生成难溶的Ca3(PO4)2富集在在水泥颗粒表面(见式(1)和(2))，进而阻碍水泥颗粒进一步水化(见式(3)和(4))，延缓凝结时间。故磷酸盐作为一种无机缓凝剂在硅酸盐水泥混凝土中早已得到大量应用并被证明是可靠的。所以磷石膏中的磷酸盐杂质通常被认为对硅酸盐水泥有一定的缓凝作用，通常利用磷石膏时为确保其性能稳定会选择一定的工艺进行预处理。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)若能发挥磷石膏中可溶磷杂质对硫铝酸盐水泥的缓凝效果，将杂质作为硫铝酸盐水泥配制混凝土的功能组分，使其发挥缓凝作用而不是作为有害物质存在，那么磷石膏在作为硫铝酸盐水泥后掺石膏使用时，不仅可以避免预处理磷石膏增带来费用，而且可以节省缓凝剂的使用，但这种应用途径还需要进行系统的研究。
6结语
磷石膏作为一种排放量较大的工业废渣，在建材工业特别是在水泥生产中的应用是其资源化利用的主要方向。磷石膏用作硅酸盐水泥缓凝剂，目前技术较为成熟，但可溶磷杂质的不利作用是影响其应用的主要障碍，且消纳的磷石膏量有限。高温分解制硫酸联产硅酸盐水泥使磷石膏的消纳量明显提高，但其生产工艺复杂且对磷石膏品质有一定要求，因此目前未能大规模推广使用。相比之下，磷石膏用于生产硫铝酸盐水泥将是非常有前景的应用方向，磷石膏在硫铝酸盐水泥中的应用包括作为生料配料和作为后掺石膏使用，甚至可以使磷石膏部分分解提供烧制硫铝酸盐水泥需要的部分或者全部钙质原材料，磷石膏在硫铝酸盐水泥生产中的使用比例将大幅度提高。当然，磷石膏在硫铝酸盐水泥生产中应用还有很多问题有待深入研究，包括如何有效控制或者利用磷石膏中的杂质，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。磷石膏作为后掺石膏使用时，考虑将其中的杂质作为功能组分使用，适当延缓硫铝酸盐水泥的凝结时间以用于某些特殊工程中，不仅可以省去磷石膏的预处理过程，而且可以避免杂质带来的不利影响。
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关键词：高速公路；改性稀浆封层；乳化沥青；下封层
改性乳化沥青稀浆封层技术，是一种常温施工工艺，常作为功能层做上封层，在国内外高速公路维修养护中的得到了广泛的应用。国际稀浆协会ISSA制定的改性乳化沥青稀浆封层推荐实施细则ISSA，A143-91，对改性稀浆封层的设计、试验、质量控制和测试等做出了规定，使改性稀浆封层在全世界范围内有了很大的发展。
1 适用范围和选择依据
在高速公路上选择应用改性稀浆封层对路面进行养护，应依据对旧路面使用性能的专项调查评定或依据路面管理系统对路段相关指标进行分析后作出，同时对旧路面残余寿命进行计算并进行局部补强设计。
以稀浆封层机摊铺乳化沥青混合料为主要工艺的路面封层可分为稀浆封层、改性稀浆封层和快通车型改性稀浆封层三种类型。稀浆封层的应用在国内已经较为普遍，其功效和缺陷已经形成共识。利用快通车型改性稀浆封层对高速公路进行预防性养护，抵御松散、封闭沥青老化裂缝和疲劳裂缝及车辙裂缝，填补较浅的车辙和不平整，并以显著的经济效益吸引用户。ISSA称之为聚合物改性稀浆精细表面处治，在法国和美国的高速公路养护工程中应用最为广泛。目前在世界各地的高速公路养护技术中，用于抗滑表层维修的混合料有三种代表类型：一是改性沥青超薄抗滑表层（厚度,2cm）； 二是改性热沥青表面处治；三是改性稀浆封层。其工程造价分别为普通密级配沥青混凝土（厚度4cm）的60%～80%、15%和20%。
与普通密级配沥青混凝土相比，上述各类薄层都具有较深的路面纹理和良好的防水效果。随着各地工程应用的不断扩大和工艺水平的提高，改性稀浆封层将是一种理想的路面养护技术。
2 技术条件
改性稀浆封层应用于高速公路的表层需要以下条件：
（1）胶结料需要有更强的粘结能力。A143-91对用于改性稀浆精细表面处治的乳化沥青及其蒸发残留物性能主要指标做出了规定，要满足这些指标，只有选用高质量的改性剂才能达到要求。其中：
