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                        混凝土外加劑的選用原則

                        添加日期:2014-3-27 17:35:01 訪問次數:2112次

                        一、外加劑的選擇

                          由于外加劑的應用,混凝土施工技術的新工藝如泵送、噴射等才能實現;特殊工程需要的如特殊防水混凝土、流態混凝土、速凝混凝土、高強混凝土等才可能出現;同時為結構輕質高強開辟了途徑;為大面積的現澆和結構大型化創造了條件。幾乎各種混凝土都可以摻用外加劑,但必須根據工程需要、施工條件和施工工藝等選擇合適的外加劑。對一般混凝土主要采用普通減水劑,配早強、高強混凝上時采用高效減水劑;在氣溫高時,摻用引氣性大的減水劑或緩凝減水劑,在氣溫低時,一般不用單一的引氣型減水劑,多用復合早強減水劑;為了提高混凝土的和易性,一般要摻引氣減水劑;濕熱養護混凝土多用非引氣型高效減水劑。北方低溫施工的混凝土要采用防凍劑,有防水要求時需采用防水劑、抗滲劑,高層建筑、大體積結構采用泵送混凝土時應使用泵送劑等。根據不同混凝土施工及性能要求選用外加劑種類,各種外加劑有各自的特點,不宜互為代用,如將高效減水劑作普通減水劑用,普通減水劑當早強減水劑用都是不合適的,也是不經濟的。

                          商品混凝土攪拌站使用的大部分外加劑是復配制成的水劑產品,有些是外加劑生產廠直接生產的水劑產品,有些是較遠的廠家提供粉劑產品由攪拌站自行在站內復配。由于攪拌站自行復配受場地、設備、技術力量的限制,專業化及多品種復配往往難以實現,看起來節約成本實際上可能得不償失。外加劑使用不當而造成的危害和經濟損失遠遠大于其本身價值。因此選擇一家或幾家生產穩定、在附近有水劑生產廠或復配站的供應商尤為重要。太遠的水劑供應不經濟,就近選擇水劑廠具有便捷性、經濟性。如上海泰標建材廠在多個大城市建立了水劑復配站,并派技術人員駐地指導,實時調配,給攪拌站提供優質服務就是很好的模式。滿足規模、穩定、就近幾個條件的外加劑品牌產品就可以取樣(送樣)試用。

                          外加劑還存在與水泥相容性、適應性問題。不同品種的水泥,其礦物組成、調凝劑、混合材及細度等各不相同,若在外加劑和摻量均相同的情況下,則應用結果(減水率、坍落度、泌水離析等)會有差別。在初步選用外加劑品牌后,就要進行水泥與外加劑適應性試驗。外加劑適應性試驗方法及步驟:(GB50119-2003《混凝土外加劑應用技術規范》)

                          1.將玻璃板放置在水平位置,用濕布將玻璃板、截錐圓模、攪拌器及攪拌鍋均勻擦過,使其表面濕而不帶水滴。

                          2.將截錐圓模放在玻璃板中央,并用濕布覆蓋待用。

                          3.稱取水泥600克,倒入攪拌鍋內。

                          4.稱取不同摻量的該種外加劑試樣分別進行試驗。

                          5.加入210克水,攪拌4分鐘。

                          6.將拌好的凈漿迅速注入截錐圓模內,用刮刀刮平,將截錐圓模按垂直方向提起,同時,開啟秒表計時,到30秒時用直尺量取流淌水泥凈漿互相垂直的兩個方向的最大直徑,取平均值作為水泥凈漿初始流動度。此水泥凈漿不再倒人攪拌鍋內。

