現(xiàn)代混凝土除了減水劑外,還可能使用具有特殊功能的材料。這些材料用量小,但是對(duì)混凝土的性能具有很大的影響。近年來(lái),除了傳統(tǒng)的功能性外加劑外,一些新的功能材料也在不斷出現(xiàn)。
混凝土膨脹劑是用量最大的功能性材料。使用混凝土膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮混凝土可廣泛用于大體積混凝土基礎(chǔ)、剛性防水屋面、后澆帶等結(jié)構(gòu)部位。我國(guó)混凝土膨脹劑的年用量達(dá)百萬(wàn)噸以上,可配制約3000萬(wàn)m3混凝土?;炷僚蛎泟┯勺畛醯牧蜾X酸鹽型膨脹劑演變?yōu)檠趸}-硫鋁酸鹽復(fù)合膨脹劑,現(xiàn)在又有氧化鎂膨脹劑出現(xiàn)。這三種膨脹劑性能不同。硫鋁酸鹽型膨脹劑膨脹率低,落差大,性能較差。氧化鈣-硫鋁酸鹽復(fù)合膨脹劑的膨脹率高,作用迅速,性能優(yōu)于硫鋁酸鹽型膨脹劑;但存在作用時(shí)間與膠凝材料水化硬化時(shí)間不易匹配、后期干縮大等缺點(diǎn)。
氧化鎂膨脹劑作用緩慢持續(xù),過(guò)去主要用于大體積的水工結(jié)構(gòu),現(xiàn)在剛開(kāi)始嘗試用于普通工業(yè)與民用建筑工程。
混凝土膨脹劑的主要問(wèn)題是假冒偽劣產(chǎn)品太多。配制好的混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,無(wú)法檢驗(yàn)是否摻加了足量合格的膨脹劑,因?yàn)槭┕し讲或?yàn)收補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹性能,而影響結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的因素又太多,所以膨脹劑生產(chǎn)廠商可以供應(yīng)偽劣產(chǎn)品,混凝土攪拌站也可以少摻甚至不摻膨脹劑。施工方對(duì)于補(bǔ)償收縮混凝土的性能了解不夠,混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)不到位。各種因素混合到一起,一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故難于分清責(zé)任。由于補(bǔ)償收縮混凝土拌合物的工作性損失快,難于澆筑,對(duì)養(yǎng)護(hù)要求高,導(dǎo)致一些混凝土生產(chǎn)商與使用方認(rèn)為,使用補(bǔ)償收縮混凝土反而容易開(kāi)裂。實(shí)際上,種種亂象都是施工管理不到位所致。只要嚴(yán)格監(jiān)管所有環(huán)節(jié),補(bǔ)償收縮混凝土的性能是可以得到保證并發(fā)揮其應(yīng)有功能的。
為了降低混凝土的收縮,避免結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,近年來(lái)出現(xiàn)了諸如減縮劑、內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑等新型功能性材料。其中,嘗試較多的并開(kāi)始在實(shí)際工程中試用的材料是作為內(nèi)養(yǎng)護(hù)劑使用的高吸水性樹(shù)脂(SAP)。在混凝土拌制過(guò)程中適量添加SAP與水,可明顯改善混凝土的收縮性能,降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。但是如何添加SAP是一個(gè)難題,需要根據(jù)攪拌站的具體情況來(lái)確定。
今天,在嚴(yán)酷環(huán)境中建造建筑物或有特殊要求的建筑物越來(lái)越多,對(duì)建筑物的耐久性要求相應(yīng)提高。為了制備高耐久性的混凝土,需要調(diào)整混凝土配合比,有時(shí)也需要添加一些功能性材料。比如,為了提高混凝土的抗凍性,需要添加引氣劑;為了抵抗鋼筋銹蝕,需要添加阻銹劑。這些材料的作用機(jī)理都是比較成熟的,經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明是有效的?,F(xiàn)在有一些混凝土防腐劑,主要為了抵抗硫酸鹽腐蝕。這些防腐劑的組分不明,作用機(jī)理不清楚,長(zhǎng)期效果未得到驗(yàn)證,應(yīng)慎重選用。實(shí)際上,只要增加礦物摻和料用量,降低水膠比,就能明顯改善混凝土的抗硫酸鹽侵蝕性。至于混凝土增效劑等,則對(duì)混凝土的長(zhǎng)期性能有不利的影響,降低混凝土結(jié)構(gòu)的安全性,是一種違反可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)品,不應(yīng)鼓勵(lì)其發(fā)展。