關于減水率

減水劑是一種在混凝土攪拌前或攪拌過程中加入，能減少或大幅度減少混凝土拌合用水的外加劑。混凝土中摻入減水劑后可有效改善混凝土和易性、流動性，混凝土結構改善，強度提高，在保持混凝土強度不變時也可節約大量水泥。因此，減水劑也成為配制商品混凝土不可缺少的外加劑。

看到減水劑能提高強度，并大量節約水泥的重大作用，施工人員誤認為配制商品混凝土使用減水劑時，減水率越高越好，甚至在配制低標號混凝土時也要求較高的減水率。通常情況下，隨著減水率的提高，混凝土強度也會越來越高。對于水膠比較高的混凝土，用水量的減少混凝土的干燥收縮也會降低，對提高混凝土強度，減少混凝土收縮開裂當然十分有利。但目前混凝土施工普遍設計水膠比都比較低，由于自收縮已不容忽視，如果再大幅度減少用水量，會加大混凝土內部干燥收縮， 從而加大了混凝土自收縮，加之商品混凝土配制一般都同摻緩凝劑，由于水化較慢，混凝土較長時間不凝，混凝土表面失水嚴重，更加大了混凝土收縮開裂的風險。 當然，有些人會說，我們可通過澆水養護來防止混凝土干燥收縮，但極低的水膠比混凝土都較密實，所澆水很少能滲透到混凝土內部，也很難達到補充缺水的目的。

筆者曾測試過三種常用減水劑——糖蜜、木鈣、萘系減水劑的最高減水率，分別為6%、8%、20%。萘系高效減水劑最高，但摻入上述減水劑后混凝土收縮值卻是萘系產品最大。而低減水率的糖蜜卻最低。

通過減水提高強度來減少水泥用量這是普遍的習慣。但如果大幅度減少水泥用量，水泥漿過少，由于水泥漿層太薄，更易產生微裂縫，混凝土極限延伸率減小，混凝土抗拉強度下降，過量減少膠凝材料用量還會提高混凝土彈性模量，在相同干縮變形及溫度變形時，變形應力增大，混凝土易產生開裂。

一些高減水率的減水劑品種，保水性較差，如果過量減水增大這些減水劑的用量，混凝土易產生泌水離析，影響了混凝土勻質性，并給混凝土質量帶來不利影響。

目前商品混凝土早期開裂較多，其中70%以上都發生在采用較高減水率外加劑的混凝土中。不難看出，采用高減水大量節約水泥既不科學，也不經濟。過分強調減水率是對減水劑認識的一大誤區。??

解決商品混凝土坍落度損失的唯一途徑是增加緩凝劑的用量

商品混凝土加水攪拌后，隨著時間的延長，坍落度也會慢慢減小，這是商品混凝土施工中的正常現象，但是對于在短期內坍落度迅速損失則會使混凝土無法澆注施工。為解決商品混凝土坍損，通常在外加劑配制過程中都會適量加入緩凝劑，這就給施工人員誤認為，增加緩凝劑用量是解決商品混凝土坍落度損失的唯一途徑。

混凝土坍落度損失是多種因素造成的，最大的影響因素當然是水泥水化加速，但也不可忽視水泥的二次吸附的影響。水泥水化加速除水泥細度外，水泥中調凝劑用量，水泥中鋁酸三鈣的含量，施工溫度都會影響水泥的水化速度。摻用緩凝劑當然可以抑制水泥水化，但由于水泥品種不同，水泥中礦化成份差別較大，并非只要 是緩凝劑都能抑制這些礦化成份的水化。如一些缺硫缺堿水泥，緩凝劑的加入卻會加速水泥水化，加大坍落度損失。摻入硫酸鹽早強劑補充水泥中三氧化硫不足卻能抑制水化速度，減小坍落度損失。糖類緩凝劑用于C3A含量高的水泥沒有緩凝保坍效果，用于高堿水泥還會加速水泥水化甚至使混凝土產生速凝。

水泥混凝土摻入減水劑后，由于減水劑的吸附分散作用，水泥粒子是分散的，大量游離水的存在使混凝土流動性改善，混凝土具有較大的坍落度。由于水泥活性及其它影響因素，一定時間后水泥粒子又會重新吸附在一塊并包裹了大量游離水，促使混凝土坍落度損失加大。解決上述現象增加緩凝劑用量根本無效。而同摻少量引氣劑，細密的氣泡能有效地隔離水泥粒子，使之無法相互吸附，可以減小坍落度損失。

即便采用了適用的緩凝劑，用量也不宜無限增大。緩凝劑的大量摻用，不但增加了施工成本，更會影響混凝土早期強度并影響施工進度。過量摻入緩凝劑，混凝土長時間處于塑性狀態，骨料下沉塑性收縮增大，混凝土水份大量蒸發，在水泥水化前失水太多還會使混凝土出現粉化現象，強度下降。