                          7.已測定過流動度的水泥漿應棄去,不再裝入攪拌鍋中,水泥凈漿停放時,應用濕布覆蓋攪拌鍋。

                          8.剩留在攪拌鍋內的水泥凈漿,加水后30分鐘、60分鐘后開啟攪拌機,攪拌4分鐘,按第6條的方法分別測定相應時間的水泥凈漿流動度。

                          9.試驗結果分析:繪制以摻量為橫坐標,流動度為縱坐標的曲線。其中飽和點(外加劑摻量與水泥凈漿流動度化曲線的拐點)外加劑摻量低、流動度大、流動度損失小的外加劑對水泥的適應性好。

                          對于攪拌站較長期大量使用的水泥品種,若適應則外加劑可用,若不適應則考慮試用別的品牌外加劑。另外,還需進行正常的取樣檢驗,質量合格的外加劑才能用于生產并跟蹤質量。

                        二、外加劑的調配方法及配合比設計調整

                          對不同的氣候差異、集料差異、水質差異、摻合料差異及摻加方法等方面的變化均有可能引起對外加劑成分的調配和摻量的調整。

                          1.氣候差異。

                          (1)冬季施工外加劑的調配。冬季施工由于氣溫低,坍落度損失小,但強度發展會受到阻礙。要達到早強防凍,較為經濟又有效的辦法是:應用早強水泥,使用早強劑、早強減水劑或減水劑復合早強劑。在南方氣溫不太低的冬季,只需復配廠在減水劑中減少木鈣和糖分含量,或者減水劑用量可適當減少。

                          (2)夏季施工外加劑的調配。夏季施工混凝土由于原材料、攪拌、運輸的溫度高,水分揮發快,反應速度快,因而坍落度損失大,混凝土容易變稠、變硬。變稠不易泵送,干燥塊硬使混凝土硬化初期易發生裂縫和出現混凝土每層之間結合不好等問題。因而,夏季施工混凝土必須增大流動性,并延緩凝結時間,摻加緩凝劑或緩凝減水劑是極為有效的。一般可選用木鈣、糖蜜、腐植酸等,必要時可用高效減水劑或采用復合措施。

                          (3)負溫下施工外加劑的調配。除使用復合防凍劑外,下列低溫早強減水劑能使混凝土在溫度降至O℃前就能獲得必要的強度并能在以后繼續硬化。a,高效減水劑(0.25)和三乙醇胺(0.03)復合使用。b.三乙醇胺(0.05)、氯化鈉(1)、亞硝酸鈉(1)復合劑。c.減水劑、三乙醇胺(0.05)復合使用。d.硫酸鈉(2%~3)和三乙醇胺(0.03)復合使用。

                          以上幾類低溫早強劑必須結合工程實際作出現場試配,經試驗驗證可行后才能在工程上應用。

                          2.集料差異。

                          (1)碎石、卵石作為配料時,對混凝土拌和物流動度、和易性有較大的影響。碎石作骨料,雖然水泥石膠結牢固強度大,但因碎石有棱角,不易流動,摻外加劑要相應的增加摻量。卵石圓滑,摻外加劑可適當減量。

                          (2)細集料為粗砂、中砂和細砂,不同的細度模數對混凝土拌和物的和易性有很大影響,也影響了外加劑的摻人量。砂子粗時,流動度差,相應增加摻量;砂子細時,流動度好,可相應減少外加劑摻量。

                          3.水質差異。

                          混凝土及砂漿的拌和用水,通常使用自來水和不含有害物質且清潔的井水、河水、湖水及溪澗水(PH值不得小于4),但不得使用沼澤水、泥炭地下水、工廠廢水及含礦物質較高的硬水。水中含有脂肪、植物油、糖類及游離酸等雜質時也禁止使用。不得使用海水和其他含有鹽類的水拌制混凝土。

                          當使用的拌和水有改變時,如原來采用自來水后來用河水,由于水質的不同,外加劑的摻量也會受一定的影響,先要經試配,測坍落度大小,看泌水離析是否發生,是否嚴重,再確定外加劑用量。

