影響混凝土外加劑與水泥適應性的因素與改進方法 |
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2016-08-22 15:09:56 |
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——徐立飛
1、引言
??近幾年以來，伴隨著社會經濟水平以及科學技術的不斷進步與發(fā)展，混凝土的外加劑技術也發(fā)展迅猛，由于混凝土的外加劑種類繁多，性能各不相同，建筑工程特點與實際工程環(huán)境的各不相同，以及不同地區(qū)的不同工程需要的材料也各不相同，如若外加劑的應用再不恰當的話，就會導致不同程度的技術事故或者工程質量的相關問題?；炷镣饧觿┑膽媒^與水泥、集料等其它材料的應用不同，其不但需要通過對自身進行檢驗還需要做和水泥適應性的試驗、砂漿的試驗以及其對混凝土的性能所產生的影響的試驗，在混凝土使用外加劑的工程之中，首先需要選擇合理的外加劑種類、明確它的摻量以及摻加的方法，并和水泥應該有較好的適應性。由于混凝土的性能和建筑工程質量直接受到外加劑和水泥的適應性的影響，所以混凝土的外加劑和水泥的適應性逐步成為目前我國急需解決的問題。
??2、外加劑與水泥不適應性的表現(xiàn)
??2.1水泥異常凝結
??當水泥把硬石膏作為調凝劑的時候，因為這中石膏對糖鈣類減水劑、木質素系減水劑及多元醇類減水劑有較強的吸附作用，所以降低了石膏的溶解度，沒有辦法為其提供足夠的硫酸根離子和C3A發(fā)生反應生成鈣礬石，還會使得C3A急劇水化，當水泥之中的C3A含量較高的時候（大于8%），可能會導致混凝土產生“假凝”的現(xiàn)象。案例：某攪拌站用工程所在地的某品牌水泥給建筑工地提供C40的混凝土，因為沒有做到對每批水泥在開盤之前做和外加劑的適應性的試驗，導致出廠混凝土拌合物的坍落度目測有200mm，而到工地往混凝土的泵車之中進行卸料的時候，卻發(fā)現(xiàn)此車的混凝土已卸不下來了，在此通知廠內送一桶減水劑加入其中，攪拌之后，目測的坍落度有170mm，基本上可滿足泵送的要求，但是剛卸到1m左右的時候，又卸不下來了，立刻將此車的混凝土返回到廠內，再加入大量的水以及少量的減水劑，才勉強可以將其卸下來。除此之外，水泥過分的緩凝是由于減水劑導致水泥出現(xiàn)異常凝結現(xiàn)象的另外一種表現(xiàn)形式。
??2.2混凝土工作性不良
??混凝土工作不良的主要表現(xiàn)是：在誘導期開始的時候，其流動性迅速降低；混凝土的泌水以及離析現(xiàn)象的主要表現(xiàn)是，混凝土在試配的時候出現(xiàn)了較為粘底板的現(xiàn)象，泵送的時候和管道內壁的摩擦阻力加大，容易發(fā)生堵泵的現(xiàn)象；炭對減水劑的吸附會導致分散的效能降低；緩凝、保塑不足；減水劑和緩凝劑不相融合；普通的引氣劑和聚羧酸類的外加劑適應性較差，甚至有時還會出現(xiàn)混凝土泌水離析的加重。
??3、影響外加劑與水泥適應性的因素
??3.1水泥
??由于水泥熟料不同，所以其對吸附減水劑的性能也不相同，其作用次序主要是：C3A>C4AF>C3S>C2S，將減水劑加到水泥漿體系之后，因為C3A的水化速度是最快的，所以其對減水劑的吸附量也是最大的，就會首先將減水劑大量的吸附。所以，含量較高的C3A的水泥，在減水劑的摻量相同的條件之下，吸附數量越多的減水劑，就一定會對水泥漿體之中的其他礦物組分所需要的減水劑數量產生影響，主要表現(xiàn)為混凝土的流動性低。這時就需要適當將減水劑的摻量增加。水泥之中的含堿量會對減水劑的作用產生很大的影響，一般情況下，水泥之中的堿有顯著的早期與促凝作用，所以使得混凝土流動性降低，進而導致使用減水劑的效果到不到預期的效果。所以，應該盡量使用低堿的水泥。
??3.2減水劑
??3.2.1減水劑的種類
??多數羧酸類的混凝土的外加劑對于水泥的適應性是比較好的，這時由于羧酸類的外加劑主要是通過接枝共聚所形成的。但是聚羧酸類的外加劑有有時候會對某一些水泥摻量的范圍有一定的限制，稍微多一點就極容易出現(xiàn)相當嚴重的泌水離析的現(xiàn)象；有的時候就對種水泥的適應性是比較差的，對混凝土需要的用水量特敏感，如，C30的混凝土，105kg/m3用水量的時候，混凝土的坍落度只有5cm，而將其增大5kg/m3用水量的時候，坍落度就會高于21cm，甚至還可能出現(xiàn)嚴重的泌水離析現(xiàn)象。
