随着建筑施工的质量要求越来越高，越来越多的建筑物都需要高性能的混凝土，以满足建筑物力学性能、耐久性能及建筑质量的要求，为了实现高性能混凝土的要求，目前主要采用的是“双掺技术”，即在混凝土搅拌时，除了添加硅酸盐水泥之外，还需要添加一定比例的高效能矿物掺合料及高效减水剂，以提高混凝土的性能。根据我国GB/T18376—2002《高强高性能混凝土用外加剂》等相关的规定，对高性能的混凝土的生产都作出了相关的规定与要求，使得混凝土工程在生产、监理、施工与监督等方面都有了相应的依据，为提高混凝土的生产技术提供了保证。 掺合料在混凝土中的应用主要功能是改善混凝土的凝胶材料与数量，提高混凝土在施工中的作用，增强混凝土的稳定性、强度，混凝土掺合料的应用作用主要体现在以下几个方面： ⑴活性效应的作用。在混凝土中掺合料的颗粒表面，在一般的常温状态下，碱性溶液不容易对硅酸盐（如二氧化硅、三氧化二铝等）进行溶解，掺合料的活性效应程度与掺合料的化学成分与掺合料的表面积存在紧密的关系，直接影响着掺合料的效果。在相同的玻璃体活性成分中，熔体块的玻璃体的活性一般都比较高，这样在混凝土中添加掺合料，就能够提高混凝土的强度与耐力，进而能提高混凝土的性能。 ⑵形态效应的应用。由于掺合颗粒的形态不同，产生的效果也不一样，根据掺合颗粒的表面特征，充分利用形态效应的特性来增强掺合料的功能，并利用混凝土掺合料的流动性，使得混凝土在搅拌的过程中，变得更加匀实，保证混凝土中的含水量合理，有利于提高混凝土的强度、和易性、耐久性等指标能够满足施工的要求。 ⑶填充效应。掺合料颗粒的一个重要功能就是有效的填充水泥的胶凝材料的缝隙，使得混凝土在凝胶的过程中不存在缝隙，在混凝土中掺与高效的减水剂之后，如果再添加其他矿物掺合料，对混凝土具有很强的减水效果，达到对混凝土进行增塑的效果，形成高性能的“双掺”技术。 在对混凝土中添加掺合料时，需要结合混合体的性质对混凝土进行配比设计，才能满足混凝土的要求。为了达到不同性能的混凝土，可以通过添加各种不同的掺合料颗粒来得到，在一般的情况下，主要是生产具备成本低、高耐久性以及后期强度能够提高的混凝土，如何利用不同的矿物复合掺合料的颗粒料的不同特点，在生产的过程中，可以生产出不同的混凝土，如在混凝土中加入防渗专用的掺合料可以生产防渗混凝土，添加防腐剂可以生产防腐蚀的混凝土，添加大体积专用掺合料可以生产大体积专用混凝土，能够降低混凝土的生产成本，提高混凝土的生产效率，在具体的生产中按照混凝土的生产计量均匀、混合均匀、配合比合理等特征，提高工程的施工质量。例如在生产C60 以上强度的混凝土时，一般可以在混凝土中加入硅灰，但是如果仅仅只是加入硅灰会提高混凝土的生产成本，如果要同时在混凝土中加入磨细矿渣粉和粉煤灰就可以降低混凝土的生产成本，还可以提高混凝土的强度，具体的配比结果如表1 所示。 结合相应的配比指标，可以生产出不同的配比的混凝土，在实际生产过程中，需要根据具体的生产情况来实现不同强度混凝土，便于在不同的环境中使用。 混凝土掺合料的使用可以根据需要生产出不同性质的混凝土，对混凝土的和易性、强度、耐久性等都产生了不同的影响，一般来说，混凝土掺合料的应用技术可以产生如下的效果。 3.1 减水的功能 在混凝土中添加优质的粉煤灰，根据粉煤灰的球形外貌，具有很强的减水效果，但是如果在混凝土中添加高效的减水剂，可以提高混凝土的凝结效果，并在混凝土中掺入矿物掺合料，可以有效的减少混凝土中的水分。在混凝土中的化学减水剂不能有效的降低混凝土中的水分时，采用矿物掺合料可以进一步增加混凝土的减水功能，提高混凝土的稳定性。 3.2 早强功能 在混凝土中添加硅灰时，硅灰的水化效果非常好，对混凝土的凝聚增强效果非常好，进而具有良好的早强的效果，在混凝土中添加石灰石细粉也具有较强的减水效果，早强的性能也比较好，尤其对铝酸二钙含量高的水泥来说，在其中添加掺合料，使得石灰石细粉与水化铝酸钙发生化学反应，增强水泥的早强功能，形成具有一定胶凝功能的碳铝酸盐复合物，具有很强的早强功能。 3.3 缓凝功能 在混凝土使用的过程中，需要混凝土具有一定的缓凝效果，以满足施工的要求，例如在混凝土掺合料水化缓慢，降低水泥的冷凝效果，如添加粉煤灰、矿渣粉等掺合料颗粒，就可以有效的起到缓凝的效果。 3.4 膨胀功能 在有些地方施工，需要混凝土具有一定的膨胀功能，使得水泥能够填满空隙，如“铝矾土+ 石膏+ 硫酸铝”就是混凝土的膨胀剂，它的用途十分广泛，成本也比较低，可以充分利用工业废弃物代替，降低掺合料的生产成本，并能取得相应的膨胀功能。 3.5 防水功能 在一般情况下，混凝土要具有很强的防水功能，在混凝土中掺合具有高效减水效果的减水剂与微膨胀的掺合料，可以形成密度良好的水泥石，这样能够提高混凝土的防水功能，而且也能够增强混凝土的稳定性。 