外加剂在碾压混凝土中的应用
碾压混凝土中的外加剂所占份额虽然最少，但其作用却相当大。根据设计，施工技术要求，选择使用各种不同的外加剂，可以达到减水、缓凝、改善和易性、引气、提高抗冻性等目的。
碾压混凝土最早使用的外加剂是建立在木质素磺酸盐类基础上的。这类外加剂很经济，可满足混凝土的低成本的需求。但木质素磺酸盐类的自身存在着不可避免的缺点，如减水率低、适应性差、毋落度损失快等。因此混凝土已很少单独使用这一单组分的减水剂，而是多采用与其他复合的、多功能外加剂。在复合型外加剂的研究应用中，木质素磺酸盐类是必不可缺少的重要组分之一。而改性木质素磺酸盐类一直是专家学者们十分关注的问题。在有关混凝土外加剂的研究专著中，学者们曾发表了许多关于改性木质素磺酸盐在新拌混凝土中的研究论文。最为常用的有：M型，TRB型、木钙型等。这类减水剂价格低，效益良好，但减水率较低，引气作用小。常用掺量0.15%~0.3%,可减水8%~12%,曾在坑口、铜街子等工程中应用。
在研究过程中亦曾用乙糖二酸钙（也称糖蜜）来代替木质素磺酸盐类，但效果不是很好，同样存在以上所提到的问题，尽管在坝损方面有所改善。常用掺量0.15%~0.3%,可减水7%~10%,价格低，曾在岩滩、万安等工程中采用。
进入20世纪80年代后，碳化煤焦油系，特别是奈系、氨系、三聚氯胺系高效减水剂，已广泛应用于混凝土拌合物中，聚羚酸系列减水剂的研制和应用也进入了全新阶段。它们的应用减少了混凝土中水的用量，进一步提高了混凝土拌合物的工作性能。以茶为主要成分的有：建1,NF,UNF,FE,FDN,DN,SN等。如掺量0.3%~0.7%,可减水13%~20%。
各系列减水剂都存在不同的缺点：茶系对水泥适应性差，氨系对水灰比敏感，三聚氯胺系价格高。因此在碾压混凝土中单独使用某种外加剂，都不能完全满足各方面的要求。以前曾有一些工程如普定碾压混凝土坝采用了建10.25%、木钙0.15%、糖蜜0.15%三复合外加剂，能起很好的缓凝作用，延长了初凝时间，有利于提高层面胶结强度。为了提高碾压混凝土的抗冻性，必须掺加引气剂，即与减水剂共同使用，如潘家口下池采用了木钙和CON,观音阁采用了木钙和AEA202共用，都满足了抗冻性要求，增加了耐久性。
“八五”期间我国针对沙牌132m碾压混凝土单曲拱坝的一些关键技术问题进行了科技攻关，取得了一些可喜成果。如以提高碾压混凝土的抗裂性为主要目标，通过对碾压混凝土外加剂、水泥品种、集料、粉煤灰掺量的进一步优化，提出了高抗裂碾压混凝土配合比的优化设计方案；为改善碾压混凝土的界面性能，进而提高碾压混凝土的抗裂性能，在研制出具有减水率较大、增强作用显著等特点的FT高效缓凝减水剂的基础上，又研制了YT的改进型FA-1(冬季型）和FA-2,FM-1、FM-2(夏季型）高效缓凝减水剂。从试验结果看，FA-1较FT的90d龄期强度及弹模值接近时，相对抗裂参数提高9.7%,而FA-2的减水增强作用及配置碾压混凝土的抗裂性则明显优于FM-1和FM-2。以90d龄期FA-2碾压混凝土的抗压强度、抗拉强度、极限伸拉和相对抗裂参数为100比较，FM-1和FM-2的抗压强度分别为82.7MPa和88.7MPa,极限伸拉值分别为73.5×10-6和69.0×10~,相对抗装系数分别为78.5×10-9和72.4×10-9。
