摘要：随着我国铁路建设的迅猛发展，混凝土已经在工程建设中得到普遍应用，而高效减水剂是现代混凝土中不可缺少的组分部分，它具有掺量小、减水率高、保坍保损性能好、混凝土收缩小、增加引气性、提高混凝土强度、抗渗性能强等特点。
与此同时，在实际工程施工过程中，会出现高效减水剂与水泥适应性不良造成的坍落度损失过快；还有掺量的不稳定性等现象，这不但影响混凝土的施工质量，有时甚至会无法泵送施工，给铁路工程施工造成很大的经济损失。
本文结合石家庄枢纽货运系统迁建工程中结构物混凝土的施工情况，对如何合理的应用高效减水剂进行分析，并提出一些可预防的措施及处理方法，可为同类工程施工提供有益的技术参考和建议。
关键词：混凝土、高效减水剂、影响效果、认识及应用
1.工程概况
石家庄枢纽货运系统迁建工程京广货运改线正定站（京广K251+166）至平南站（京广K277+588），全长44.729 正线公里（右线），石太引入线西起石家庄西I场，东至石家庄编组站。本工程范围内的京广货线、石太引入线、石德联络线等均位于石家庄市境内，工程规模大，混凝土结构类型多，结合工程使用功能和城市景观要求，对混凝土结构使用性能和外观质量都提出了很高的要求。
2.高效减水剂对混凝土性能的影响
2.1高效减水剂对和易性与强度的影响
混凝土控制的关键是和易性和强度，强度主要取决于混凝土单位用水量和水灰比（水胶比），在石家庄枢纽货运系统迁建工程项目试验室进行高标号梁板混凝土配合比设计时，预制箱梁和T梁设计强度值为C50，其用水量以满足其工作性（流动性、坍落度、保水性、粘聚性）为条件，按规范所列经验数据选用210Kg，在我们进行第一次试配时，未添加相关高效减水剂，210Kg的用水量虽然满足了坍落度要求，但在之后进行砼试块抗压强度试验时，其强度却达不到要求，单块值最高是42.3MPa，最低值只有34.9MPa。检查发现是由于水灰比偏大造成的，之后对配合比进行调整，其他材料用量不变，仅降低用水量为165kg/m3，强度是比较容易达到设计要求的并能保证有一定的安全储备，但此时砼塌落度和流动性又不能满足施工需要，而水泥的用量按照铁路桥梁施工技术规范要求不得大于500kg/m3，所以也不通过增加水泥用量来解决，因此无外加剂就无法设计出合理的配合比。为了既保证砼和易性又要保证强度的提高，我们经过比选，决定使用高效减水剂，在掺入适量高效减水剂后（掺量1%），混凝土用水量和水泥用量也分别降低到了159kg/m3和491kg/m3，水不仅水泥标号达到了箱梁和T梁混凝土标号要求，而且混凝土的工作性能也大幅提高，完全能够满足现场施工要求。
2.2高效减水剂复合成分的作用
由于石家庄枢纽货运系统迁建工程施工的地点位于石家庄，冬季施工天气较冷，而且对于梁板混凝土要求拆模时间不宜过长，而混凝土高效减水剂中复合掺加有关其他成分，则可以更好的改善其和易性、泌水性、抗渗性、提高钢筋抗锈能力和提高混凝土的早期、后期强度等，这不但扩大了混凝土的使用范围，还可以加快施工进度。
针对石家庄地区冬季施工的特殊情况，我们在高效减水剂里添加了一些适量的早强成分，以便能够尽早的拆模和张拉，为下一道工序做好准备，在加入早强成分后，混凝土的7天强度显著的提高，而且标养28天后抗压强度比也显著提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在高效减水剂中掺加缓凝成分，则可调节凝结时间、改善可泵送性，延缓砼凝结时间和硬化时间，一般夏季时我们现场砼施工就根据需要在高效减水剂里添加适量的缓凝成分，以便降低水化热提高其后期强度和防止混凝土因天气原因造成开裂等现象，特别是梁板的施工及质量要求。
3.高效减水剂使用过程中出现的问题