??3.2.2減水劑復摻
??很多生產企業(yè)經常將萘系減水劑與氨基磺酸鹽類外加劑復合使用，這樣能夠改善減少混凝土坍落度的損失，摻萘系減水劑混凝土的施工和易性，確保泵送混凝土具有良好的施工性能。但將聚羧酸系外加劑與萘系減水劑混合混用，就會導致混凝土強度降低，工作性能變差。案例一：生產人員通過把剩下的少許的用萘系減水劑所配制的混凝土，摻入用聚羧酸系減水劑所配制的混凝土之中，結果發(fā)現(xiàn)混凝土在出廠的時候的坍落度是190mm，而混凝土的塌落度到達工地之后只有100mm，其流動性也幾乎為零，振搗的時候，在振動棒拔出后孔洞較長時間之后，其才能彌合。案例二：攪拌站的工人將少量的萘系減水劑，不小心卸到了聚羧酸系的外加劑之中，通過混合之后的外加劑對混凝土進行配制，不僅僅會使得拌合物的流動性變差，而且還會是的外加劑的摻量變大，凝結的時間延遲，坍落度的損失變快，相比相同水泥用量的混凝土，混凝土的試件強度較低。所以，復合使用不同品種的外加劑的時候，應該考慮到相容性對于混凝土性能所產生的影響，在進行復合之前先進行試驗，結果滿足要求方可使用。
??3.3外加劑添加技術的采用
??外加劑的摻加方法，包括同摻法、先摻法、還有后摻法三種。同摻法，即在攪拌混凝土時，將水和外加劑溶液同時摻入混凝土中。先摻法，即先將外加劑干粉與水泥混合，然后再與砂、石、水混合一起進行攪拌。后摻法，即在混凝土拌好后分次加入外加劑進行攪拌。后摻法又分為滯水法和分批參加，滯水法，即在攪拌混凝土過程中，先加入水，外1~3min之后再加入外加劑；分批添加就是分批摻入外加劑，恢復和補償坍落度值。通過研究發(fā)現(xiàn)，木質素磺酸鹽先摻法的塑化效果與滯水法、同摻法基本上是一樣的；而萘系高效減水劑先摻法塑化效果稍微較差。因此，通過以上研究表明，使用后摻法比其他方法更加經濟合理。后摻法減水劑用量小，后摻法的減水劑用量僅為先摻法的60%，而流動性是相同的。除此之外，在強度以及流動性相同的情況下，后摻法還可節(jié)省水泥的用量。在某些水泥中，高效減水劑在加入水之后再參入會顯著提高新拌混凝土的流動性，而且還可以節(jié)省減水劑的用量。硫酸鹽嚴重影響水泥品種與減水劑的適應性。復合適量硫酸鹽，可提高減水劑的塑化效果，適量的硫酸鹽，能夠增加溶液中的減水劑，提高減水劑的保坍能力以及分散能力。
??4、外加劑與水泥適應性的改善措施
??4.1正視混凝土外加劑與水泥適應性
??從目前來看，我國面臨的主要問題是，施工單位、混凝土生產單位不能足夠重視混凝土外加劑與水泥的適應性，因此，我們要加強宣傳力度，提高施工人員對混凝土外加劑和水泥適應性的重視程度，能夠在施工過程中，采取積極的措施解決這個問題。
??4.2合理搭配外加劑與水泥
??在使用混凝土外加劑的過程中，混凝土攪拌站要對各個批次的，外加劑和水泥進行質量檢測，按照原料的特性，通常情況下將水泥與適應性較好的外加劑混合使用，這樣可以確保工程質量。
??4.3各生產單位進行合作
??要提高混凝土中，水泥與外加劑的適應性，就需要外加劑合成廠、水泥廠以及混凝土指導單位這三方面聯(lián)合起來，在制造水泥的過程中，我們外加劑合成廠應該不斷進行技術創(chuàng)新，改進生產工藝，水泥廠要采用一些，吸附能力較弱的組成物質，混凝土攪拌站，則應該對水泥和外加劑的摻加過程采用適當的摻加方法以及比。
??4.4在制作混凝土之前完成外加劑與是你的適應性試驗
??在實際的施工過程中需要非常多的混凝土，因此，在大規(guī)模對混凝土進行制造之前，混凝土的攪拌站要進行水泥和外加劑的適應性試驗，從而保證在大規(guī)模制造混凝土之中，能夠及時采用合適的外加劑劑量以及水泥品種。
??4.5對不同混凝土之中的外加劑的使用量予以重視
??混凝土的種類有很多，它組成的成分也有很多，混凝土不同，那么其所要求的外加劑的種類和外加劑的需求量是也是不一樣的，因此，在實際生產過程中，對于外加劑的使用情況要考慮這些因素，千萬不能為了節(jié)約工程成本而忽略了對這些因素的重視。
??5、結束語
??使用混凝土外加劑，不但可以保證建筑工程的質量，還可以改變混凝土的工作性能，在使用混凝土外加劑的過程中還面臨著很多的問題，因此，在使用混凝土外加劑的過程中要采取措施改善混凝土與水泥的適應性。
——摘自《中國混凝土與水泥制品網》