“九五”期间我国将“立足于碾压混凝土高坝建设的前沿领域”作为国家科技攻关项目(96-220-01-03)专题攻关的总目标，在“八五”攻关研究成果的基础上，结合龙滩水电站工程对碾压混凝土的配合比进行优化设计，推出经济实用的新型高温缓凝剂技术；结合大朝山水电站工程开展磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的研究和应用。主要对化学合成的新型高温(35℃左右）缓凝减水剂（缓凝时间6~8h,减水效果15%~30%)进行研究，提出多种外加剂的复合使用对碾压混凝土的缓凝、减水效果及其性能所产生的影响。同时研究高温缓凝减水剂对凝结时间、硬化碾压混凝土主要力学性能等所产生的影响，以及缓凝剂对单矿物和水泥水化速率的作用机理。针对依托工程龙滩碾压混凝土大坝所面临的夏季气温高、水分蒸发快而又需要大仓面、连续快速施工的难题，采用化学合成方法研制出新型高温缓凝减水剂HRN,采用物理方法筛选出具有高温缓凝作用的CHR。
通过这两种途径，解决了高气温条件下碾压混凝土的缓凝问题。HRN是在原研制的FDN-HR高温缓凝剂的基础上，对原合成工艺的聚合部分及后处理阶段引入了环氧烷烂在碱性条件下的聚合，并配合少量的泡沫稳定剂，控制分子量及轻值等指标，得到综合效果较好的A组分。HRN除了具有更好的高温缓凝作用外，也具有一定的引气、减水作用。采用龙滩工程拟用原材料及配合比进行了新拌、硬化碾压混凝土性能试验，掺HRN0.75%时，减水率达到19%,室内温度35~37.5℃条件下初凝时间为10.9h,室外环境温度36~40℃条件下初凝时间为6.5h,能满足高气温下碾压混凝土的可施工性、强度和抗渗等要求，达到了攻关技术指标要求，得出了强日晒条件下的水分蒸发是影响碾压混凝土初凝时间的重要因素的结论，并提出了提高混凝土保水性能的有效措施，提出采用保塑砂浆进行层面处理有利于提高层面之间的黏聚力。采用结合水法、定量X射线衍射法、透射电镜形貌观察等手段，对掺高温缓凝剂的单矿物、水泥的水化过程进行微观分析，结果表明：高温缓凝剂能降低水泥及矿物的初期水化速率常数（10倍）,抑制矿物C3A.C3S的水化，代表水化程度的总体结合水量降低，宏观上表现为在高温环境下初凝时间仍可有效延长。
通过这两种途径，解决了高气温条件下碾压混凝土的缓凝问题。HRN是在原研制的FDN-HR高温缓凝剂的基础上，对原合成工艺的聚合部分及后处理阶段引入了环氧烷烂在碱性条件下的聚合，并配合少量的泡沫稳定剂，控制分子量及轻值等指标，得到综合效果较好的A组分。HRN除了具有更好的高温缓凝作用外，也具有一定的引气、减水作用。采用龙滩工程拟用原材料及配合比进行了新拌、硬化碾压混凝土性能试验，掺HRN0.75%时，减水率达到19%,室内温度35~37.5℃条件下初凝时间为10.9h,室外环境温度36~40℃条件下初凝时间为6.5h,能满足高气温下碾压混凝土的可施工性、强度和抗渗等要求，达到了攻关技术指标要求，得出了强日晒条件下的水分蒸发是影响碾压混凝土初凝时间的重要因素的结论，并提出了提高混凝土保水性能的有效措施，提出采用保塑砂浆进行层面处理有利于提高层面之间的黏聚力。采用结合水法、定量X射线衍射法、透射电镜形貌观察等手段，对掺高温缓凝剂的单矿物、水泥的水化过程进行微观分析，结果表明：高温缓凝剂能降低水泥及矿物的初期水化速率常数（10倍）,抑制矿物C3A.C3S的水化，代表水化程度的总体结合水量降低，宏观上表现为在高温环境下初凝时间仍可有效延长。
随着碾压混凝土及施工技术的发展，外加剂的作用将显得越来越重要，应用也会越来越频繁，只有采用复合多种外加剂才能满足碾压混凝土多方面的要求。
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