外加劑摻量對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度的影響

  在混凝土外加劑的應(yīng)用中,我們遇到過許多問題,針對(duì)外加劑中的緩凝成分摻量對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度的影響進(jìn)行了一些研究。

  1.試驗(yàn)原材料

 ?、潘啵汉v蜳·S·A42.5礦渣硅酸鹽水泥。細(xì)度(80滋m篩篩余)為4%;標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為25.2%;凝結(jié)時(shí)間:初凝為3h35min,終凝為5h20min;水泥膠砂流動(dòng)度為180mm;抗折強(qiáng)度:3d為4.6MPa,28d為7.0MPa;抗壓強(qiáng)度:3d為19.6MPa,28d為 51.2MPa;安定性合格。

 ?、品勖夯遥河罎?jì)電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰。細(xì)度(45滋m篩篩余)為12%,活性指數(shù)為82%,需水量比為97%,三氧化硫含量為2.2%,燒失量為7.35%。

 ?、堑V粉:聞喜彤陽(yáng)S95級(jí)礦渣粉。比表面積為409m2/kg,活性指數(shù)101%,需水量比為96%,三氧化硫含量為0.4%,氯離子含量為0.017%,燒失量為0.8%。

 ?、?外加劑:復(fù)合。配方見下:萘系高效減水劑母液(液體,含固量47%):660kg;葡萄糖酸鈉:45kg;保塑劑:20kg;十二烷基苯磺酸鈉:5kg;水:280kg。

 ?、缮埃号嵘缟?,Ⅱ區(qū)中砂,顆粒級(jí)配基本符合規(guī)定。

  ⑹碎石:嶺西東碎石,5mm~31.5mm連續(xù)級(jí)配。

  2.試驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果(見表1、表2、表3)(表略)

  3.試驗(yàn)結(jié)論

  通過試驗(yàn),我們可以得出結(jié)論:隨著外加劑(主要是外加劑中的緩凝成分)摻量的增加,混凝土的凝結(jié)時(shí)間亦相應(yīng)延長(zhǎng),這是當(dāng)外加劑(主要是外加劑中的緩凝成分)摻量達(dá)到一定量后造成了混凝土出現(xiàn)緩凝或超時(shí)緩凝現(xiàn)象。同時(shí),混凝土的28天抗壓強(qiáng)度和56天抗壓強(qiáng)度均相應(yīng)降低。若以上述試驗(yàn)中18h終凝的混凝土抗壓強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn),則3天(72小時(shí))終凝的混凝土,其28天抗壓強(qiáng)度損失達(dá)到18.6%,56天抗壓強(qiáng)度損失達(dá)到16.6%。而10天(240小時(shí))終凝的混凝土,其28天抗壓強(qiáng)度損失達(dá)到30.5%,56天抗壓強(qiáng)度損失達(dá)到27.2%。

  4.幾點(diǎn)補(bǔ)充

  ⑴在試驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn),凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的混凝土試件標(biāo)養(yǎng)28天破壞后,里面尚有部分沒有完全水化,“酥”,無(wú)強(qiáng)度。經(jīng)標(biāo)養(yǎng)56天破壞后,已基本上完全水化。另外,應(yīng)該再觀察混凝土的90天,甚至更長(zhǎng)齡期時(shí)的強(qiáng)度。

 ?、茝纳厦娴脑囼?yàn)可以看出,試驗(yàn)用外加劑對(duì)該批水泥是不適應(yīng)的。主要表現(xiàn)為減水成分偏少,而緩凝成分偏多。在這種情況下,為了使混凝土拌和物達(dá)到良好的坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失,我們往往會(huì)采取增加外加劑摻量的辦法來(lái)加以解決;但是,因?yàn)橐话愕耐饧觿┚菑?fù)合而成的,都多多少少含有一定的緩凝成分,這時(shí),便會(huì)按下葫蘆起了瓢,即混凝土拌和物的坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失問題解決了,而混凝土緩凝和超時(shí)緩凝問題卻出現(xiàn)了。對(duì)此,應(yīng)及時(shí)通知外加劑生產(chǎn)廠家調(diào)整其配方。例如以上試驗(yàn)用外加劑的配方應(yīng)調(diào)整為:萘系高效減水劑母液(液體,含固量47%):660kg;葡萄糖酸鈉:15kg;保塑劑:10kg;十二烷基苯磺酸鈉:5kg;水:280kg。一般情況下,在混凝土拌和物達(dá)到良好的坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失的前提下,外加劑(混凝土)的凝結(jié)時(shí)間宜控制在12~14 小時(shí)。對(duì)外加劑生產(chǎn)廠家來(lái)說,應(yīng)奉行“減水稍高,緩凝稍低”的原則,以防止水泥等原材料或氣溫等突變而造成混凝土緩凝和超時(shí)緩凝問題。