如果高效减水剂使用不当也会发生一些问题，例如在新进的一批P?O42.5水泥，其与现用的高效减水剂（萘系）严重不适应，导致混凝土拌合物坍落度损失过快，如发往工地的C50混凝土不能正常使用，在对搅拌站现场取样做混凝土配合比时，发现该水泥所用高效减水剂的掺量比其他水泥偏多，实际搅拌时，出站混凝土拌合物坍落度测试有150毫米，到工地往混凝土吊斗中卸料时，却发现该车混凝土已无法卸出，加入适量高效减水剂后，测试坍落度有140毫米，基本可以满足现场施工要求，但刚卸3立方米左右时又出现混凝土卸料困难现象。后来及时与外加剂厂家联系，进行一系列讨论与试验后发现是新进的这一批水泥与之前所进的高效减水剂不适应导致的。因为水泥的特性变化也是非常频繁的，因此要加大水泥与外加剂适应性的检测频率，以保证砼具有较强的稳定性，减少施工过程中的意外事件发生。
高效减水剂的掺量和搅拌时间也会直接影响混凝土的质量，有一次我们在项目部现场试验员负责监视搅拌混凝土时，发现每一盘搅出的混凝土塌落度变化比较大，时大时小，甚至有的时候会很干，流动性很小，从而堵塞了搅拌车的进料口，但搅拌机是自动搅拌，其砂石料含水率、水泥和加水量都很稳定，排除这几个因素后，就只有高效减水剂的原因了。因为是人工添加，原因是用于称量的桶漏了个洞，所以每一盘加入高效减水剂的量的误差也会很大，而高效减水剂的用量会直接影响塌落度，每一盘搅出混凝土的坍落度的变化便会很大，因此后来对于粉质减水剂要求工人在加高效减水剂时必须用电子称准确称量后装入事先准备好的塑料袋，并且在往运料皮带上倾倒时尽量放低，保证每一盘加入高效减水剂的量都很均匀，避免了此类问题的再次发生。还有一个影响混凝土质量的因素是搅拌时间，因为水泥对高效减水剂掺量的敏感性很强，如果时间少了外加剂还不能充分反应，会导致坍落度变小，所以搅拌时间应延长些，最后我们将搅拌时间定为150秒。这样能保证每一盘搅出的混凝土都有均匀的塌落度和良好的和易性。在日后的工作中我们更会加大对高效减水剂的控制力度以免再次发生上述情况，保证好混凝土的质量。
4.高效减水剂重要性的认识及应用
虽然高效减水剂具有掺量小、和易性好、减水率高、保损性能好、混凝土收缩小等特点，但是目前由于高效减水剂质量稳定性差，使用过程中不够完善，对高效减水剂的认识又不够全面和深刻，或者试配不当，在石家庄枢纽货运系统迁建工程施工中出现了很多让人头疼的问题，随着混凝土高效减水剂品种的不断开发与增加，并在施工过程中不断总结经验，研究出现的问题，我们越来越清晰的认识到高效减水剂在施工过程中应用的复杂性及重要性，在混凝土中使用高效减水剂时，必须充分考虑水泥的品种和其他复合成分的特性，合理的确定高效减水剂掺量，使用前应进行多次试验，以免到现场出现更大的问题。
5.结论
随着我国铁路基础设施的全面建设，对应用于铁路工程中的混凝土提出了更高的要求，高效减水剂在铁路工程应用存在的问题一直困扰着混凝土的施工质量，在石家庄枢纽货运系统迁建工程施工过程中我们针对问题成因，以预防为主，优化混凝土的配合比设计及施工方案，加强施工管理，较为显著的提高了混凝土施工质量，并克服了铁路工程施工中存在的混凝土强度与泵送需求之间难以调和的矛盾，提高了混凝土施工的连续性，在确保工程施工质量的同时也有效的加快了施工进度，取得了明显的社会、经济和环境效益，为同类工程施工提供了一定的借鉴经验。
参考文献
[1]《公路工程水泥混凝土外加剂与掺合料应用技术指南》，交通部公路科学研究院主编，人民交通出版社,2006.
[2]《土木工程材料》周士琼谢友均中南大学,2004.
[3]《减水剂在充填料浆中的作用机理及应用研究》王新民中南大学.
论文作者:汪平,陈吉祥
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/27
标签：高效论文; 混凝土论文; 减水剂论文; 石家庄论文; 水泥论文; 强度论文; 和易论文; 《防护工程》2017年第34期论文;