                          4.摻合料差異。

                          摻粉煤灰、礦渣粉取代水泥,摻量較大,均超過了5%,40%也常見。這些礦物摻合料對外加劑的敏感度雖不如水泥,但也需要考慮與外加劑相容性、適應性的問題。

                          當摻早強劑的混凝土中配摻合料后,其早強效果要略低于不配摻合料的。而在應當摻入緩凝劑的混凝土中,則由于摻入了礦物摻合料可以少摻或者不摻也可取得同樣效果。摻鋼筋防銹劑時與混凝土的含堿量有關,摻入礦物摻合料后會降低混凝上含堿量,防銹劑應適當增加一些。速凝劑與礦物摻合料相容性也必須注意,摻合料會延長速凝劑的初、終凝時間。總之在摻合料用量大(大于水泥用量20%以上)時,必須考慮與外加劑適應性,必須經過試驗,經調整摻量或配方而達到預期效果。

                          5.摻加方法差異。

                          在混凝土攪拌過程中,外加劑的摻加方法對外加劑的使用效果影響較大,也影響了外加劑的摻量。如減水劑摻加方法大體分為先摻法(在拌和水之前摻入),同摻法(與拌和水同時摻入),滯水法(在攪拌過程中減水劑滯后于水23分鐘加入),后摻法(在拌和后經過一定時間才按1次或幾次加入到具有一定含量的混凝土拌和物中,再經2次或多次攪拌)。使用萘系高效減水劑以后摻法為好;使用木鈣類減水劑用同摻法為好。根據不同的摻加法,經試拌確定外加劑的摻量。

                          一般地說,外加劑對混凝土配合比沒有特殊要求,可按普通方法進行設計。但在減水或節約水泥的情況下,應對砂率、水泥用量、水灰比等作適當調整。

                          (1)砂率。砂率對混凝土的和易性影響很大。由于摻入減水劑后和易性能獲得較大改善,因此砂率可適當降低,其降低幅度為1%~4%,如木鈣可取下限1%~2%,引氣性減水劑可取上限3%~4%。若砂率偏高,則降低幅度可增大,因為過高的砂率不僅影響混凝土強度,也給成型操作帶來一定困難。具體配比均應由試配結果來確定。

                          (2)水泥用量。混凝土中摻用減水劑均有不同程度節約水泥的效果,使用普通減水劑可節約5%~10%,使用高效減水劑可節約10%~15%。用高強度等級水泥配制混凝土,摻減水劑可節約更多的水泥。

                          (3)水灰比。摻減水劑混凝土的水灰比應根據所摻品種的減水率確定。在節約水泥后為保持坍落度相同,其水灰比與未省水泥時相同或者增加約0.010.03

                        三、商品混凝土試配、生產、施工成型中摻外加劑的注意事項

                          1.投料均勻。外加劑水劑貯存在池庫中,所含固體顆粒有下沉的趨勢,底部濃度大,上層濃度小,生產時應避免在最底層或最上層取料,或攪動后取料。試配時,將存放樣品的容器桶搖勻后稱取,利于試驗的準確性。

                          2.計量準確。外加劑雖然摻量小,但對混凝土的性能影響巨大。如稱量料斗出問題,摻量過大,不僅在經濟上不合算,而且可能造成嚴重的工程質量事故。如木鈣摻量大于水泥質量的0.5%,會引入過量空氣而使初凝緩慢,降低混凝土早期強度,糖蜜、腐植酸類減水劑也有同樣情況,甚至混凝土幾天還不凝結硬化,國內由此造成的事故也不少,如某攪拌站供某工地混凝土,一層樓不硬化,打掉后,攪拌站賠款40多萬元。

                          3.坍落度損失補償措施。攪拌車到達現場后,如因路程長,壓車等待等原因造成坍落度損失大,甚至泵不出去的情形,不準隨意加水,可采取減水劑后摻法,進行二次流化,即摻加與原配合比相同的泵送劑(減水劑),在攪拌筒內進行2分鐘的高速攪拌,攪勻后方可卸料,此法必須嚴格掌握,要有技術人員在場。

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