AASHTO T53蒸发残留物软化点最小57℃
ASTM D36
AASHTO 蒸发残留物针入度40-90
ASTM 2397
AASHTO 蒸发残留物运动粘度135℃最小650mm2 /s
ASTM 2170
（2）骨料要抵御高速行车条件下车轮的磨耗和撞击，可选择耐磨耗的火成岩石料，而且要求纯净程度较高，应具有较少的含泥量和较高的砂当量，同时满足乳化沥青的可拌和时间要求，室内试验应大于120s。
（3）为了尽可能缩短交通控制时间，宜选用快通车型乳化剂。标称的通车时间是在室内确定的，标准温度24℃和50%湿度条件下，混和料摊铺厚度在12.7mm时，从摊铺结束到达到通车需要的粘结强度的养护时间，在施工现场要视气温和风速的大小适当延长或缩短。目前市场的产品中有30min，60min和120min等多种类型可供选择。
3 混合料及其设计
改性稀浆封层其特性主要取决于稀浆混合料的性能，因此，改性稀浆封层混合料配合比设计就显得尤为重要。
快通车型改性稀浆封层所用稀浆混和料由级配石料、快通车型乳化沥青、水泥和水组成，必要时选用化工助剂。
（1）选择矿料级配曲线，依据ISSA推荐使用的III型级配范围进行调试。
（2）凝结助剂使用水泥填料和缓凝剂。在这里之所以将水泥作为凝结助剂，是因为水泥和熟石灰都具有一定的化学活性特性，对快通车型稀浆混和料的凝结速度起着关键作用，主要目的并不是用来调节矿料级配的。水泥使用掺量在一定比例范围内时，能延缓稀浆混和料的凝结速度，这个用量范围随水泥的品质不同而略有差异，一般占集料总量的1%～4%时能起到缓凝作用，这个范围也随石料的干净程度不同稍有变化。在其他用量范围时，则随着用量的递变呈现促凝的效果，即所谓双向调节作用。表1列出了对使用不同水泥用量做拌和试验时，测得的一组稀浆混和料的可拌和时间。化学助剂分促凝剂和缓凝剂，快通车型乳化沥青在一般气候条件下使用缓凝剂。比如在施工环境温度提高或材料显著变细时，室内试验确定的可拌和时间不能满足施工需要时，使用缓凝剂延缓凝结时间，用量由缓凝剂的类型和条件变化程度确定。
（3）选择沥青用量范围，确定各种材料配合比例。有两个关键条件需要满足，其一是必须满足可拌和时间，其二是必须满足稠度要求对于同一种级配矿料，室内试验在调整其沥青用量和用水量及水泥用量时，使稀浆混和料的可拌和时间控制在120-150s范围内。既保证有足够的拌和时间，又不至摊铺后的混和料流淌。对于快凝型稀浆混和料的稠度试验，由于室内试验用料量较少，试验设备较小的吸水量就会显著加快混和料的硬化，测得的稠度值往往偏小，一般在1cm左右，达不到2-3cm的标准。
表1 不同水泥掺量时的可拌合时间试验
水泥量% 0 1.0 1.5 2.0 2.53.0
拌和时间s 81 112 155 18312197
4 改性乳化沥青
现行的乳化沥青技术标准是在90年代初制定的，限于当时的乳化沥青发展状况，该标准中没有关于改性乳化沥青的技术要求，即改性稀浆封层中最重要的材料一改性乳化沥青在我国还没有技术标准。根据工程实际应用情况，再结合国外改性乳化沥青相关标准，用于改性乳化沥青的基质沥青必须符合重交通道路沥青的技术要求；改性乳化沥青应为阳离子慢裂快凝型；其蒸发残留物含量等技术要求应符合相关要求。
5 改性稀浆封层下封层的施工
（1）因为新建高速公路改性稀浆封层下封层达到开放交通后，仅有少量工程车辆或根本没有车辆通行，因此，改性稀浆封层下封层不能依靠车辆轮胎的碾压，达到坚实和粘结牢固。改性稀浆封层破乳后应及时采用8-10t轮胎压路机碾压2-4遍，碾压要掌握好时机，过早易出现轮迹或粗集料剥落。
（2）施工期间必须封闭交通，待干燥成型后方可开放交通，早期行车不得在封层上调头，刹车，起步，以保证封层的完整性。
（3）当下封层养生完成后，要开放交通，这样有利于封层的密实度和基层的粘结。一般应在改性稀浆封层养生完成24h后，才能进行沥青混凝土下面层施工。
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