論文導(dǎo)讀:為達(dá)到這些目的,混凝土外加劑起著重要的作用,并已經(jīng)成為混凝土中必不可少的組份;炷镣饧觿┦且环N在混凝土攪拌之前或攪拌過程中加入的、用以改善新攪拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。自水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后,外加劑與水泥的適應(yīng)性及對混凝土性能的影響出現(xiàn)了不少問題。
0. 前言
隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步,對水泥混凝土的要求已經(jīng)越來越高,不僅要求混凝土可調(diào)凝、早強(qiáng)、高強(qiáng)、大流動(dòng)度、高密實(shí)性、高耐久性、低水化熱,而且要求制備成本低、成型容易、養(yǎng)護(hù)簡單……。為達(dá)到這些目的,混凝土外加劑起著重要的作用,并已經(jīng)成為混凝土中必不可少的組份。
混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或攪拌過程中加入的、用以改善新攪拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。它的特點(diǎn)是品種多、摻量少,能有效的控制混凝土的凝結(jié)時(shí)間與塌落度損失;后期強(qiáng)度有較大的增長;增加混凝土的密實(shí)性,對混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗碳化等耐久性指標(biāo)有較大程度的提高,硬化混凝土有較好的體積穩(wěn)定性等。自水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后,外加劑與水泥的適應(yīng)性及對混凝土性能的影響出現(xiàn)了不少問題。科技論文。因此了解混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性,外加劑對混凝土性能的主要影響,對更好的使用外加劑,充分發(fā)揮混凝土在建筑工程上的作用是十分重要的。
1. 混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性
水泥新標(biāo)準(zhǔn)自2008年6月1日正式施行后,各水泥廠已經(jīng)采取了一系列重大技術(shù)措施,主要是提高水泥早期強(qiáng)度、細(xì)度、混合料的質(zhì)量等,但對外加劑的適應(yīng)性卻增加了不少問題。
雖然外加劑廠為達(dá)到與新水泥指標(biāo)的兼容性,對外加劑性能的調(diào)整作了不少的努力,但從工程實(shí)踐的情況來看,問題仍然很多,比如同品種同摻量的外加劑,對不同品種的水泥,效果差異很大。甚至同一種水泥,不同時(shí)期效果也有差別,使用同一批外加劑的水泥凈漿流動(dòng)度時(shí)大時(shí)小,其混凝土的塌落損失也忽大忽小,甚至有時(shí)泌水、有時(shí)不泌水、凝結(jié)時(shí)間差異大,時(shí)而還會出現(xiàn)促凝現(xiàn)象等,這些都是外加劑與水泥的適應(yīng)性問題。
1.1 外加劑與水泥不相適應(yīng)
主要表現(xiàn)在減水劑效果低下或增加流動(dòng)度的效果不好、凝結(jié)速度太快或緩凝、塌落度損失快,甚至降低混凝土強(qiáng)度等,這種不適應(yīng)的問題與外加劑的品種、作用機(jī)理、原材料的選用與制造工藝、膠凝材料的成份、細(xì)度、水泥磨細(xì)階段工藝的差異有關(guān),其他如環(huán)境溫度、加料方式和外加劑用量也會產(chǎn)生影響。
1.2 外加劑品種與性能的影響
外加劑特別是化學(xué)合成的高效減水劑性能對水泥凈漿流動(dòng)度的影響。如萘系高效減水劑的性能涉及磺化程度與磺化產(chǎn)物,縮合工藝與程度,分子量大小,平衡離子,分子結(jié)構(gòu)等各種因素,水泥等無機(jī)礦物顆粒由于范德華力、不同電荷的靜電互相作用、水化顆粒的表面化學(xué)作用,導(dǎo)致粒子形成聚集結(jié)構(gòu),束縛一部分水,不能用于滑潤水泥粒子,也不能立即用于水化。加入高效減水劑等外加劑后,由于吸附作用和電荷斥力,使水泥粒子分散,絮凝結(jié)構(gòu)解體,釋放束縛水并阻止粒子的表面相互作用,使水泥漿體的流動(dòng)性增大,其增加的大小與其技術(shù)性能及摻量有關(guān)。
1.3 水泥礦物組份與化學(xué)成份的影響
水泥膠結(jié)料的礦物成份和化學(xué)成份對外加劑吸附量的多少,對于流動(dòng)性及強(qiáng)度增長有很大的影響?萍颊撐摹M饧觿┪搅吭缴俚乃酀{體的流動(dòng)度值越大。
1.4 水泥細(xì)度與顆粒形狀的影響
為滿足水泥新標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度要求,提高水泥細(xì)度是最有效的辦法,但水泥過細(xì),表面積增加,需水量大,更加降低了液相中殘留外加劑的濃度,增加了液體粘度,塑化效果變差,混凝土塌落度損失更快;水泥過細(xì)水化速度快,水化熱高,容易產(chǎn)生裂縫。
1.5 摻合料的影響
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),允許在水泥中摻入一定量的摻合料,常用的摻合料有水淬高爐礦渣、粉煤灰、沸石粉、火山灰、煤堿石等,由于摻合料的性能不同,也會影響外加劑對水泥的適應(yīng)性,火山灰、煤堿石最差。