不難看出，解決商品混凝土坍落度損失問題，應找出造成坍落度損失的主要影響因素。采取適當的保坍措施，而并非任意加大緩凝劑的摻用量就能解決。

摻用引氣劑會降低混凝土強度

商品混凝土摻用引氣劑可以有效地改善混凝土的和易性、流動性、可泵性、保水性，更重要的是混凝土中摻入了引氣劑后可以有效地提高混凝土抗凍、抗滲等耐久性能。研究還表明，商品混凝土中摻用引氣劑還可以防止混凝土中水泥粒子的二次吸附，減小坍落度損失。目前日本等國家在混凝土施工中已經幾乎沒有不摻引氣 劑的混凝土。而將不摻引氣劑的混凝土稱為特殊混凝土。

目前我國許多混凝土施工企業還未摻用引氣劑，主要是施工人員認為混凝土中摻用引氣劑會降低強度，這是對引氣劑認識的又一誤區。“混凝土中含氣量增加百分之一會使強度降低百分之三到五”是他們的理論依據。不錯，混凝土含氣量增加強度當然會降低，但那只是在水膠比相同的前題下的測試結果。常用引氣劑都有一 定的減水功能，在常用摻量時引氣劑的減水率都在6%以上，減水效果也會使混凝土強度得以提高。試驗表明，用水量減少1%也會使混凝土強度提高2-4%，這是完全可以彌補因含氣量增加對強度影響。試驗表明，含氣量對強度的影響還與氣泡結構有關。較細密均勻的氣泡對強度影響小，甚至沒有影響，而較大的氣泡才對 混凝土強度產生影響。引氣劑對強度的影響還與混凝土設計標號及用水量有關。在正常情況下，低標號水膠比較高的混凝土含氣量即便增加5%也不會影響到強度， 而高強低水膠比混凝土含氣量控制在3%左右也不會影響強度。

也有人認為商品混凝土摻用引氣劑會增加施工成本，那更是片面看法。考慮到引氣劑的減水作用，每摻用一公斤引氣劑，在保證一定減水率的前題下，可少用減水劑十多公斤，應用成本不但不會增加還會有所降低。事實證明，商品混凝土施工中摻用引氣劑技術經濟效益都十分明顯。

商品混凝土是否可以摻用膨脹劑?

膨脹劑是一種摻入混凝土中能在限制條件下產生體積膨脹從而補償混凝土各種收縮，改善混凝土密實性，提高混凝土抗裂、抗滲性能的外加劑。長期以來筆者所見應用于該產品的成功實例不少。但近期以來，應用該產品后出現工程事故卻越來越多，使許多工程人員對膨脹劑的應用效果產生懷疑，甚至產生了“混凝土不用膨脹劑不開裂，越用越開裂”的看法。上述觀念還出現在一些專家學者的論述中。是否在商品混凝土中不能摻用膨脹劑，筆者通過事故分析認為，商品混凝土中可無條件使用或完全不能摻用的說法都較為片面。

首先是膨脹劑的應用范圍，通過該產品的作用機理分析，在高強度及其它水膠比較低的混凝土中筆者認為不宜摻用。這是因為混凝土較低的用水量不能保證有足夠的水使其有效地產生體積膨脹。即使加強澆水養護，由于低水膠比混凝土較為密實，抗滲性高，只能有少量水被混凝土滲入，仍無法滿足膨脹對水的需求。其次， 由于膨脹劑的較高吸水作用，使混凝土內的水泥粒子因缺水不能充分水化，影響了混凝土強度。

我國膨脹劑品種較多，這些產品的吸水膨脹期差別較大，摻入混凝土中如水泥凝結時間較晚而所采用的膨脹劑吸水膨脹時間卻過快，使膨脹劑形成無效膨脹，這些膨脹劑對混凝土只起到摻合料的作用。膨脹劑的水化吸水膨脹需要補充大量的水，加強澆水養護是膨脹劑能充分發揮膨脹的首要條件。根據有關規范，摻膨脹劑的混凝土澆水養護期需要14天以上，而實際施工中80%以上的混凝土施工都不能保證這么長時間澆水養護，影響了使用效果。

必須指出的是摻膨脹劑的混凝土與普通混凝土一樣，在干燥的條件下都會產生自身體積的收縮。如果恢復到潮濕環境下，膨脹劑仍會重新恢復膨脹。而這些收縮也能使混凝土產生部分裂紋，恢復膨脹裂紋也會重新閉合。這就是該產品的自愈作用。因此，對于摻入膨脹劑后進入干燥期產生少量裂紋完全與產品質量無關，也不會影響混凝土性能。

在商品混凝土中，C40或C40以下普通混凝土、防水混凝土、水工大體積混凝土中完全適用膨脹劑，而C40以上混凝土筆者認為不宜摻用膨脹劑。在商品混凝土中摻用膨脹劑必須充分了解產品性能，采用適當摻量，更要加強澆水養護，完全可以達到一定的技術效果。

  河南博浪實業有限公司