3.6 抗腐蚀功能 在特殊的环境下，要求混凝土具有一定的抗腐蚀功能，在具体的生产过程中只需在混凝土中加入一定的掺合料，就能够满足要求，在混凝土中掺合料水化时，形成相应的硅酸盐晶体结构，这样就能够形成比较固定的水化铝硅酸钙被固定，提高混凝土的抗腐蚀的功能。 在混凝土中添加掺合料已经形成一项比较成熟的技术，可以采用很多工业废弃料作为混凝土的掺合料来提高混凝土的性能。 4.1 超叠加效应 由于不同的掺合料颗粒具有不同的形态、细态、活性等，在对混凝土添加各种掺合料时要能够充分的考虑各种掺合料的特征，进行有效的搭配，取各种掺合料的优势，合理对掺合料进行优化组合，提高混凝土的性能，充分的运用不同掺合料的叠加效应，使得混凝土添加多种添加掺合料比添加单一掺合料的效果更好，经过强度试验验证，在大幅度的添加多颗粒的掺合料，可以提高混凝土强度的3%～14%。 4.2 复合激发剂技术 在混凝土中采用复合激发剂技术，可以提高混凝土的效果，在一般情况下，主要有以下几种技术。 ⑴石膏掺合料与硫酸盐激发料，它可以提高混凝土掺合料的型号，特别是石膏中的Al2O3 含量高的煤矸石等对混凝土的效果更好。 ⑵石灰激发剂。在石灰石中主要含有激发活性以SiO2 为主的混凝土掺合料，在使用的过程中，能够有效的提高混凝土的强度，例如在混凝土加入的硅灰、矿渣、钢渣等中SiO2 含量是十分高。 ⑶添加钾、钠等碱金属盐掺合颗粒，可以对混凝土具有很强的减水效果，具有很强的早强功能，能够促进混凝土中的硅氧化物的结构分解，在水泥中生成Ca(OH)2，具有一定的凝结功能，形成具有胶结能力很强的硅化合物，具有很强的强度。 4.3 预外加剂技术 这种外加剂技术就是在制作混凝土掺合料颗粒时，根据混凝土配比的需求，可以提前添加各种成核剂、引气剂，在添加后可以使得混凝土能够快速的搅拌均匀，提高混凝土的搅拌、成料效果，有利于提高混凝土的早期强度。 4.4 预处理技术 在混凝土加工的过程中，可以根据实际情况对矿物掺合料经过预处理，使得矿物掺合料能够有效的混合在一起，以提高混凝土的掺合料的品质，保证掺合料与混凝土能够有效的混合，例如在混凝土中粉煤灰含碳量高时，往往会对其他外加剂产生影响，采用预处理技术就可以对其中的煤灰含量进行处理，及时除去其中活性炭的活性，对于提高混凝土的早期强度具有很好的作用，也能够提高混凝土的施工质量。 4.5 助磨剂技术 在混凝土的生产过程中，需要矿物掺合料的颗粒足够小时，才能提高掺合料的效果，这时就需要对掺合料进行助磨，在混凝土中添加各种助磨剂，增强混凝土与颗粒料之间的摩擦，提高矿物掺合料的研磨效率，进而能够增加掺合料与混凝土之间的充分接触。 ⑴合理的确定掺合料的含量。掺合料不能决定混凝土的最终性质，也不是混凝土的最终产品，在对混凝土进行处理时，需要合理的确定掺合料的量。 ⑵掺合料不能取代水泥的作用。掺合料在混凝土中的使用，不能等同于水泥熟料，仅仅是掺合水泥表面颗粒的水化反应，提高混凝土的质量效率，达到强化水泥粘结强度的效果，在具体的生产中不能依靠掺合料，掺合料的本质相当于增大水泥熟料胶凝材料的体积，而不能改变混凝土整体性能。因此，在混凝土中添加掺合料时，需要结合具体情况添加。 ⑶要尽可能的使用新制备的掺合料。在混凝土的制备过程中，对掺合料的活性也有一定的要求，不能使用存放时间较长而失去活性的掺合料，同时也不能使用受潮的掺合剂。 ⑷混凝土在施工时要及时处理出现的问题。加入混凝土掺合料的混凝土时，由于掺合料的性能，有时会因为水化出现早强低的情况，在表面会出现泌水、碳化等其他情况，这时容易出现“起砂”的现象，在施工的过程中要注意这种情况。 ⑸防止混凝土出现离析现象。离析现象在混凝土施工时经常出现的情况，主要原因是在混凝土中添加掺合料后，降低了混凝土的凝结功能，导致掺合料的混凝土流动性过大，早强慢，需要及时的调整混凝土的和易性，提高混凝土的粘度，进而有效的控制混凝土的离析情况。 ⑹防止混凝土出现裂缝的情况。由于在混凝土中添加掺合料时，有时会出现水化慢、粉体材料的比例大等情况，特别是在出现大风时，在混凝土的表面会出现开裂的情况，可以采用二次复振、浇水养护或者覆盖薄膜等方法来解决这种问题。 在混凝土中添加掺合料能够有效的提高其性能，但是在具体的生产过程中，生产与使用的相关技术与规范标准还不是十分成熟，而且混凝土的掺合料的生产以加工设备还不能满足市场的要求，对于掺合料添加过程中出现的缺陷问题还有待于进一步改进，为了提高掺合料在混凝土中的使用效率，可以在专业的混凝土加工厂完成混凝土的生产、搅拌等工艺，才能科学、合理的在混凝土中添加掺合料，提升混凝土的使用效益。编辑搜图
