日本混凝土外加劑、工程修補加固材料及應用

Application of Japan Concrete Addition Agents 、Patching and Strengthening Materials

PENG Xian( Beijing yaoxian Science and Technology Development Co. ，Ltd. ，Beijing 　100088 ， China)

1 　日本混凝土外加劑應用現狀

SKW-MBT、藤澤FPK和花王公司為日本3家最大的外加劑生產企業，產品品種齊全，占有日本主要市場。日本水泥年用量約8000萬t ，化學外加劑以水泥用量0.2%計算，需量約為16萬t ，其品種及數量如表1所示。

化學外加劑主要基材可分為六大類，即萘系(萘磺酸甲醛縮合物) 、氨基磺酸鹽系列(芳香族氨基磺酸鹽聚合物) 、木質素系列(木質素磺酸鹽) 、三聚氰胺系列(密胺磺酸甲醛縮合物) 、聚羧酸系列(烯烴-順丁烯二酸共聚化合物) 、聚羧酸系列(丙烯酸-丙烯酸酯共聚化合物) 。企業生產化學外加劑產品品質不僅要符合JISA6204工業標準，對住宅、道路建設還應同時滿足日本住宅都市、道路、高速公路公團等各自行業規定的技術性能要求。另外，外加劑品質標準頒布的同時，還出臺了相應配合比、施工指南，為外加劑新品種應用提供了技術支持與依據。

2 　外加劑生產企業的技術條件與特點

2.1 　有較強研究、開發新品種能力

上述3個企業均已形成較為完整的調研、基礎化學、混凝土施工技術與新產品研究、生產、開發體系。如SKW-MBT 公司有研究人員30人，占全體員工32% ，總公司為國際跨國公司，在美國、日本、歐洲設立3個中央研究試驗室，其研究開發實行統一領導，技術成果各公司分享。藤澤FPK公司的主業為制藥與食品工業，研究人員200人，基礎化學研究力量雄厚。其中20名研究人員專門從事外加劑研究，該公司自行研究了以羥基羧酸為基材的高性能AE 減水劑?；ㄍ踔晔綍绠a業為家庭用洗滌、紙品、化妝品、食品，研究人員600人。在該公司內設混凝土化學外加劑生產車間、研究所與試驗室。

2.2 　混凝土試驗室設備先進

混凝土試驗室設備齊全先進，且有相當規模。生產企業除具有外加劑產品品質檢測設備外，混凝土試驗室也給人留下深刻印象，可供國內試驗與檢驗單位學習借鑒。

(1) 混凝土試驗室分商業與研究成型室，備有不同拌合設備(臥、立式拌合機) ，花王公司還專門配制1套1/10比例的商品混凝土攪拌站的配料、計量系統，模具清潔為自動清除設備。

(2) 混凝土凝結時間采用計算機程序控制的自動測定儀(可8組3d內自動記錄)。

(3) 不同溫度養護室( -15～50℃)，2種水溫養護(20℃、30℃)。

(4) 自動凍融(64組、200次) 、碳化(20℃、30℃，60%RH ，5%CO₂ ) 。

(5) 測定高強度壓力機(300t 、500t) 。

(6) 結構模擬試驗室(包括大體積試件水化熱、徐變測定) 。

(7) 專用土壤改良劑、灌漿材料試驗室。

(8) 3種混凝土收縮測定儀，包括光電式收縮測定儀。

(9) 硬化混凝土骨料破碎、回收裝置，節約資源和能源。其中FPK公司試驗室還具有超過1000m²的骨料粉碎、清洗、分級、混合、脫水流水線。自制混凝土圖像分析儀(測定氣孔率) 及先進的化學分析設備。

2.3 　技術服務周到

生產企業的服務宗旨都是以滿足顧客要求為追求目標，在研制、開發生產新產品的同時還承擔顧客所需混凝土性能試驗，這樣既使顧客對其產品有信任度，也可以滿足工程的實際需要，使企業的研究、生產與工程能更緊密地結合，技術服務十分周到。

3 　工程加固、修補材料及其應用技術

日本是一個典型的海洋島嶼國家，同時又是一個地震十分頻繁的國家。各種建筑、道路、橋梁、港口等混凝土構筑物極易受到海洋空氣、海水、海砂中的氯鹽腐蝕及地震災害的破壞。因此，日本的土木及建筑部門對混凝土構筑物損傷的調研、診斷、修補及加固等十分重視，并進行大量的研究與工程應用。

日本在混凝土構筑物診斷與修補實際工程中，一般按下列程序進行:工程現場勘查→詳細調查→原因分析、推定→制訂修補、加固方案→加固、修補實施。

據初步考察，日本在混凝土構筑物的修補加固中，除采用常規方法外，還采用了許多新技術、新材料。例如，在橋梁、橋墩、混凝土柱加固修補時，采用了碳纖維增強板。這種材料比鋼板強度高，質量輕，而且不存在銹蝕問題。碳纖維增強材料特別適用于抗震補強加固工程。另外，在補強加固中還采用了鋼絲網粘貼和噴射支護技術。在結構裂縫和地基處理加固中，采用了注漿法和特種功能型外加劑。

日本電氣化學株式會社采用電滲透和電泳原理分別修復被碳酸化和被鹽腐蝕的混凝土是一項較新的技術，目前已在工程中得到實際應用。

日本用于修補加固的材料主要分有機和無機兩大類。

有機類主要有環氧系列，用于結構粘接、固定和化學灌漿;還有丙烯酸系列，主要用于混凝土表面處理和局部修補。

無機類材料主要有水泥基高性能無收縮材料、超早強速硬型工程搶修材料和灌漿材料。另外，還有與之配套的耐磨、防腐、防水、養護的材料和特種外加劑。

日本SKW-MBT公司與電氣化學工業株式會社等廠家已研制開發出專門用于混凝土構筑物修補和加固的產品及特種外加劑達數10種，形成了一定規模和系列，值得我們學習和借鑒。

4 　日本建筑施工新技術

日本建筑施工中螺紋鋼筋連接大量采用內螺紋套管連接，施工時不用機械設備，只需用扳手將鋼筋擰進套管內，并在套管中央小孔中注入專用的有機或無機灌漿材料，以增大粘接強度，防止鋼筋銹蝕。在高層建設中，采用整體大型模板及預制與現澆相結合的半預制半現澆的新技術、新工藝，其施工進度已達到3d一層的世界紀錄。