 ?、怯行┧噘|(zhì)量指標(biāo)波動(dòng)較大。例如,水泥的細(xì)度,標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,凝結(jié)時(shí)間,安定性,含堿量,鋁酸三鈣、硅酸三鈣等礦物組分的含量,新鮮程度,以及摻合料的品種、質(zhì)量等級(jí)等等。

 ?、贀?jù)有關(guān)資料介紹,當(dāng)水泥中鋁酸三鈣含量高于8%時(shí),外加劑的適應(yīng)性差,混凝土拌和物的流動(dòng)性差,尤其初始坍落度小而損失大,原因是鋁酸三鈣水化速度最快,對(duì)外加劑的吸附速度也最快,外加劑的分散效果也最差,即較少的緩凝成分控制不了鋁酸三鈣的急速水化,需較多的緩凝成分以適應(yīng)之。而當(dāng)水泥中鋁酸三鈣含量低于4%時(shí),若外加劑中的緩凝成分不作調(diào)整,將會(huì)造成混凝土緩凝和超時(shí)緩凝,嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量,這是因?yàn)檩^少的鋁酸三鈣含量對(duì)外加劑的吸附量也較少,當(dāng)達(dá)到其飽和狀態(tài)時(shí),多余的外加劑中的緩凝成分便包裹住鋁酸三鈣,使其長(zhǎng)時(shí)間不能水化,從而造成混凝土凝結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)。

 ?、谒嗟男迈r程度。水泥溫度越高,外加劑對(duì)其流化效果越差,混凝土的坍落度損失也越大。而陳化時(shí)間較長(zhǎng)的水泥,其干燥度較低、正電性較小、適應(yīng)性較好。例如:同一批外加劑,同一批水泥,其初始水泥凈漿流動(dòng)度為160mm,40min后為0;而水泥陳化15天后,其初始水泥凈漿流動(dòng)度可達(dá) 240mm,40min后仍有200mm。

 ?、确勖夯?、礦粉、砂、石等原材料的變化,以及混凝土生產(chǎn)時(shí)的投料順序,攪拌時(shí)間的長(zhǎng)短,施工現(xiàn)場(chǎng)的加水與否等等,都會(huì)影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間。

  一些等外品粉煤灰的摻加會(huì)大幅增加混凝土的需水量。砂、石等含泥量的增大,也會(huì)大幅增加混凝土的需水量。在用水量不變的情況下,其混凝土拌和物坍落度會(huì)變小。為保證施工所需的坍落度,同時(shí)亦為了保證混凝土水灰比的不變,我們往往會(huì)采取增加外加劑摻量的辦法來(lái)加以解決,這無(wú)形之中也會(huì)增加混凝土中的緩凝成分,也可能會(huì)使混凝土拌和物出現(xiàn)緩凝和超時(shí)緩凝問題。

 ?、森h(huán)境溫度變化。高溫時(shí),緩凝效果降低;而低溫時(shí),緩凝效果增強(qiáng)。

  總之,在外加劑(緩凝成分)的摻量問題上,我們應(yīng)該慎之又慎,準(zhǔn)確快捷地檢測(cè)原材料質(zhì)量,及時(shí)地調(diào)整混凝土配合比,預(yù)防混凝土緩凝和超時(shí)緩凝事故的發(fā)生。

 


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