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解决掺外加剂商品混凝土水泥适应性的方法
作者: [发布时间]2016/1/21 13:10:01 [浏览量]1451  [返 回]

摘要:商品混凝土掺入外加剂由于水泥及施工配合比等因素,会出现流动性差,坍落度经时损失快,混凝土严重泌水或抗压强度不够等异常情况,实践证明上述异常大部分都可以通过调整外加剂品种复合配比解决。

关键词:流动性 泌水 坍落度强度

生产商品混凝土离不开外加剂,它的正确应用不但是混凝土质量的有力保证,也是提高商品混凝土生产经济效益的有效措施。目前我国商品混凝土年产量已经达到三亿吨M3,外加剂年用量约150万吨。据不完全统计,上海、江苏、广东等省市外加剂年用量都超过20万吨。

由于我国水泥生产量大,水泥成份复杂,常用外加剂很难对所有水泥都能很好适应,掺用外加剂后经常会出现各种影响混凝土施工性能的异常现象。如:流动性差,坍落度经时损失快,混凝土严重泌水,或抗压强度不够,严重影响了混凝土质量。

笔者在长期外加剂应用技术服务中发现,这些外加剂对水泥的不适应现象影响因素虽然很多,但大部分都可以通过对外加剂品种及掺量调整得以解决。本文就常见的几种施工异常因素及解决方法作一个简单探讨。

一、流动性差:(减水率不够)

常用高效减水剂的掺入可以明显改善混凝土流动性,而在一些水泥中减水剂的减水效果却不明显。同掺量时达不到一定塑化效果。

影响因素:水泥中C3A含量高,水泥比表面积较大,减水剂质量差。水泥及掺合料中碳元素含量太高。

解决方法:改换减水剂品种,适当增加减水剂掺量,掺用适量优质引气剂,掺用适量羟基酸盐缓凝剂,并补充水泥中SO3不足,如水泥中碱含量较高时应采用NaSO4含量较高的减水剂。

二、混凝土严重泌水

影响因素:混凝土大量泌水除施工配合比、骨料及水泥用量等因素外,外加剂的应用也会产生一定的影响。常用氨基磺酸盐减水剂脂肪族高效减水剂,达到一定掺量时都会增加混凝土泌水,萘系高效减水剂掺量过大也会加大混凝土泌水。有些缓凝剂(如硫酸锌等)过量加入也会使混凝土产生泌水。

解决方法:调换减水剂品种,控制减水剂掺量,适量加入优质引气剂或引气减水剂。同时掺加少量保水剂(如纤维素、聚丙酰胺、聚乙二醇)改善混凝土稠度可明显减少混凝土泌水。

三、混凝土坍落度经时损失大

影响因素:影响混凝土坍落度经时损失的因素较多,主要是水泥迅速水化及水泥粒子的二次吸附,具体为:水泥比表面积大,水泥中碱含量高,水泥C3A含量偏高,水泥中所用石膏调凝剂用量不够,石膏研磨细度不够或石膏水溶性不佳。也可能是使用了水溶性不好的石膏后外加剂中又掺入了糖钙、木钙、木钠等会进一步影响石膏水溶性的减水剂,使用水泥中石膏调凝剂无法抑制C3A水化。高掺量且碱性高的膨胀剂也会加速水泥水化。由于水泥活性等因素,经有效分散的水泥粒子会重新相互吸附,并包裹大量游离水,使混凝土坍落度迅速消失,这也是造成坍落度经时损失的重要因素。

解决方法:适当增加减水剂用量,以保证水泥浆中有足够的富余减水剂继续对水泥粒子进行分散,采用优质引气剂,以细密的气泡隔离水泥粒子,防止水泥粒子二次吸附。调换缓凝剂品种并适当增大掺量,补充混凝土中SO3的不足。低水灰比混凝土及高碱水泥宜采用NaSO4含量较高的减水剂。水泥所用的石膏调凝剂如水溶性差(如采用硬石膏)不宜采用糖钙、木钙、木钠等减水剂或减少上述减水剂用量,以免进一步影响石膏溶解性。

四、混凝土抗压强度不够

影响因素:早期强度发展过快,引气剂或引气减水剂用量过大或使用了泡径大的劣质引气剂,掺用减水剂后没有合理减少用水量。

解决方法:控制混凝土早期强度过快发展,选择泡径细密且性能稳定的优质引气剂并严格控制掺量,适当减少用水量。

五、几种掺外加剂商品混凝土特殊异常

1、定量掺入减水剂后,混凝土无流动性,增大掺量后虽然坍落度增大,但混凝土却出现大量泌水,坍落度损失较快。做坍落度试验出现下方粘底,上方泌水。这是所用的水泥严重缺碱现象,在掺外加剂时适当补充可溶性碱(如硫酸盐)即可避免。

2、缓凝剂掺入后不但无缓凝效果,混凝土坍落度经时损失反而加快。产生上述现象可能是水泥或掺合料碱含量过高,而又过量掺用了酸性外加剂(如柠檬酸PH值较低的酸性木钙)加水后,产生酸碱中和放热反应,混凝土中温度迅速升高,水泥急剧水化而致。改用碱性外加剂可避免上述现象产生。

3、掺入缓凝剂后水泥水化加速,掺入硫酸盐反而能缓凝。上述现象影响因素主要是水泥严重缺硫缺碱,采用NaSO4含量高减水剂(如蒽系高效减水剂)以NaSO3与其它外加剂复合使用,都可缓解上述现象。

六、外加剂使用成本过高

外加剂的应用除取得一定技术效益外,获取一定经济效益也是施工企业所重视的。但目前许多外加剂配制成本较高,严重影响了企业的经济效益。

影响因素:所选用外加剂性价比过小,选用的外加剂价格过高或掺用量太大。设计复合外加剂配方时未考虑各种外加剂的综合性能(如某些缓凝剂、引气剂除缓凝引气作用外的低掺量高减水作用,也未重视不同分子结构外加剂共同使用时的相互作用)。

解决方法:采用木钠、木钙、糖钙等性价比高的减水剂,充分利用如葡萄糖酸盐、引气剂等低掺量高减水作用(二者减水率都可达10%)利用糖钙等缓凝剂的高增强作用(某些糖钙减水剂增强效果能与高效减水剂相近)

解决外加剂对水泥适应性是一个复杂的研究课题。当然,通过调整混凝土配合比,改变外加剂掺加方法也可以部分解决水泥适应性的问题。上述论述只是笔者从事外加剂应用技术服务中的一些经验总结,未从理论上进行详细分析,这可能是阅者所失望的。