1.6 堿含量的影響
水泥中的堿主要來源于所用的原材料,特別是石灰和粘土。含堿量越低,相容性越好,高含堿量則會加速水泥的早期水化速率,導(dǎo)致需水量增大并且加快工作度損失,塑性效果變差。
1.7 新鮮水泥存放時(shí)間與溫度的影響
由于新鮮水泥干燥度高,而且溫度相當(dāng)高(80℃~90℃),早期水化快、水化時(shí)發(fā)熱量大,所以需水量大,而且對外加劑的吸附量也大。在外加劑已供施工現(xiàn)場的情況下,可通過調(diào)整摻量來解決新鮮水泥與外加劑不兼容的問題,其調(diào)整幅度視水泥新鮮的程度和對外加劑的適應(yīng)性而定。
2. 混凝土外加劑對混凝土性能的影響
2.1 選擇與水泥相適應(yīng),并能滿足設(shè)計(jì)與施工要求的外加劑
不同生產(chǎn)工藝、種類或配方與摻量的外加劑對水泥適應(yīng)性有差別,應(yīng)通過試驗(yàn)確定,選用質(zhì)量穩(wěn)定、適應(yīng)性好的外加劑;同時(shí)根據(jù)不同設(shè)計(jì)與施工要求,選擇相應(yīng)的各類外加劑,如高效減水劑、泵送劑、防水劑、防凍劑等;根據(jù)設(shè)計(jì)與施工要求,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際材料,進(jìn)行試配,確定合理的施工配合比與外加劑的適宜摻量。
2.2 大劑量高效減水劑對新拌混凝土穩(wěn)定性的影響
隨著高強(qiáng)混凝土和泵送工藝日益廣泛的應(yīng)用,原來摻量不僅減水率達(dá)不到要求,而且由于水灰比減小、澆筑時(shí)工作度要求增大,新拌混凝土的工作度損失加劇,不能滿足較長距離運(yùn)輸?shù)氖┕ひ,因此高效減水劑的摻量逐漸增大。研究與應(yīng)用的實(shí)踐表明:大摻量高效減水劑使混凝土在水膠比很低的條件下,仍能具有較大的流動(dòng)性,可以成型密實(shí),生產(chǎn)強(qiáng)度與耐久性良好的高強(qiáng)和高性能混凝土。
每一種高效減水劑與水泥之間的搭配,都有一相應(yīng)的飽和濃度。對于大多數(shù)高效減水劑,其飽和濃度約為0.8%~1.2%。在配制高強(qiáng)與高性能混凝土?xí)r,要特別注意高效減水劑的適宜摻量,需要與其外加劑和礦物摻和料使用,才能獲得預(yù)期的效果。
2.3 其他因素對混凝土性能的影響
2.3.1 水泥的礦物組份和化學(xué)成份以及物理技術(shù)指標(biāo)
選擇滿足設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要求的水泥品種。
2.3.2 保證砂、石質(zhì)量,原材料用量準(zhǔn)確
砂的含泥量與細(xì)度模數(shù)必須符合要求,碎石的含泥量與針片狀含量不超標(biāo),最好選用連續(xù)級配的石子;原材料質(zhì)量保證,用量準(zhǔn)確。
2.3.3 通過設(shè)計(jì)與試配,確定合理的配合比,必要時(shí)需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整
施工配合比是影響混凝土性能的關(guān)鍵因素,如泵送混凝土適當(dāng)提高砂率可提高混凝土的可泵送性。降低水灰比可以提高混凝土強(qiáng)度,而在降低水灰比條件下配制外加劑混凝土應(yīng)有一最低用水量,這不但是保證混凝土有一定工作性,更重要的是保證水泥在水化時(shí),石膏有足夠的溶解用水,石膏在缺水時(shí)會大大影響溶解度,影響外加劑對水泥的適應(yīng)性。
高效減水劑摻量過多時(shí),水泥漿的流動(dòng)度大,漿體稀薄,不足以維持與集料的粘聚,往往會引起混凝土離析、泌水,此時(shí)可以適量增加用砂量,增加膠凝材料用量或是適量減少高效減水劑用量或用水量,產(chǎn)生離析的混凝土拌合物有害于工程質(zhì)量。
2.3.4 注意水泥出廠及進(jìn)貨時(shí)間
砂、石、水泥及外界的溫度對水泥與外加劑適應(yīng)性都有著不同程度的影響?萍颊撐摹L貏e是剛出廠的水泥溫度有時(shí)高達(dá)80℃~90℃,在高溫情況下,需水量與外加劑吸附量增大,塌落度減少,適當(dāng)增加外加劑的摻量也有比較明顯的效果。
2.3.5 摻入部分活性摻合料
試驗(yàn)證明具有一定活性的水硬性材料或自硬性材料,如磨細(xì)礦渣粉、粉煤灰等在滿足一定的技術(shù)要求條件下與外加劑同摻,不但節(jié)約水泥,改善混凝土工作性,提高混凝土強(qiáng)度,還能改善外加劑對水泥的適應(yīng)性。
2.3.6 保證施工質(zhì)量
保證制模質(zhì)量、防止漏漿與支架變形;施工中混凝土要振搗密實(shí),防止漏振或振搗過度;及時(shí)利用原漿收光面層,在初凝前再進(jìn)行二次壓實(shí)收面,可減少塑性裂縫;混凝土澆筑后表面泛白或8小時(shí)內(nèi)及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)或噴養(yǎng)護(hù)劑,最好加薄膜密封或覆蓋濕麻袋養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)日期不少于14天,以免因施工質(zhì)量不佳而引起與外加劑無關(guān)的異,F(xiàn)象。
3. 結(jié)束語
今后的混凝土外加劑會朝著復(fù)合多功能型、品種系列化、多樣化的方向發(fā)展,隨著應(yīng)用的廣泛和研究的深入,混凝土外加劑定會在建筑業(yè)中發(fā)揮巨大的作用和良好的效益。